학습

세상을 바꾼 우연한 발견 5가지

때로는 작은 우연이 세상을 바꾼다!

현대사회에서 없어서는 안 될 과학기술은 대부분 여러 과학자들의 노력과 연구에 의해 탄생한 것들이다. 하지만 알고 보면 치밀한 계산과 꼼꼼한 실험을 거친 것이 아니라 우연히 발견된 기술도 상당히 많다. 작은 우연으로 세상을 바꾼 발견 사례 5가지를 소개한다.

1. 언제 어디서나 쉽게 불을 붙일 수 있는 성냥


▲ 성냥 [사진 출처=게티이미지뱅크]


성냥이 발명되기 전까지 불을 만드는 가장 흔한 방법은 강철에 부싯돌을 마찰시키는 것이었다. 원시인들이나 사용했을 법한 부싯돌로부터 우리를 해방시켜 준 성냥은 과연 어떻게 만들어진 걸까?


성냥은 1800년대 초반 영국의 존 워커(1781~1859년)라는 화학자가 만들어냈다. 의학을 공부하던 그는 수술하는 것을 싫어해 고향으로 내려와 약제사 일을 하게 된다. 약을 제조하며 틈틈이 화학실험을 하던 그는, 실험할 때 불을 더욱 간편하게 붙일 수 있는 발화법(發火法)에 대한 연구에 몰두했다.


그러던 1826년의 어느 날, 그는 실험 도중 ‘염소산칼륨(KClO3)’과 ‘황화안티모니’를 아라비아고무와 풀로 반죽해 별 생각 없이 천에 바르고 난로 옆에 두었다. 그런데 그때 난로에 닿은 천이 갑자기 불타기 시작했다. 불에 직접 닿은 것도 아닌데 천은 스스로 타고 있었다.


불붙는 발화천은 소문을 타고 많은 사람들에게 팔려 나갔고, 이 우연이 계기가 돼 존 워커는 1827년 ‘프릭션 라이트(friction light)’라는 최초의 마찰성냥을 발명하게 된다.


황화안티모니(黃化antimony) | 삼가(三價), 사가(四價), 오가(五價) 안티모니의 황화물을 통틀어 이르는 말. 안티모니염 수용액에 황화수소를 작용해 만든 붉은색의 무정형 고체로, 주로 물감을 만드는 데에 쓰인다. 삼황화안티모니, 사황화안티모니, 오황화안티모니 따위가 있다. 화학식은 Sb2S3, Sb2S4, Sb2S5


2, 눈에 보이는 것이 다가 아니다! X-Ray


▲ X선으로 찍은 최초의 사진은 뢴트겐의 아내 안나 베르타의 손을 찍은 것이다 [사진 출처=www.qmed.com]


어떤 할머니가 무릎이 아파 병원에 갔더니, 의사 선생님이 X-Ray 사진을 찍어보고는 무릎 연골이 많이 닳았으니 인공 관절 이식 수술을 받아야 한다고 말한다. 눈으로는 볼 수 없는 우리 몸속을 사진으로 찍어 보여주는 X-Ray는 어떻게 발견된 걸까?

1895년 독일의 물리학자 빌헬름 뢴트겐(1845~1923년)은 X선, 즉 X-Ray를 발견했다. 뢴트겐은 빛이 새어 나오지 않게 검은 종이로 덮고 음극선관 실험을 하고 있었는데, 그 실험에서 정체불명의 빛이 검은 종이를 뚫고 나온 것이다.

그는 그것이 새로운 종류의 광선이라는 것을 알아챘지만 정확히 어떤 종류의 광선인지는 알 수 없었다. 그래서 수학에서 알 수 없는 미지의 수를 X라고 지정하는 것처럼, 그 미지의 광선을 X선(X-Ray)이라고 불렀다. X선의 발견은 세상에 엄청난 충격을 몰고 왔다. 이 광선은 X선은 두꺼운 책, 나무판자, 인간의 피부와 살 등 각종 물체들을 통과하며 사람의 눈으로는 볼 수 없는 영역까지 도달할 수 있었기 때문이다.

뢴트겐은 X선을 발견하고 가장 먼저 아내 안나 베르타(Anna Bertha)의 손 사진을 찍었는데, 뼈만 비친 자신의 손을 본 아내는 너무 놀란 나머지 이렇게 외쳤다고 한다.

“I have seen my death!”(나는 내 죽음을 봤어!)

3. 부러지지 않고 오래 쓰는 연필



▲ 콩테가 만든 연필 콩테 [사진 출처=위키피디아]


지금 쓰는 연필과 샤프의 심은 막 발명됐을 당시만 해도 성질이 물러 사용하기가 꽤나 불편했다고 한다. 그렇다면 지금의 딱딱하고 튼튼한 연필의 심은 어떻게 발명된 걸까?

