[eBook]공기의 연금술 : 생명과 죽음의 원소, 질소를 둘러싼 프리츠 하버와 카를 보슈 이야기

저 : 토머스 헤이거(Thomas Hager)역 : 홍경탁출판사 : 반니발행일 : 2015년 11월20일 | 종이책 발행일 : 2015년 09월10일

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출판사서평 TOP

커커스리뷰 선정 2008년 최고의 도서!
아마존 과학 분야 베스트셀러!


내가 읽은 책 중 가장 매력적인‘과학의 역사!’
- 아마존 독자서평

질소는 인류 역사를 바꾼 위대한 원소이다. 식량 생산에 필수적인 비료에서부터 많은 목숨을 앗아간 폭탄까지, 생명과 죽음에 동시에 관여했다. 그러나 생명체에 필수적인 이 질소는, 대기의 80퍼센트 이상을 차지하고 있음에도 불구하고 그대로 사용할 수는 없다는 단점이 가졌다. 이 책은 공기 중 질소를 암모니아로 변환해 비료를 만드는, 역사상 가장 중요한 발견을 이루어낸 두 과학자, 프리츠 하버와 카를 보슈에 관한 이야기다.

세계의 식량 공급이 인구증가를 따라가지 못해 대기근이 발생하리라 예측되던 시대, 하버와 보슈는 오랜 연구 끝에 질소비료를 만드는 법을 발견했다. 인류를 구원하게 되었다는 기쁨도 잠시, 두 차례의 세계대전 속에서 질소는 독가스와 폭탄 제조에도 사용된다. 전쟁이 끝난 후, 하버는 암모니아 합성법으로 노벨화학상을 받지만 동시에 독가스전의 전범으로 낙인찍히면서, 명예와 비난을 동시에 짊어지게 된다. 보슈는 평생을 질소 연구에 바쳤으나, 인류를 이롭게 하기 위한 과학이 정치와 권력 속에서 어떻게 이용되는지도 함께 지켜봐야 했다.
저자 토머스 헤이거는 방대하고 탄탄한 사료를 바탕으로 두 석학의 삶과 그들의 과학적 발견을 드라마틱하게 펼쳐내면서, 시대적 숙명 속에서 과학자에게 윤리란 무엇인지, 과학의 본질이 어떠한 것인지에 대한 명제를 던진다.

하버-보슈 공정의 탄생
식량 공급이 폭발적인 인구증가를 따라가지 못하면서, 인류는 농경지를 윤택하게 할 비료를 오랫동안 연구해왔다. 농부들은 고정 질소가 풍부한 썩은 식물이나 동물의 배설물을 밭에 뿌리거나, 여러 작물을 번갈아 키우는 방법으로 토양의 질을 유지했다. 한때는 남아메리카의 초석, 친차 섬의 구아노 등 고정 질소가 함유된 비료의 덕으로, 풍요로운 수확을 거두기도 했지만 천연비료는 수많은 전쟁의 흔적을 남기면서 사라져갔다. 그 무렵, 지구 반대쪽 독일에서는 한 과학자가 공기 중 질소를 수소와 반응시켜 암모니아로 변환하는 연구에 몰입하고 있었다. 프리츠 하버였다.
한편 독일의 염료 화학회사 바스프는 당시 인공 인디고 염료를 만들어내 크게 성공했으나, 점차 사양사업이 되어가는 염료사업을 대신해 회사를 이끌어갈 새로운 사업을 모색 중이었다. 이내 바스프는 화학질소비료 시장에 뛰어들기로 결정했다.
수많은 연구 끝에 고정 질소로 암모니아 생성에 성공한 하버는 바스프와 계약을 맺었고, 하버의 기계를 실용화하는 일에 이 회사의 주목받는 새내기 화학자 카를 보슈가 투입되었다. 이렇게 둘은 운명적으로 만났다. 보슈는 다른 연구원과 달리 기계나 금속에 대해 탁월한 지식을 가지고 있었다. 둘은 긴밀한 협조 하에 의견을 주고받았고, 보슈는 바스프의 전폭적 지원 속에서 이 프로젝트를 추진했다.
오랜 실험 끝에 암모니아 대량 생산에 성공하면서 ‘하버-보슈 공정’이 완성되었다. 20세기에 들어서면서 산업 응용성이 매우 중요해졌기 때문에, 처음 연구를 시작한 연구자의 이름과, 그것을 기업에 맞게 구체화한 연구자의 이름을 따서 동시에 두 사람의 공로를 인정하고 있다. 추후 하버와 보슈는 각기 노벨화학상을 수상했다.

