기소 발견으로 유명한 과학의 선구자 프리스틀리(Joseph Priestley, 영국 1733~1804)의 공식적인 직업은 신학자였다. 현재도 여러 가지 일을 수행하는 사람들이 있지만, 특히 자연과학과 신학은 아주 동떨어진 분야로 생각된다.

그러나 프리스틀리가 살던 때는 신학과 의학, 법학이 가장 명망 있는 학문으로 인정을 받아 많은 천재들이 신학에 도전했다. 상당수 신학생들이 자연과학에 종사했는데 그들을 '자연 신학자'라고 부른다.

프리스틀리는 워링턴에 거주할 즈음부터 과학에 본격적인 관심을 갖기 시작했다. 1763년부터 1765년까지는 리버풀의 의사인 터너(Matthew Turner)의 화학 강의를 들었고 1765년부터 해마다 한 달씩 런던에 체류하여 첨단과학 분야를 섭렵했다. 적은 급료에도 공기펌프나 과학기자재를 사들여 실험했다.

그의 과학 연구가 화학 분야에 집중된 것은 우연히도 그의 집 근처에 양조장이 있었기 때문이다. 그는 양조통에서 공기가 발생하는 것을 관찰하고 이산화탄소(당시는 '고정공기'라고 불렀다)에 눈을 돌렸다. 발효된 맥아의 표면에 염산을 가해 고정공기를 만들어낸 뒤 이를 물에 녹였더니 상큼한 맛을 내는 거품이 발생했다. 그는 거품이 생긴 물이 발포주를 만드는 데 유용할뿐 아니라 공기로 선원들이 앓는 괴혈병을 치료할 수 있다고 생각했다.

물론 그의 생각은 틀렸다. 그렇지만 그의 이 실험은 청량음료산업의 시초인 탄산수를 만드는 데 성공했고 '영국 왕립학술원'은 그의 공적을 인정해 1773년 그에게 코플리 메달을 수여했다.

프리스틀리를 불후의 과학자로 만들어준 것은 1774년의 연구 덕분이었다. 그는 기체를 모을 때 사용되는 수은을 관찰하는 과정에서 다소 이상한 점을 발견했다. 수은을 공기 중에서 가열해 산화수은을 얻은 후 이 화합물을 시험관에 넣고 볼록렌즈로 모은 태양빛을 쪼이자 어떤 기체가 발생했다. 이 기체 중에서 가연성 물질이 밝은 빛을 내면서 활활 탔다. '산소'의 발견이었다.

그는 수소와 산소의 혼합물을 연소시키면 가스가 모두 소비되고 나중에 물방울이 남는다는 것을 알았다. 이 실험은 물이 수소와 산소의 화합물이며 원소는 아니라는 것을 뜻한다. 프리스틀리가 산소를 발견하기 전까지 확실하게 알려진 기체는 고정공기, 탄산가스 그리고 수소 등 세 가지뿐이었다.

그에게 불후의 명성을 가져다준 산소의 발견은 '또 다른 기체는 없을까?'라는 의문으로 발전했다. 그의 예상대로 암모니아, 염화수소, 일산화탄소(연탄가스) 등을 비롯해 10가지 종류의 새로운 기체를 추가로 발견했다. 식물이 큰 틀에서 탄소를 먹고 산소를 배출하는 광합성 원리도 발견할 수 있는 단초가 됐다.

프리스틀리는 1804년 2월 6일, 71세로 사망했는데 그의 사망 원인은 화학실험에 몰두할 때 마시게 된 일산화탄소와 수은 중독이었다. 그가 평생 화학을 위해 바친 희생이 그를 특별히 빛나는 존재로 만들었다는데 의의가 있지만 안타깝게도 그것은 그의 생명을 담보로 한 것이었다. 그는 사망하기 1시간 전까지도 받아쓰기를 시켜 원고를 수정하고 있었다고 한다.

이종호(과학저술가) 한국과학저술인협회 회장

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