역사가 묻고 화학이 답하다

화학은 세상을 어떻게 바꿨을까? 인간은 화학을 어떻게 사용해야 할까? 역사의 뒷이야기에 숨은 물질의 비밀을 파다 보면 화학이 역사만큼이나 좋아지는 순간을 만난다! - 렘브란트의 그림에 숨어 있던 스케치는 어떻게 발견됐을까? - 한니발의 군대는 정말 바위를 부수기 위해 식초를 이용했을까? - 모차르트와 베토벤의 죽음과 관련이 있는 원소는? - 스테인드글라스의 색깔을 금속 나노입자가 결정한다? - 거울을 통해 뒤집힌 세계로 들어간 앨리스의 몸은 어떻게 변할까? - 문학 작품, 게임 등 다양한 콘텐츠에서 그토록 연금술에 주목한 이유는? 화학은 우리 가까이에 있다. 약, 화장품, 세제 등 이미 생활 속에 깊숙이 들어와 있는 화학 용품은 물론이고 화학 첨가물이 든 음식이나 플라스틱 제품처럼 아무리 피하거나 줄이려고 해도 늘 주변에서 발견하게 되는 화학 발전의 결과물도 한두 가지가 아니다. 무엇인가 먹고 바르고 씻고 쓰고 버리는 순간순간, 화학 물질은 이미 우리 곁에서 혹은 우리 몸속에서 부지런히 역할을 다하고 있는 것이다. 《역사가 묻고 화학이 답하다》는 세상 구석구석에서 화학의 흔적을 발견하는 화학자가 역사와 화학이 교차하는 순간에 대해 이야기하는 책이다. 광운대학교 화학과 교수로 연구 활동과 저술을 활발히 병행해오고 있는 저자는 《역사가 묻고 화학이 답하다》라는 제목과 어울리는 인문학적 시선으로 독특한 ‘하이브리드 과학서’를 완성했다. 고대 카르타고의 한니발이 펼쳤던 전술을 서술하며 산과 식초에 대한 상식을 풀어내는가 하면, 모차르트와 베토벤의 죽음을 납, 수은 등의 독성과 함께 심층적으로 다룬다. 연금술의 발달 과정, 성당 건물의 스테인드글라스와 유리의 특성, 화학무기 발전사 등에 대해 이야기하면서 화학 속의 세상, 세상 속의 화학을 들여다보길 권하기도 한다. 인문학과 화학의 경계를 종횡무진 넘나드는 화학자의 흥미로운 잡담에 동참하고 나면 독자들은 아마 텔레비전 사극을 보다가도, 명화를 감상하다가도, 음악을 듣다가도, 책이나 영화를 보다가도 곳곳에서 화학의 자취를 더 쉽게 발견하게 될 것이다. 그래서 화학도 역사도 조금은 더 만만하고 흥미로워져 있을 것이다. 우리가 화학을 인문학적으로 이해하는 방법 -미술, 음악, 문학, 건축 등 다양한 분야를 넘나드는 종횡무진 화학 잡담 서양 미술사에서 빼놓을 수 없는 화가 렘브란트의 여러 작품 중 <야경>은 특별한 일화를 지닌 것으로 유명하다. 바로 이 작품에 X선 형광 분석을 시도한 결과, 어둡게만 보이던 공간에 빼곡히 그려져 있던 밑그림이 나타났던 것이다. 렘브란트는 스케치를 할 때 골탄(bone black)을 사용하곤 했는데, 동물의 뼈를 산소가 없는 상태에서 고온으로 가열해 탄화시켜 만드는 골탄에는 인산 칼슘(CaPO4)이 함유되어 있었다. 그래서 렘브란트의 <야경>을 대상으로 칼슘(calcium, Ca)과 인(phosphorus, P)에 대해 X선 형광 분석을 행했을 때, 비로소 숨어 있던 밑그림이 드러날 수 있었던 것이다. 강한 에너지의 X선으로 특정한 전자를 떼어내면 빈 공간이 생기고, 다른 전자가 이 공간을 차지하며 형광의 형태로 빛이 발생하는 원리에 대한 기술을 이 책은 렘브란트의 작품에서 시작한다. 화학을 음악과 함께 생각해본 경험을 누구나 갖고 있지는 않겠지만 화학자는 음악사 속에서도 화학의 자취를 찾아낸다. 저자는 모차르트와 베토벤의 죽음에서는 공통적으로 중금속 중독이라는 원인이 발견된다는 점을 지적하면서 당시 흔히 약으로 쓰였던 독성 물질에 대해 알려준다. 모차르트가 안티모니에 중독되어 사망했을 것이라고 추측하게 된 이유, 싱크로트론 입자가속기의 분석을 통해 밝혀진 베토벤의 납 중독 등을 이야기하며, 역사가 품었던 비밀이 풀리는 과정에서 화학이 의미 있는 역할을 한 예를 흥미롭게 제시하는 것이다. 