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화학 10. 세상을 바꾼 화학자 클레어 C.패터슨 [세상을 바꾼 화학자 클레어 C. 패터슨] 지구의 나이가 45억 년이라는 사실은 요즘 초등학생도 알고 있을 만큼 널리 알려져 있다. 그럼 과연 이 사실을 최초로 밝혀낸 과학자는 누구일까. 17세기 무렵만 해도 지구의 나이는 성경에 의해 6천년 가량 되었다고 믿었었다. 19세기 초 프랑스의 뷔퐁 백작은 뜨거운 쇠공이 식는 속도를 근거로 지구의 나이가 7만5천년에서 16만8천년이라고 주장했고, 지질학자 졸리는 바다로 유입되는 소금의 양과 농도를 계산해 9천만년으로 계산하기도 했다. 그러다가 20세기 들어 방사성을 사용하는 측정법이 개발되면서 지구의 나이는 급격히 늘어났다. 1905년 미국의 볼트우드는 지구의 나이를 22억년, 태양계의 나이를 50억년으로 계산했다. 맨틀대류설의 창시자인 영국의 지질학자 아서 ..
화학 9. 세상을 바꾼 화학자 윌라드 리비 [세상을 바꾼 화학자 윌라드 리비] 1. 이탈리아 토리노의 지오바니 바티스타 성당에는 폭 1.2미터, 길이 4.36미터의 아마 천이 보관되어 있다. 겉으로 보기에는 일반 천과 다를 바 없는 이 수의가 세계적인 관심을 모으게 된 것은 1898년 때의 일로 인해서였다. 변호사이자 아마추어 사진가이던 세 콘도 피아는 이 아마 천을 카메라로 찍은 뒤 인화했다. 그러자 돌연히 인간의 얼굴 모습이 포지티브 영상으로 나타났다. 피아는 그 영상에 완전히 압도될 정도였는데, 그 후 이것이 예수의 얼굴일 것이라는 추측이 걷잡을 수 없이 퍼져 나갔다. 또 수의에 있는 몇 개의 붉은 반점은 바로 예수가 십자가형을 받은 후 시신을 덮었을 때 예수의 상처에서 나온 혈흔이라 믿어졌다. 그로부터 90년 후인 1988년 바티칸 교황청..
화학 8. 세상을 바꾼 화학자 오토 한 [세상을 바꾼 화학자 오토 한] 인류가 핵에너지를 이용할 수 있었던 것은 수많은 과학자들이 밝혀낸 과학지식의 축적 결과 때문이었다. 뢴트겐의 X선 발견에 이어 퀴리 부부가 방사성 원소인 폴로늄과 라듐을 발견하고, 러더퍼드는 원자핵을 발견했다. 또 아인슈타인은 상대성이론으로 원자폭탄의 이론적 가능성을 제시했으며, 채드윅에 의해 중성자가 발견되고 페르미는 중성자를 이용한 핵 변환의 가능성을 예고하는 성과를 올렸다. 이런 가운데 미국이 인류 최초의 원자폭탄을 만드는 맨해튼 계획에 착수하게 한 결정적 사건이 벌어졌다. 그것은 바로 오토 한에 의한 핵분열 발견이었다. 핵과 관련한 과학적 발견이 거의 대부분 물리학자들에 의해 이루어진 것과는 달리 가장 중요한 핵분열 발견의 공로는 화학자에게로 돌아간 것이다. 왜 하..