프리츠 하버(Fritz Haber, 1868~1934)
‘공기로 빵을 만든 과학자’ 하버는 대중에게 드러난 삶을 살았고, 주목받는 걸 즐겼다. 명예가 될 일을 찾아다녔으며, 술과 담배를 좋아했다. 부유한 유대계 가정에서 태어났으나, 기독교로 개종하여 완벽한 독일인을 꿈꾸었다. 전쟁중에는 조 ...

추천사 TOP

탁월한 연구를 바탕으로, 빠르게 읽히는 소설 같은 책!
- 뉴스앤드옵저버

과학 이야기를 멋진 추리소설처럼 긴장감 넘치게 표현했다.
- 오리거니언

두 석학과 그들의 과학적 발견을 다룬 뛰어난 이야기. 일급 과학 저술!
- 커커스리뷰

프리츠 하버와 카를 보슈에 관한 재기 넘치고 빛나는 이야기. 화학의 유용함이 설득력 있게 묘사되어, 과학자를 비롯해 일반 독자 모두에게 추천한다.
- 제프리 코바치 / [The Journal of Chemical Education]

목차 TOP

머리말

1부 세상의 끝
1 화학이 인류를 구원한다
2 초석, 흥미롭지만 위험한
3 구아노를 확보하라
4 사막의 거대한 개미집들
5 질산염 시대의 종말

2부 현자의 돌
6 공기의 연금술
7 모색
8 현자의 돌
9 운명적 만남
10 공기로 만든 빵
11 대결
12 폭탄과 비료 사이

3부 합성
13 작전명 ‘살균’
14 협상
15 독가스와 노벨상
16 비극
17 합성 가솔린
18 도전
19 대공황
20 파멸
21 선택
22 하버와 보슈가 남긴 과학적 유산

본문중에서 TOP

과학자 이야기는 대개 이타적인 사람이 더 나은 인류 운명을 위해 끊임없이 노력하는 것을 찬양한다. 실제로 그렇기도 하고 이 이야기에도 일부 포함되어 있다. 하지만 나는 조금 다른 책을 쓰고 싶었다. 과학적 이타심이 정치와 권력, 돈, 개인적 욕망과 맞닥뜨렸을 때 무슨 일이 벌어지는지 보여주고 싶었다. 그것이 진짜 과학의 세계이기 때문이다.
( '머리말' 중에서/ pp.13~14)

1909년 3월, 바스프와 계약한 지 1년이 지났을 때 하버는 돌파구를 찾아냈다. (......) 어쨌든 성공적이었다. 하버는 실험실을 뛰쳐나가 위층으로 올라가 복도를 따라 여러 실험실을 돌아다니며 머리를 들이밀고 외쳤다. "내려와 보세요. 액체 암모니아가 얼마나 많이 나오는지 한번 보세요!" 따라온 사람들은 냉각된 암모니아가 플라스크에 떨어지는 모습을 함께 지켜보았다. 그 가운데 한 사람은 수십 년이 지난 후 이 광경을 이렇게 회상했다." 지금도 생생히 기억납니다. 1cm3가량의 암모니아가 나왔습니다. ......멋진 광경이었죠."1cm3는 티스푼으로 4분의 1 정도다.
(/ p.122)

정부와의 협정이 체결되면서 바스프는 이제 더는 단순한 화학기업이 아니라 방위 산업체가 되었다. 보 ...

저자소개 TOP

토머스 헤이거(Thomas Hager) [저]

미국 오리건 보건과학대학에서 미생물학과 면역학 석사를 마치고, 오리건 주립대학에서 저널리즘 석사 학위를 취득했다. 미국의학협회저널의 특파원을 거쳐 오리건 대학 출판부에서 일했고, 여러 단체와 학교에서 저널리즘과 커뮤니케이션을 가르치며 우리가 사는 세상을 빚어낸 과학기술과 과학자에 대한 글쓰기를 즐긴다. 지은 책으로 [현미경 속의 악마The Demon Under the Microscope], [화학 혁명과 폴링Linus Pauling: And the Chemistry of Life] 등이 있다.
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홍경탁 [역]

KAIST 전기 및 전자공학과를 졸업하고 대학원에서 경영과학을 전공했다. 전문 번역가로 활동 중이며, 『우주의 지도를 그리다』 『데이터 자본주의』 『공기의 연금술』 『멈출 수 없는 사람들』 『기억의 세계』 『투명정부』 『마지막 사자들』 등을 옮겼다.
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