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세계사를 바꾼 화학 이야기 1 - 우주 탄생부터 산업혁명까지 ㅣ 세계사를 바꾼 시리즈
오미야 오사무 지음, 김정환 옮김 / 사람과나무사이 / 2022년 12월
평점 :
역사를 안다는 것은 참 중요한 것 같습니다. 당연하게 여기며 살았던 것들이 사실은 엄청난 시간과 사건들을 거쳐서 만들어진 것이고 우연과 필연의 반복 속에서 생겨난 것들이더라구요. 제가 읽은 책 중에는 패션, 수학, 경제의 역사를 짚은 책들이 있었는데 읽으면서 세계사의 큰 줄기 속에 저만의 역사를 가지며 가지를 뻗어나가는 것을 알았습니다. 오늘은 화학에 관련된 역사책을 정리해보려고 해요. 제목은 [세계사를 바꾼 화학이야기]라는 책으로 화학으로 생긴 지구의 역사를 짚어주는 책입니다. 화학이야기도 많지만 이 저자가 역사가가 아닌가 싶을 정도로 세계사에 대한 내공이 엄청나다고 느껴졌어요. 왜냐면 세계사와 화학, 그리고 대상들의 어원까지.... 읽으면서 오... 그런 뜻이구나 하면서 읽었습니다. ㅎㅎ 화학에 관련된 내용도 많이 알게 되었지만 전체 역사를 잘 정리해줘서 세계사의 맥락을 좀 더 이해하는데 도움이 되었어요. 모든 내용을 정리하기엔 분량이 있어 각 시대별로 중요한 사건과 연계되어 있는 화학이야기를 복잡한 화학식은 빼고 사건 중심으로 적어보겠습니다.^^
- 우주의 탄생부터 지구, 생물의 탄생(138억년전~5.4억년전)
우주가 탄생하게 된 사건을 빅뱅이라고 합니다. 에너지가 응축되어 있는 한 점이 어느날 갑자기 폭발을 하여 팽창을 하게 됩니다. 이 엄청난 에너지가 질량을 가진 소립자가 되는데 시간이 지나 온도가 급격히 떨어지면서 여기서 최초로 수소가 생겨나게 되요. 수소가 핵융합하면서 양성자수가 늘어나면서 헬륨, 산소, 철 등의 다양한 원소들이 생기면서 우주로 퍼져 나가게 됩니다. 우리가 살고 있는 지구가 생성된 것은 46억년 전으로 보는데요. 우주에서 철과 돌등이 모여서 만들어졌습니다. 지구가 만들어지고 7억년이 지나서 지구에 수많은 운석들과 충돌하면서 운석에 있는 유기화합물(탄소와 수소 중심의 물질)이 반응해 아미노산을 만들고 아미노산이 연결되어 단백질이 생겨나고 단백질들이 모여 최초의 생명이 태어나게 됩니다.
처음엔 균들이 생겨났는데 광합성을 하면서 산소를 방출하게 됩니다. 그런데 이 산소가 고대생물들에게 독가스의 개념이라 산소가 대기를 꽉 채웠을 때에는 대다수의 생물들이 죽게 됩니다. 그 와중에 이 산소를 이용해 에너지를 얻는 생물들이 나타나는데 그게 세포 속 미토콘드리아라고 하네요. 5.4억년전이 되자 산소를 이용하여 에너지를 생산하는 생명체들이 대거 나오게 되는데 이 때가 지금 지구에 있는 생물들의 조상들이 대거 나오게 됩니다. 이 때를 캄브리아기라고 해요. 그렇게 하여 물 속에 있던 생물들이 바다 밖으로 나오고 공룡의 시대가 오고 소행성 충돌로 공룡은 멸망하고 작은 포유류들이 남으면서 진화를 거쳐 인간이 지구에 살게 됩니다.
