세상을 움직이는 화학 - 화학 없이는 문명도 없다

괜찮다고 말하지만 괜찮지 않은 너와 나, 우리가 안고 사는 우울. 그리고 그 감정이 가져온 마음의 병 우울증. 화제의 채널



화학은 풍요로운 생활을 이룩한 주역이지만

전쟁이나 환경오염 등 인류를 위협하는 일의 주범이기도 하다.

화학이라는 학문을 제대로 알고 화학에 관한 올바른 인식을 갖는 것은

우리의 미래를 위해 중요하다.



세상의 역사가 화학의 역사다

최근 개봉해 큰 인기를 끈 영화 [마션]에서는 주인공이 화성에서 살아남기 위해 다양한 화학 실험에 도전하는 장면이 등장한다. 식량을 마련하기 위해 감자를 키우기로 마음먹은 주인공은 흙과 물, 적절한 온도를 확보하기 위해 고군분투한다. 이때 활약하는 것이 주인공이 지닌 화학 지식. 물을 만들기 위해 수소 원자에 산소를 첨가해 연소시키고, 추위를 견딜 수 있는 열을 발생시킬 아이디어를 시도한다. 다소 우스꽝스럽게 그려지는 이 모습은 인간의 생존에 필요한 화학의 필요성을 극단적으로 보여 주는 내용이라 할 수 있다.

[마션]에서 우주선을 타고 화성에 착륙해 살아간다는 설정은 영화적 상상이지만 실제로 화성을 탐사하는 일은 이미 성공적으로 이루어졌으며 최근에는 화성에 소금기가 있는 물이 흐른다는 사실이 발견되어 지구 말고도 인간이 생존할 수 있는 행성이 존재한다는 가능성에 힘을 실었다.

이처럼 화학은 우주의 시작부터 발견, 탐사에 이르기까지 늘 미지의 무언가를 향해 도전하는 학문이다. 동시에 모든 것의 근간이기도 한데, 우리가 의식하지 않은 채 숨 쉬고 먹고 움직이고 배설하는, 즉 살아 있을 때 우리에게 일어나는 모든 일은 화학 작용의 과정이자 결과이기 때문이다. 다시 말해 세상의 탄생부터 문명의 발달, 산업혁명 등 인류 역사 전체가 화학의 역사다.

그러나 화학이 인류에게 과연 이득만을 가져다주었을까. 화학 무기는 전쟁에서 무고한 생명을 수없이 희생시켰으며 과도한 화학 실험은 인간의 존엄성을 파괴하기도 했다. 화학물질은 여전히 환경을 오염시키는 주범으로 알려져 있고, 화학조미료나 화학물질이 가미된 음식은 건강을 망치는 지름길로 여겨지기도 한다. 인간의 욕심으로 지구상의 광물이나 금속의 가치가 달라졌으며 그 가운데 약자들은 끊임없이 고통을 받아야 했다.

이렇듯 화학이 이룬 성과와 화학으로 인한 해악이 공존해 온 상황에서 제대로 된 관점을 지니려면 무엇보다 화학의 역사를 올바르게 파악하는 것이 중요하다. 《세상을 움직이는 화학》은 인류 역사에서 화학이 어떤 역할을 했는지 알려 주고 독자들이 화학이라는 학문을 바로 볼 수 있도록 도와줄 것이다.



삶을 이루는 학문

세상은 어떻게 시작되었을까. 137억 년 전 일어난 빅뱅이 우주의 시작이라 일컬어진다. 빅뱅은 모든 역사의 출발점이다. 이때 원자가 생겨났고 물질이 만들어졌다. 화학은 이 물질과 물질의 구성을 탐구하는 학문으로, 세상의 근본, 기초를 다룬다고 볼 수 있다. 우리 주변의 모든 물질에 대한 연구는 아주 오래전부터 이루어져 왔는데 화학자들은 이를 증명하기 위해 다양한 노력을 해 왔다. 원소가 일정한 규칙성을 지니고 있다는 사실을 발견했으며 새로운 원소를 찾아내거나 합성하기도 했다.

인류의 역사에서 불의 사용은 가장 극적인 사건이라 할 수 있다. 불은 그 자체도 화학 변화이며 불을 이용해 여러 변화를 만들어 인간의 삶에 혁신적인 영향을 주었다. 청동기와 철, 구리 등 금속의 발견 역시 인간 문명의 발달에 크나큰 영향을 주었다.

우리가 별생각 없이 보내는 하루에도 화학은 긴밀히 관여하고 있다. 아침이 되면 합성섬유로 만든 이불 속에서 눈을 뜬다. 화학물질로 배합한 비누로 세수를 하고 인공향이 첨가된 로션을 바른다. 식탁에 앉아 탄수화물과 단백질, 지방을 성분으로 하는 음식을 먹은 후 합성고무와 가죽으로 만든 신발을 신고 학교로 향한다. 가솔린 혹은 전기를 이용한 교통수단은 우리를 원하는 장소로 데려다 준다. 학교에 가면 플라스틱으로 만든 학용품으로 공부를 하고 펄프와 잉크로 만든 책을 읽는다.