화학 7. 세상을 바꾼 화학자 토머스 미즐리 [세상을 바꾼 화학자 토머스 미즐리] 자동차에 기름을 넣기 위해 주유소에 가면 흔히 눈에 띄는 글자가 있다. 무연 휘발유. 모르는 사람들은 무연이 연기가 나지 않는 무연(無煙) 휘발유라고 생각할 수도 있지만, 여기서의 무연이란 납이 없다는 뜻의 무연(無鉛) 휘발유이다. 하지만 가만히 생각해 보면 궁금한 게 있다. 왜 굳이 납이 없는 무연 휘발유라는 점을 강조한 걸까. 그러면 예전에는 납이 들어 있는 유연 휘발유를 사용한 걸까. 그렇다. 요즘은 주유소에서 전부 무연 휘발유를 판매하고 있지만, 일부 군부대의 차량이나 후진국 등에서는 아직도 유연 휘발유를 사용하는 곳이 많다. 납은 널리 알려진 신경독성물질이다. 많이 섭취하면 뇌와 중추신경계에 치명적인 손상을 입게 된다. 또 시력상실과 청신경 상실, 암, 마비..
화학 6. 세상을 바꾼 화학자 파울 헤르만 뮐러 [세상을 바꾼 화학자 파울 헤르만 뮐러] 그것은 신이 내린 축복의 물질이었다. 2차 세계대전 당시 영국 총리였던 윈스턴 처질은 라디오 방송을 통해 이 물질에 찬사를 보냈다. 또 미국경제곤충학자연합에서도 곤충학 역사상 이처럼 모든 부분에서 안심하고 사용할 수 있는 화학약품은 일찍이 없었다고 발표했다. 실제로 그 물질은 2차 세계대전 동안 수백만 명의 시민과 군인들을 질병에서 구해냈다. 또 학질모기로 인해 전염되는 열대병 말라리아 하나만 놓고 보더라도 1940년대에 500만 명 이상의 인명을 구한 것으로 추정한다. 페니실린만큼 기적적인 약품이자, 원자폭탄과 함께 2차 세계대전의 상징적인 과학 산물의 하나로 꼽히던 그 물질은 DDT이다. 맞다. 이가 득실대던 가난했던 시절, 우리가 빡빡머리에 온통 허옇게 바르..
화학 5. 세상을 바꾼 화학자 라이너스 C.폴링 [세상을 바꾼 화학자 라이너스 C. 폴링] 최근 우리나라에서는 비타민 C 열풍이 분 적이 있다. 한 텔레비전 프로그램에 출연한 의대 교수가 비타민 C를 많이 섭취하면 면역력이 증가하고 고혈압ㆍ중풍ㆍ심장병 등에 치료효과가 있다고 말한 것이 열풍의 진원지였다. 그 후 약국으로 몰려든 사람들로 인해 비타민 C의 품귀현상마저 빚어졌다. 일부 약국에서는 평소의 20~30배가 되는 판매량을 올리고, 박스 단위로 사재기하려는 고객들로 인해 재고가 바닥난 곳도 많을 정도였다. 비타민 C에 대한 이런 열풍은 비단 우리나라뿐만 아니라 한때 미국에서도 있었다. 그것도 지금으로부터 36년 전인 1970년 가을, ‘비타민 C와 감기’라는 책이 베스트셀러가 되면서부터였다. 이 책을 읽은 미국 시민들은 약국에서 비타민 C 제품이 ..
화학 4. 공기에서 빵을 만들다, 프리츠 하버 [세상을 바꾼 화학자 프리츠 하버] 공기에서 빵을 만들다니 이게 도대체 무슨 말일까. 과학자가 아니라 유명한 마술사가 무슨 마술이라도 부리는 걸까. 그렇다. 과학은 신기한 마술처럼 인류에게 꼭 필요한 것을 항상 펼쳐 보이곤 했다. 독일의 화학자 프리츠 하버가 개발한 암모니아 합성법은 공기에서 빵을 만든 것이나 다름없었다. 공기의 78%을 차지하는 풍부한 질소로부터 식량 생산을 획기적으로 늘려준 질소 비료를 만들어냈으니까 말이다. 식물은 잎을 통해 빨아들이는 공기 중의 이산화탄소로부터 산소와 탄소를 얻고, 뿌리를 통해 물을 흡수하여 수소를 얻는다. 그런데 이밖에도 식물 생장에 꼭 필요한 것이 질소와 이이다. 때문에 단위면적당 생산량을 늘리기 위해선 질소와 인을 비료의 형태로 공급해줘야 한다. 인은 인산염을..