- 인류의 출현과 로마시대 이전까지(700만년전~ 기원전 8세기)
이족 보행을 하는 인류는 700만년 전 아프리카 대륙에서 시작되는 것으로 보고 있습니다. 여기에 진화를 거쳐 우리의 직계 조상인 호모사피엔스는 20만년 전에 나오게 되요. 이런 인간이 불을 사용하면서 인류를 인류답게 만들어줬다고 볼 수 있습니다. 우연치 않게 불을 발견하게 되고 불을 통해서 가열조리를 하면서 식중독을 예방하게 되고 영양적인 측면에서 이점이 있었는데 고기를 가열해서 먹으면서 뇌의 진화가 촉진되었다고 합니다. 인류는 2만년 전 흙을 가열해서 토기와 벽돌을 만들었고 기원전 8000년에 농경을 시작하면서 마을, 도시, 국가라는 체계적인 권력 구조가 생겨나게 됩니다. 농경을 하게 되면서 기원전 4천년~2천년 사이에 4대 문명이 탄생하게 되는데요. 이 때 당시에 유난히 반짝거리는 금속을 발견하게 되는데 그게 구리랑 금이라고 합니다. 이 때부터 청동기 문화가 시작되었죠. 화학시간에 배운 내용 중에 이온화 경향이라는 말이 있는데 금은 이온화경향이 낮아 금속상태로 발견되지만 구리는 이온상태로 있으려고 해서 진정한 구리를 얻으려면 가열을 해서 얻었습니다. 저는 아직도 칼카나마알아철니주납수구수은백금이 기억나네요 ㅎㅎㅎ.
그리고 이 때 빵과 맥주가 탄생하게 되는데 빵은 밀과 보리 등을 갈아서 물로 반죽해서 구워서 만들었다고 합니다. 밀가루에는 글루텐이라는 단백질 성분이 있어서 물을 머금으면 서로 얽히면서 점성이 생겨 지금의 우동이나 파스타, 빵의 식감을 만들어냅니다. 밀가루 반죽에 효모를 넣으면 폭신폭신한 반죽이 되는데 이 효모는 맥주를 만드는데도 쓰였어요. 맥주가 생겨나게 된 계기는 곡물을 풍부하게 수확해서 보관하는 과정 중에 보리를 물에 담근 채 방치해두니 단맛이 난다는 것을 알게 되었을 거라는 추측입니다. 철을 쓰게 된 것은 기원전 500년으로 보고 있는데 철을 늦게 쓰게 된 것은 높은 온도로 가열할 필요가 있기 때문입니다. 철을 쓰게 되면서 농업생산성이 좋아지고 농지확대를 위해 대규모 인프라 정비사업이 필요해지면서 권력이 집중화되었다고 합니다.
- 로마시대부터 르네상스 시대 전까지(기원전 8세기 ~ 14세기전까지)
기원전 8세기 로마는 작은 도시국가로 출발했는데 지중해 경제권을 차지하고 기원전 27년 내부 권력투쟁이 마무리 되면서 옥타비아누스가 1대 황제가 되고 로마제국이 시작됩니다. 이 때 유리 공업이 크게 발달하게 되는데 와인산업을 담기 위한 유리컵, 유리병을 만들기 위함이라고 하네요. 이 당시에도 지금 쓰고 있는 대롱불기 방법을 썼다고 하며 납작한 판에 유리를 누르면서 부는 방법으로 최초의 평평한 유리창을 만들었다고 합니다. 또한 로마시대에는 건축물도 유명한데 이미 시멘트, 콘크리트를 만들 줄 알았으며 이를 통해서 도로, 항구, 신전 등 현대기술과 비교가 안 될 정도의 높은 내구성을 자랑합니다.
4세기경 로마제국은 콘스탄티누스 대제의 밀라노 칙령선포로 그리스도교가 공인했고 수도를 로마에서 콘스탄티노폴리스(이스탄불)로 옮기게 되고 그 이후 로마는 동서로 분열되게 됩니다. 동로마제국은 비잔틴제국이라고도 하는데 콘스탄티노폴리스의 원래 명칭인 비잔티움에서 유래하였고 동양과 서양의 무역접점에 있었기 때문에 크게 번영하게 되요. 서로마는 5세기경 게르만족에 의해 멸망하게 되구요. 7세기 경 이슬람국가가 세워지고 세력을 확장하면서 비잔틴제국을 위협하게 되는데 이 때 석유를 주연료로 사용하는 오늘날의 화염방사기와 같은 무기를 기동성이 좋은 소형 갤리선에 장착해서 이 세력들을 물리쳤다고 합니다. 하지만 이슬람제국은 점점 커지게 되고 인류 역사와 문명에 큰 영향력을 끼칩니다. 예를 들면 아라비아 숫자도 있고 척박한 환경에서 물을 끌어써야 됐기 때문에 수차와 펌프같은 기계도 발전하게 됩니다. 옛날에는 화학이라는 말 대신 연금술이라는 말을 썼는데 이 때의 연금술은 이미 현대시대의 화학이라고 할 정도였다고 해요. 이 당시에 와인을 증류하면 에탄올이 먼저 끓어오르고 그것을 식혀서 액체 상태로 되돌려 에탄올 농도를 높인 증류주가 위스키와 럼주라고 합니다.