이처럼 우리의 삶은 화학 위에서 만들어졌고 진행 중이다. 우리는 하루에도 수없이 많은 화학적 선택의 갈림길에 놓이지만 특별히 의식하지 못한 채 살아간다. 세상 모든 것을 이루고 있고 움직이게 하는 화학, 우리에게 화학과 무관하게 주어지는 것은 아무것도 없다. 화학이라는 학문을 알기 위해 가장 우선해야 할 것은 이렇게 화학이 우리 삶 깊숙이 들어와 있다는 사실을 인식하는 일이다.



화학의 양면

원자폭탄을 발명한 과학자들은 원자폭탄이 인류의 목숨을 위협하는 가장 위험한 살상무기가 될 것이라는 사실을 알았을까. 제2차 세계대전 당시 일본에게 발사할 원자폭탄 준비를 마친 미국 트루먼 대통령에게 많은 과학자가 반대의 편지를 보낸 것은 화학 무기에 대한 양면적 시각을 여실히 보여 준다. 원자폭탄을 만드는 데 크게 기여한 오펜하이머는 벗어날 수 없는 죄책감에 시달려야 했다. 앞서 소개한 것처럼 화학은 인간에게 더할 나위 없는 풍요를 안겨 주었지만 한편으로는 인류에게 이롭지 않게 사용되기도 한다. 화학은 알게 모르게 지속적으로 환경을 오염시키고 있으며 이것은 여러 질병을 유발시켜 인류의 생존을 위협한다. 화학의 혜택으로 인한 풍요에 즐거워하면서 한편으로는 화학이 우리 삶을 파괴할지도 모른다는 불안에서 벗어날 수 없는 것이다. 화학의 이러한 양면적 특성을 옳고 그름의 이분법적 시각으로 보는 것은 흑백논리에 빠져 정확한 사고를 하지 못하는 일이다. 예를 들어 요즘 많은 사람이 대체 의학에 열광하지만 현대 의학의 성과는 분명히 인정해야 하며 대체 의학이 오히려 더 큰 위험을 안고 있을 수 있다는 점도 깨달아야 한다. 또한 의심하지 않은 채 관습처럼 받아들여지는 모든 화학 관련 상식이나 미디어에서 내보내는 뉴스도 한번쯤 되짚어 볼 필요가 있다. 정확한 판단력과 사고력은 화학으로 이루어진 세상을 살아가는 데 지녀야 할 가장 중요한 요건이다.



화학과 공존하는 미래

거미가 뽑아내는 거미줄은 알고 보면 철보다 질긴 물질이다. 홍합의 단백질 구조를 응용한 접착제는 수술을 할 때 어떤 부작용 없이 봉합을 할 수 있다는 장점이 있어 제품 상용화를 앞두고 있다. 3D 프린터 혁명은 심지어 유리라는 까다로운 재료까지 자유자재로 활용하는 단계까지 도달했으며, 국제우주정거장에서 씨를 뿌려 재배한 상추가 언론에 공개되기도 했다.

세상은 점점 더 빠른 속도로 발전하고 있다. 무서울 만큼 급속도로 변하는 환경에서 화학의 역할은 언제나처럼 결정적이다. 이때 화학을 어떤 방향에서 어떻게 활용할 것인지는 화학이라는 학문의 주체인 인간이 충분히 선택할 수 있는 문제다. 화학물질의 유해성에 매번 스트레스를 받으며 휘둘릴 수도 있고 나아가 인간의 오만으로 화학을 불순하게 이용하는 입장에 설 수도 있다. 화학이 우리와 더없이 밀접한 학문이기에 충분히 가능한 일이다. 화학이 이룩한 발전을 무시할 수 없는 것은 사실이지만 앞으로의 화학의 역할이 더욱 중요한 이유는 화학이 더 크고 무서운 힘을 지닌 학문으로 발전하고 있기 때문이다. 언제든 인류 전체를 한 번에 무너뜨릴 수 있는 핵무기를 국력의 일환으로 여겨 너나없이 개발하려 하고 핵폐기물 등으로 인한 엄청난 부작용에는 모르쇠로 일관한다. 우리는 이 시대를 살아가는 일원이라는 사명으로 이러한 사안에 눈과 귀를 모두 열어야 한다. 이를 막기 위한 다양한 절차와 노력이 이루어져야 하는 것 역시 당연한 일이다. 또한 지속 가능한 성장과 발전을 위해 할 수 있는 것이 무엇인지 고민을 게을리 하지 말고 그 고민 안에 인간과 자연을 존중하며 함께 공존할 수 있는 방법을 적극적으로 찾아야 한다. 그래야 미래를 보다 안전하고 행복하게 맞을 수 있을 것이다.



인류와 문명을 바라보는 새로운 시각, [세계사 가로지르기] 시리즈

이 시리즈는 각 분야 전문가들의 알기 쉬운 서술을 통해, 우리가 주변에서 흔히 접할 수 있는 사물과 관념이 알고 보면 인류 문명을 이루는 중요한 요소들임을 보여 준다. 숲을 보라고 하면서 나무 이름이나 외우게 하는 기존의 세계사 학습 방식에서 탈피하여, ‘무엇이, 어떻게, 왜’에 중점을 둔 이 시리즈를 통해 독자들이 세상을 보는 새로운 시각을 가질 수 있기를 기대한다. 《세상을 움직이는 화학》에 이어 미술, 건축, 씨앗 등이 어떻게 세상을 바꾸었는지에 대한 이야기가 펼쳐진다.