화학 3. 12세 때 키니네 합성을 꿈꾼 천재, 로버트 B.우드워드 1. 해발 1천500미터 이상의 무더운 안데스 고지의 정글에서 한 인디언이 길을 잃고 헤매었다. 더구나 그는 열병에 걸려 몸을 제대로 가누지 못할 정도였다. 인디언들 사이에서 키나키나라고 불리던 신코나나무(cinchona) 사이를 휘청거리며 걷던 그는 우연히 물웅덩이를 발견하곤 그리로 달려갔다. 그러나 그 물은 독성분을 지닌 신코나나무의 껍질로 오염되어 맛이 몹시 썼다. 인디언은 설사 죽는 한이 있더라도 목이 타는 듯한 갈증을 더 이상 참을 수 없었다. 그는 마지막이라 생각하고 그 물을 꿀꺽꿀꺽 마셔버렸다. 하지만 염려했던 일은 일어나지 않았다. 뿐만 아니라 오히려 물을 마신 후 열이 내리고 원기를 되찾을 수 있었다. 그 후 인디언들은 심한 열병을 앓으면 신코나나무껍질에서 얻은 추출물을 사용하여 병을 고..
화학 2. 초미니 축구공으로 나노 시대 열다, 리처드 스몰리 1. 도대체 무슨 모양으로 결합된 것일까?” 과학자는 연구실에서 며칠 동안 꼼짝도 않고 고민에 잠겼다. 얼마 전 헬륨 가스 안에서 흑연에 강력한 레이저 빔을 쏘아 기화시킴으로써 새로운 탄소분자를 만들어냈다. 이렇게 탄소만으로 이루어진 물체는 당시만 해도 다이아몬드와 흑연뿐이었다. 다이아몬드는 1개의 탄소원자가 4개의 탄소원자에 결합된 형태를 하고 있고, 흑연은 6개의 탄소원자가 6 각형으로 배열돼 있다. 이런 구조의 차이로 다이아몬드와 흑연은 물리적 성질이 매우 다르다. 하지만 새롭게 만들어낸 이 물질은 질량분석계로 측정한 결과 60개의 탄소로 이루어진 것이 확인됐다. 탄소원자 간에 어떤 형태로 결합되었기에 이처럼 안정된 탄소덩어리가 되었을까? 과학자의 의문은 전혀 예상치 못한 물건에서 해결의 실마리를 ..
화학 1. 나일론 탄생에 숨겨진 허무한 죽음, 월리스 흄 캐로더스 1. 석탄과 물, 공기가 당신의 몸을 감쌉니다.’ 1940년 5월 15일 이런 캐치프레이즈가 내걸린 미국 뉴욕시의 각 백화점 앞에는 개장 몇 시간 전부터 여성들이 장사진을 이루고 있었다. 그들이 사려는 물건은 다름 아닌 스타킹이었다. 백화점이 개장되자 스타킹을 산 여성들은 집에 도착하기도 전에 길가에서 다리를 들고 선 채 스타킹을 신어 보기도 했다. 시판 첫날부터 미국 전역의 시선을 한 곳에 집중시킨 이 스타킹의 재료는 바로 나일론이었다. ‘나이롱환자’나 ‘나일론 대학생’ 등 나일론이 ‘가짜’나 ‘싸구려’의 대명사처럼 일컬어지기도 하지만, 첫 시판 당시 나일론 스타킹은 기존의 실크 제품보다 2배나 비쌌다. 실크보다 질기고 면보다 가벼우며 신축성이 뛰어난 나일론 스타킹은 불티나게 팔렸다. 시판 첫날 미국 ..

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