11세기에 이슬람은 그리스도교의 성지 예루살렘을 점령하고 비잔틴제국을 압박하자 교황에게 구원군을 요청하게 됩니다. 이로써 13세기까지 이어지는 십자군 전쟁이 시작됩니다. 예루살렘을 뺏고 뺏기는 과정 중에 이슬람은 소이병기라는 화약과 석유를 담은 병을 발리스타라는 공성용 병기를 이용해서 전쟁을 했는데 이때부터 원시적인 화포가 사용되었다고 봐요.
- 르네상스 시대부터 과학혁명시대까지(14세기 ~ 18세기)
1346년 유럽인구의 1/3을 사망하게 한 페스트 감염이 시작됩니다. 최초의 펜데믹이고 대혼란의 시대였습니다. 원인을 몰라 유대인을 원인제공자로 몰면서 유대인 학살을 하기도 했었죠. 이 때 처음으로 검역이 생겼다고 합니다. 베네치아 공화국에서는 배에 감염이 의심되는 사람이 있으면 30일동안 정박하게 했습니다. 하지만 검역을 완화하자 급속도로 확산이 됐다고 해요.. 패스트를 계기로 신분에 상관없이 목숨을 잃고 사람들의 인식이 변화되면서 르네상스와 종교개혁으로 이어집니다. 자연과 인간을 있는 그대로 보는 움직임이 시작되면서 신항로개척과 과학혁명의 씨앗이 됩니다. 여기서 과학기술을 등한시한 나라들은 큰 피해를 보게 되는데 바로 대포가 나오기 시작했기 때문이죠. 그래서 영국과 프랑스의 백년전쟁이 프랑스의 대포도입으로 끝나게 되고 15세기에 비잔틴제국은 최첨단 대포를 가지고 있는 오스만제국에 의해 멸망하게 됩니다.
15세기부터는 대항해시대가 시작되요. 유럽열강은 식민지를 확대해가고 여러 물품들의 교역이 활발해집니다. 특히 아프리카 에티오피아에서 커피가 유럽 전지역에 유행하면서 요즘 우후죽순 카페가 생겨난 것처럼 커피하우스가 많이 생겼다고 합니다. 커피에 카페인 성분이 있고 카페인 안에 알칼로이드가 대뇌피질의 신경을 흥분시켜 잠을 쫓아내고 카페인의 엄청난 분자들이 후각을 자극했기 때문입니다. 여기에 초콜릿의 주재료인 카카오도 유행했는데 이 카페인과 카카오는 구조적으로 아주 미세한 차이 밖에 없다고 해요.
16세기에는 배, 유리 제조등에 나무가 많이 들다보니 산림이 황폐화되기 시작합니다. 그러면서 태울 때 몸에 안 좋은 가스가 나오는 석탄의 사용을 권고하게 되는데 이것이 18세기 산업혁명의 계기가 되요. 이 때 진정한 화학이 탄생하게 됩니다. 물리학은 100년 전 뉴턴에 의해 탄생했다고 보는데 화학은 눈에 안 보여서 더 늦었다고 봅니다. 화학을 탄생하게 했다고 보는 인물은 라부아지에로 연소는 물질이 산소와 결합하는 것, 화학반응이 일어나기 전과 후의 총질량이 같은 점 등을 알아냈다고 합니다. 그는 정부의 세금징수 업무를 하고 있었는데 1789년 프랑스 혁명과 함께 휴작이 계속되자 폭동이 일어나면서 대중의 분노가 정부가 아닌 세금징수자들에게 가면서 라부아지에는 단두대에 끌려가 비참한 결말을 맞이했습니다.
이 책에는 우연과 필연의 반복으로 지금 우리 주변의 많은 것들이 생겨났다고 합니다. 정말 그런 것 같아요. 우연히 불을 발견했고 그것이 인류의 발전에 큰 영향을 끼치면서 불로 금속을 다루게 되면서 농경이 발달하게 되죠. 그러면서 부가 축적되고 계급화가 되며 금속을 이용한 전쟁이 일어나고 새로운 지배층이 생겨나고 다시 뺏고.... 인간의 욕망이 비슷한 절차를 반복하고 있습니다. 이런 우연과 필연 속에서 사람에 대해 더 잘 알아가고 흐름에 단순히 따라가기보다 흐름이 어떤지 곰곰히 생각해보다보면 언젠가 나에게 새로운 길을 열어줄 것 같은 느낌이 들어요. ㅎㅎ 그래서 남들 아는만큼 알기보다 더 많이 배우고 생각해서 흐름을 앞서가고 싶다는 생각을 했습니다.^^
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