미국의 새 대통령으로 B. Obama가 선출되었다. 변화를 주도하겠다는 의지 만으로 보수정권을 물러나게 하였다. 미국의 상하 양원도 민주당이 압도하였기 때문에 미국은 경제 분야의 개혁뿐 아니라 에너지와 환경 문제도 더 엄중한 정책이 시행 될 것으로 보인다.

신 재생에너지의 산업과 기술개발에 대한 투자가 증가할 것이라는 예측이 금방 뒤따르고 있다. 한 때 국제석유가격은 배럴당 200 달러에 육박하였으나 실물 투기자본이 빠져 나가면서 60 달러 수준으로 내려 왔다. 그러나 민주당 정권의 등장으로 미국은 탈 석유 정책이 힘을 받을 수 있는 환경이 충분히 조성되고 있다. 태양광이나 풍력발전에의 투자를 증대시키기 위하여서는 유가가 더 내려가는 것이 소망스럽지 않을 수 도 있다.

각설하고, 전기의 효율적인 사용에 필요한 기술인 초전도체 개발이 20여년만에 새로운 전기를 맞고 있다고 한다. 대부분의 금속은 절대온도 0도에 이르면 초전도성을 띄는데 극저온 기술 유지가 현실적으로 어렵기 때문에 상용화 보급이 늦어 지고 있다.

1986년 IBM Zurich연구소의 Mueller와 Bednorz는 산화구리와 바리움, 란타니움의 복합체가 비교적 고온(35 K)의 임계온도에서 초 전도체가 되는 것을 발견하고 이듬해 노벨 물리학상을 받게 되어 뉴스가 되었다. 세계 각국의 재료연구소에서는 다른 초전도물질의 발견과 임계온도 높이기에 경쟁적으로 참여하게 되었다. 산화구리 계열의 초 전도체로서는 138 K가 고온 기록으로 알려졌다.

금년 2월 동경공업대학의 H. Hosono교수 연구실에서는 자성을 띄는 반도체 물질을 찾던 가운데 비소화 철과 산화란타니엄의 복합체가 새로운 계열의 초 전도체(26 K)임을 발견하였다. 저렴하고 흔한 재료인 철이 초 전도체의 재료로 쓰이는 것이 특이하여 많은 연구소들이 유사물질의 연구에 참여하여 몇 달 사이에 임계온도가 56 K인 초 전도체가 보고 되고 있다. 조만간 임계온도는 액체질소의 비점인 77 K를 상회할 수 있을 것으로 전망되며 소위, 고온초전도체의 상용화도 앞당겨 질 수 있을 것이다.

특수 목적의 반도체를 찾던 연구에서 이들 제2세대 고온초전도체가 우연히 발견된 것처럼, 1세대 고온초전도체인 산화구리계열의 물질의 발견도 IBM연구소에서 완전무결한 전기절연체를 찾던 작업에서 전도성이 좋은 세라믹재료를 부수적으로 찾게 되어, 어찌 보면 행운의 일치라고 할 수 있을 것이다.

우리가 잘 쓰지 않는 용어 가운데 Serendipity[우연성]라는 말이 있다. 소가 뒷걸음질 치다가 쥐를 잡게 된다는 속담과 유래가 비슷한 말인데 영어단어 가운데 번역이 힘든 10개 단어중의 하나라고 한다. 옛날 페르시아 동화의 하나인 “세렌디프(현재의 스리랑카)의 세 왕자”에 나오는, 전화위복이 되는 고사에서 파생한 말로서, 원래 의도와는 다르게 결과가 나오며 실패가 오히려 성공의 사례가 되는 경우에 쓰이는 말이라고 한다. 절연체나 반도체 재료를 찾다가 초전도체를 발견하는 것은 분명히 이런 사례에 해당하는 과학의 행운이요 우연이다.

과학과 기술 발전의 역정에서 이렇게 우연한 발견과 발명은 허다하다. Nobel의 다이나마이트, Woehler의 뇨소합성, 셀로판, 인조견 등 근대 유기합성 화학의 문을 연 주요제품들은 우연성의 소산이며 ICI의 저밀도폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 에틸렌글리콜 등 범용 석유화학제품의 원조들도 의외의 발명품들이었다. 석유첨가제 개발을 위하여 설치된 에틸렌 배관에 화재가 나서 수습하던 중 발견한 에틸렌글리콜이 없었다면 자동차엔진은 겨울에 얼어터지게 되고 폴리에스터 샤츠도 지금처럼 싸지 않을 수 도 있었을 것이다.

의약분야의 우연성도 화학에 못지않게 다양한 역사를 갖고 있다. 페니실린을 발명한 A.Fleming은 휴가 출발 전 부주의로 배양액의 소독을 소홀히 한 결과, 푸른곰팡이 균주를 만나게 되었다. 고혈압 강하제를 개발하던 중, 발모제와 발기제를 찾는 등, 전문가가 아니면 모를 내막으로 많은 약품들이 유용한 새 용도를 찾아 의약의 발달에 기여하고 있다.

종두를 발명하여 무서운 천연두에서 인류를 구한 Jenner도 목장의 일꾼들이 소의 유사두종에 걸린 후 면역이 되는 것을 보고 얻은 행운이었다. 이러한 대발견의 행운은 누구에게나 오는 것이 아니고 Pasteur가 말 한 것처럼, “준비된 마음”에 만 찾아오는 것이 특징이다. Kekule가 뱀꿈을 꾼 후, 고민하던 벤젠의 구조식을 찾았고, Archimedes는 목욕 중에도 왕관의 재질을 규명하려다가 부력의 원리를 발견하였다. Newton도 사과 밭을 그냥 지나가지 않았었다.

수많은 과학자와 기술자들이 앞으로 과학의 우연성에 접하며 수많은 발견과 발명이 있을 것을 우리는 기대한다.

미래산업연구소(www.miri.or.kr) 정승택 연구위원 stchong@paran.com

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