화학이 문학이나 건축과 만나지 말라는 법도 없다. 금을 만들어내기 위한 노력, 그리고 연금술을 법적으로 금지하기까지의 과정을 다룬 장에서 저자는 연금술에 대한 관심과 애정이 수많은 문학 작품과 게임 속에 드러나 있는 예를 함께 소개한다. 그런가 하면 아름다운 색깔과 문양의 스테인드글라스와 건축에 대해 살펴보다가 광학적 현상이나 고체의 결정성, 냉각, 유리 제조 기술 등에 대한 설명으로 자연스레 넘어가기도 한다. 장미창에 장식된 스테인드글라스를 건물 외부에서 바라보면 사뭇 다릅니다. 전체적으로 짙은 회색이나 어두운 무채색으로만 보일 뿐 내부에서 보이는 색상은 보이지 않습니다. 태양에서 쏟아져 내려오는 백색광의 흡수와 반사, 투과에 의해 나타나는 광학적 현상이 차이를 보이는 것입니다. 이러한 특징은 이색성(dichroism)이라는 방식으로 빨간색과 노란색 유리에서 더 확실히 관찰됩니다. ─ 179p. ‘투명한 유리가 색을 입으려면’ 중에서 이처럼 다양한 분야의 경계를 넘나드는 화학자의 지극히 인문학적이면서도 과학적인 글쓰기 방식은 이제껏 화학을 어렵게만 여겨왔던 이들에게도 신선하게 어필한다. 역사에 대해 알아가다가 화학에 대한 흥미가 생기는 새로운 경험이 이 책을 통해 가능해진다. 세상의 변화에서 화학을 발견하고, 화학사를 통해 세상을 읽다 -전쟁, 무기, 처형, 암살, 그리고 연금술에 관한 새로운 관점 물론 책에서 저자가 펼쳐놓는 ‘화학 잡담’은 그리 단순하지 않다. 역사의 뒷이야기와 화학의 발전에 대해 여기저기 단편적으로 훑는 것이 아니라, 세상의 변화에서 화학을 발견하고 또 화학사를 통해 세상을 읽어보기를 권하고 있는 말들이기 때문이다. 《역사가 묻고 화학이 답하다》에는 예술사나 문화사뿐만 아니라 전쟁의 역사와 관련된 글도 풍부하게 실려 있다. 특히 전술이나 무기의 변화를 화학의 발전상과 함께 살펴보는 저자의 관점은 과학과 사회, 그리고 과학과 윤리의 관계에 대해 보다 깊이 생각해볼 기회를 제공한다. 화약은 산업 분야에서 높은 잠재성을 갖습니다. 하지만 노벨의 다이너마이트가 그러했듯 전쟁과 폭력, 테러에 사용되는 등의 부정적인 측면을 간과할 수 없습니다. (중략) 수많은 발명품이 문명과 역사를 바꿔왔지만, 그중에서도 화약은 역사상 큰 전환점을 만들어왔고 앞으로도 그럴 것입니다. 전쟁에서 마을을 파괴하고 사람의 목숨을 빼앗는 화약은 막힌 길을 열고 불꽃으로 하늘을 수놓으며 새로운 창조를 위한 파괴에 사용됩니다. 화약은 인간이 다룰 수 있는 가장 강력한 에너지의 한 형태로서 추진체, 연료, 폭발물, 도구가 되어 심해로, 지구 속으로, 우주로 나아가고 있습니다. ─ 161p. ‘매우 현대적인 화약 제조법’ 중에서 저자는 ‘폭탄마 장홍제’라는 채널을 개설해 사제 폭발물을 만드는 방법을 보여주고 싶었지만 위법을 행하는 대신 폭발물, 최루탄, 화약에 대한 글을 남겨봤다고 머리말에서 슬쩍 고백하기도 한다. 덕분에 독자들은 어찌 보면 ‘쓸데없이 고 퀄리티’인 흑색 화약 제조법을 책으로 안전하게 접할 수 있고, 나아가 오늘날의 화약 사용에 대해서까지 고찰해볼 기회를 가지게 된 셈이다. 처형이나 암살에 이용되었던 독을 다룬 글 역시 다른 시대, 다른 사회에 관한 호기심을 자극한다. 사극을 보다 보면 심심찮게 등장하는 사약이 과연 어떤 성분으로 만들어진 약이었을지 한 번쯤 궁금해해본 독자라면 부자와 비상의 독성을 상세히 알려주는 저자의 분석적이고도 유머러스한 글에서 특별한 만족을 경험할 것이다. 한편 비상의 핵심 구성요소인 원소를 칭하는 비소는 현대 사회에서 반도체 제조에 사용되기도 하는데, 유럽에서 17세기에는 남편을 죽이고 싶어 했던 여성들에 의해 이용되었는가 하면 19세기에는 보험금 상속을 노린 이들에 의해 쓰이기도 했다. 이와 같이 역사 속에서 독성 물질의 쓰인 사례를 들여다보는 저자의 시선을 따라