[생활속 과학이야기] 실수가 낳은 위대한 발견

손원혁 한국원자력연구원 선임연구원

우리가 살아가는 동안 겪는 많은 일 중에는 크고 작은 실수들 또한 포함돼 있다. '원숭이도 나무에서 떨어진다'는 말이 있는 것처럼 아무리 전문가라도 알게 모르게 실수를 저지르게 된다. 사전에서 실수는 '조심하지 않아 발생하는 모든 행위'를 말한다. 실수로 인한 결과는 좋지 않을 때가 많기 때문에 우리는 실수에 대해서 일반적으로 부정적인 인식을 갖고 있다.

하지만 과학의 세상에선 어처구니없는 실수로부터 미래의 삶을 획기적으로 개선할 수 있는 위대한 발견으로 이어지는 경우가 종종 발생한다. 새로운 소재 개발 도중 연구자의 실수로 발견된 가황고무가 대표적 예이다.

고무는 탄성이 강해서 질기고, 계절에 상관없이 사용할 수 있어 타이어, 고압 호스 등 다양한 곳에 활용되고 있다. 하지만 실제 고무나무에서 바로 추출된 생고무는 탄력도 없을뿐더러, 차가우면 아주 단단해지고 뜨거우면 녹아서 끈적거리는 등 그 성질을 유지할 수 없었기 때문에 특별한 공정 없이는 산업적 응용이 불가능했다. 이 특별한 공정 역시 어떻게 해야 고무를 쓸만하게 만들 수 있을지 고민하며 연구하던 찰스 굿이어(Charles Goodyear, 1800-1860)의 실수 덕분에 탄생하게 됐다.

고무는 1830년대 무렵부터 기적의 소재로 각광받기 시작했지만 성질이 안정적이지 못하다는 치명적인 결점이 있었다. 찰스 굿이어는 고무가 가지고 있는 결점을 보완하고 성질을 개량하는 데 몰두했다. 1830년대 후반, 그는 자신과 함께 고무 관련 사업을 하던 나다니엘 헤이워드(Nathaniel M. Heyward, 1808-1865)로부터 특허권을 하나 구매하게 된다. 고무에 황을 바르면 고무의 끈적거리는 성질이 줄어든다는 내용의 특허였다.

이듬해 겨울, 굿이어는 이 특허에서 착안해 생고무에 황을 혼합하는 실험을 하다가 실수로 두 물질을 섞은 덩어리를 난로에 떨어뜨렸다. 이 작은 실수는 고무가 가지고 있던 결점을 동시에 해결할 수 있는 특별한 공정의 발견을 가능하게 했다. 원래대로 라면 열에 의해 녹았어야 할 고무가 녹지 않은 채로 있던 것이다. 심지어 온도를 올렸을 때 고무가 더 단단해지는 현상을 발견한 굿이어는 자신의 발견을 고대 로마 신화 속의 불의 신(Vulcan)의 이름에서 따와 'Vulcanization'이라 이름 짓는다. 우리나라에선 황이 첨가된 고무라 해서 가황(加黃)고무라고 불린다.

굿이어는 고무 산업의 발전을 이끌어 냈지만 생전에 경제적인 부를 거머쥐진 못했다. 앞서 언급한 헤이워드로부터 제기된 특허소송을 비롯한 다수의 소송, 공장 설립 실패 등으로 그동안 벌어들인 자산을 모두 소진할 수밖에 없었다. 결국 그가 세상을 떠날 땐 20만 달러의 빚만 남겼다고 한다.

찰스 굿이어의 위대한 발견이 비록 경제적인 부까지 연결되지는 못했지만, 그는 이 발견을 통해 우리 생활 속에 고무를 더욱 가까이, 더 많이 볼 수 있게 해준 사람으로 이름을 남길 수 있었다. 세계 3대 타이어 회사 중에는 그를 기리기 위해 그의 이름을 딴 회사도 있을 뿐만 아니라, 달 표면을 운행한 최초 차량의 타이어 역시 그 회사에서 만들었다.

인류의 삶을 더욱 풍요롭게 만든 우연한 발견. 이 위대한 발견은 실수를 통해 우연히 찾아온 것이 아니라, 어떻게든 고무의 성질을 개선하고자 노력한 찰스 굿이어의 노력에 대한 보상이 아니었을까.