‘분자의 아버지’ 아보가드로

20대에 법학박사 학위를 받은 촉망받던 젊은 법조인이 어느 날 우연히 수학책과 물리학책을 읽었습니다. 그리고는 ‘나는 이제 평생 사람을 위한 법이 아닌 자연에 숨겨진 법칙을 연구하겠다’고 선언했습니다. 이 얘기를 듣고 어떤 생각을 하셨나요. “돈 잘 벌고 편하게 살 수 있는 법률가직을 버리고 왜 굳이 힘든 길을 가려고 하지?” 또는 “대단하네. 뭘 하든 큰일을 낼 것 같은데.” 둘 중 하나일 겁니다. 요즘 우리 사회에선 전자로 생각하는 분들이 조금 더 많으실 것 같습니다.●아보가드로 탄생 240년

이런 ‘코페르니쿠스적’ 진로 변경을 한 사람은 요즘 사람은 아닙니다. 주인공은 이탈리아의 화학자이자 물리학자입니다. 로렌초 로마노 아메데오 카를로 아보가드로 디 콰레크나 에 디 세레토 백작, 240년 전 오늘 태어난 이 사람은 역대 과학자 중 가장 이름이 길죠. 그래서 간단히 아메데오 아보가드로(1776~1856)라고 부르는 이 사람은, 화학과 물리학 분야에서 가장 중요한 업적을 남겼습니다. 중·고등학교 시절 과학 수업을 받아본 사람이라면 누구나 한 번쯤 들어본 ‘아보가드로 법칙’과 ‘아보가드로 수’를 만든 사람입니다.

●수학·물리학에 반해 전업

아보가드로 가문은 이탈리아의 전통 있는 법률가·성직자 집안으로, 아메데오 역시 어려서부터 철학과 법학 분야에 관심이 많았습니다. 스무살이 되던 1796년에 교회법에 대한 논문을 발표해 법학박사 학위를 받고 이탈리아 토리노 지방에서 청년 법조인으로 성장했습니다.

청년 법조인 아메데오는 20세 중반에 수학과 물리학 책을 접하고 ‘마치 전기에 감전된 것’처럼 충격을 받았답니다. 그는 주변 사람들에게 ‘세상의 모든 이치는 수학과 물리학에 있다’는 말을 입버릇처럼 하다가 결국 전업 과학자로 진로를 바꾸고 스물일곱 살이 되던 1803년에는 전기와 관련한 첫 과학논문을 발표했습니다.

우리에게 알려진 아보가드로 수와 아보가드로 법칙은 1811년 ‘물리학, 화학, 자연사 저널‘에 발표한 논문에서 비롯됩니다.

●‘분자’ 개념 제시 등 다양한 업적

‘물체의 기본입자들의 상대적 질량 및 이들의 결합비를 결정하는 하나의 방법에 관한 소고’라는 논문에서 그는 ‘분자’ 개념을 제안했습니다. 돌턴의 원자설과 게이뤼삭의 기체반응 법칙을 모두 만족시키기 위해서는 새로운 개념이 필요하다고 주장합니다. 기체의 성질을 나타내기 위해서는 원자들을 붙여 하나의 구성입자인 분자를 만들면 된다는 겁니다. 이런 생각을 바탕으로 아보가드로 법칙을 설명합니다. ‘기체는 2개 또는 그 이상의 기본입자로 구성돼 있고 모든 기체는 종류에 상관없이 같은 온도, 같은 압력, 같은 부피 속에 같은 수의 분자를 포함하고 있다.’ 아보가드로 수는 어떤 물질의 원자나 분자 1몰에는 공통적으로 들어 있는 입자의 개수인 6.023×1023을 말합니다.

●‘늦깎이 과학자’ 또 나왔으면

아보가드로가 살았던 세상은 지금보다는 훨씬 세상이 단순했던 18~19세기이긴 하지만 우리에게 많은 시사점을 줍니다. 지금으로 따지면 골수 문과생이 우연히 과학을 접하고 평생 과학만을 생각하겠다며 과학기술에 투신한 것입니다. 18세기 중반 영국에서 시작된 산업혁명의 바람이 유럽 전역을 휩쓸면서 과학과 기술은 중요한 위치를 점하게 됩니다.

4차 산업혁명이 거론되는 지금도 마찬가지입니다. 과학이 중요하다는 것은 누구나 알고 이야기하고 있지만 아메데오 같은 늦깎이 과학자가 나와 자신이 하고 싶은 연구를 마음껏 할 수 있는 사회적 환경이 마련돼 있는지는 의문입니다.

edmondy@seoul.co.kr