어느 화창한 오후, 많은 사람들이 야외로 나와 달콤한 햇살을 즐기고 있을 때, 단 한 사람, 프랑스의 화학자이자 화가인 니콜라 자크 콩테(1755~1805년)만이 공원 한구석에서 짜증을 내고 있었다. 당시 밑그림을 그릴 때 사용하던 숯이 자꾸 부러져 그림을 그릴 수가 없었기 때문이다.


그는 공원에서 스케치를 한 이후부터 줄곧 새로운 미술도구에 대해 연구했다. 하지만 실험은 번번이 실패로 끝났다. 그러던 어느 날, 콩테는 저녁식사 도중 무심결에 접시를 만지다가 순간 문제의 해답을 떠올렸다. 흙을 불에 구우면 이 접시처럼 단단해질 것이란 생각이 머릿속을 스친 것이다. 그는 밥을 먹다 말고 연구실로 달려가 며칠 동안 실험에 열중했다. 그리고 1795년 흑연과 진흙으로 만든 심을 고온에서 굽는 방법을 고안함으로써 부러지지 않는 연필, 콩테를 만들어냈다. 지금의 연필은 콩테의 제법을 개량한 것이라고 보면 된다.

음극선관(陰極線管) | <물리> 음극선을 이용하는 전자관을 통틀어 이르는 말. 브라운관, 전자 현미경 따위가 있다

4. ‘와장창’깨지지 않는 안전유리


▲ 스마트폰에는 안전유리가 사용됐기 때문에 강한 충격에도 액정이 박살나지 않았다 [사진 출처=게티이미지뱅크]


자동차 사고 차량의 유리를 자세히 관찰해 보면 자잘한 조각으로 금이 가서 마치 가루처럼 깨져있는 모습을 볼 수 있다. 또 매일 들고 다니는 스마트 폰을 땅에 떨어뜨렸을 때도 금만 갈 뿐 날카롭고 큰 유리 조각이 떨어져 나오지는 않는다. 이처럼 작은 충격에도 쉽게 깨지는 유리를 쉽게 깨지지 않게 만들어 위험으로부터 지켜주게 된 우연한 발견이 있다.

19세기 말, 프랑스 과학자 에두아르 베네딕투스(1878~1930년)는 신문에서 자동차 사고에 관한 특집 기사를 읽게 된다. 자동차 사고로 인한 부상자들은 대부분 부서진 유리창에 의해 찔리거나 절단되는 상해를 입는다는 내용의 기사였다. 그는 기사를 읽은 후 셀룰로이드를 이용해 박살나지 않는 튼튼한 유리를 만들려고 했지만, 생각처럼 되지 않아 결국 발명을 포기하고 만다.

그러던 어느 날, 고양이 한 마리가 그의 실험실에 들어와 구석구석을 휘젓다가 선반 위에 있던 플라스크 하나를 바닥으로 떨어뜨렸다. 그런데 당연히 산산조각이 나 있을 줄 알았던 플라스크에는 금만 가 있었다. 아주 오래 전, 플라스크 안에 넣어둔 셀룰로이드 용액이 말라붙어 유리 조각을 떨어지지 않게 붙이는 접착제 역할을 했기 때문이다. 베네딕투스는 연구를 거듭한 끝에 지금 우리의 안전을 지켜주고 있는 완벽한 안전유리를 개발할 수 있었다.

5. 임상시험 부작용으로 탄생한 실데나필


▲ 임상시험 부작용으로 만들어진 비아그라 [사진 출처=www.onlinedoctor.lloydspharmacy.com]


실데나필(Sildenafil)은 유명한 발기부전 치료제인 비아그라의 주성분이다. 고개 숙인 남성에게 꿈과 희망을 가져다준 실데나필 역시 아주 단순한 우연에 의해 발견됐다.

1990년 초 영국의 파이저 제약회사 화학연구소 연구팀은 심장병 환자의 혈액 공급을 원활하게 하기 위한 약제, UK-92480을 개발하던 중이었다. 이 약을 1차 임상시험에서 영국 심장병 환자들에게 투여했지만, 심장기능을 개선하는 데 큰 도움이 되지는 못했다. 게다가 실험자 9명중 3명이 발기 증상을 보이는 부작용만 발생했다.

그 후 연구팀은 실험자들로부터 약을 수거하려고 했는데, 희한하게도 유독 남성 환자들이 이를 거부하고 나섰다. 이유를 들어보니, 약이 심장에는 도움이 되지 않을지 몰라도 성생활에는 지대한 도움이 된다는 것이었다. 이에 주목한 파이저 회사는 심장약 연구에서 노선을 변경해 발기부전 치료제 개발에 힘썼고, 1998년 4월, 비아그라를 출시해 그야말로 대박을 치게 된다.



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