[비센의 재미있는 과학 이야기] 실수는 발명의 어머니
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작성자 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 작성일14-11-07 20:22 조회1,967회 댓글0건관련링크
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석준영 비센학원장수많은 오류와 실험 거친 발명, 때론 엉뚱한 곳에서 큰 성과 거두기도 해
새로운 무엇인가를 개발 또는 발명하기 위한 과학적 실험들은 사실 티비 프로그램이나 영화에서 보이는 것처럼 멋있어 보이는 과정이라기 보다는 훨씬 더 고되고, 오랜 시간 실패와 좌절을 거듭하는 기나긴 인고의 시간들인 경우가 대부분입니다.
엄청난 고민들을 통해 정립된 이론을 바탕으로 실험을 디자인하고 데이터를 수집하지만, 아이러니하게도, 많은 경우 우연한 실수가 위대한 발견들을 이끌어 내기도 합니다.
20세기의 가장 중요한 발견으로 손꼽히기도 하는 최초의 항생제 페니실린도 이러한 실수로 발견된겄으로 유명합니다.
영국의 과학자인 알렉산더 플레밍 경(Sir Alexander Fleming, 1881-1955)는 당시 아이들에게 유행하던 피부의 부스럼 원인인 포도상구균을 배양하는 실험을 진행중이었습니다.
실험실에서 균을 배양할 때에는 다른 이물질이나 세균들이 들어가지 못하도록 배양기를 밀폐하는 것이 중요한데, 실수로 하나의 배양기의 뚜껑이 잘 닫히지 않아 푸른 곰팡이가 배양기 내부에 생겨 못쓰게 되어버린 배양기가 생기게 되었습니다. 그런데, 푸른 곰팡이가 자란 배양기 내부에서 배양중이던 포도상구균이 전부 죽어있는 것을 발견하고서 플레밍은 푸른 곰팡이의 어떤 성분이 균을 죽이게 된 것인지 궁금해했고, 이로부터 ‘페니실륨 노타튬(Penicillium notatum)’이라는 종류의 푸른 곰팡이가 세균을 죽인다는 것을 알아냈고, 그 성분을 추출하여 페니실린이라고 이름을 붙이게 된 것이, 인류 최초의 항생제를 만들 수 있게 된 것이었습니다. 이런 실험과정의 실수로 발견된 것으로 유명한 다른 사례는 바로 전기가 통하는 플라스틱, 즉 전도성 플라스틱을 개발한 일본의 히데키 사라카와 박사의 이야기입니다.
사라카와 박사는 도쿄공업대학에서 박사과정을 수료한 후 이케다 연구소에 재직하며 폴레아세틸렌이라는 고분자 물질에 대한 연구를 진행 중이었는데, 이때 한국원자력연구소에서 연구원 신분으로 파견나와있던 한 연구원이 폴리아세틸렌 중합과정을 직접해보고 싶다고 하여 연구방법을 전해주었는데, 반응 촉매제의 단위를 잘못 읽고서 기준치의 1000배에 해당하는 촉매제를 이용하는 바람에 전혀 예상치 못한 결과물을 얻게 되었는데, 반응용액의 표면부에 밝인 빛을 반사시키는 얇은 박막이 만들어졌던 것입니다.
밝은 빛을 반사시킬 수 있다는 것은 그 내부에 일정한 연결구조를 갖는 구조가 만들어졌다는 것인데, 이러한 구조는 전자가 움직여 다닐 수있는 통로가 되어 전기가 흐를 수 있기 때문입니다. 이후 사라카와박사는 미국의 맥더미드, 앨런 히거 교수와 함께 연구를 계속하여 안정적으로 전기를 흐르게 할 수 있는 전도성 고분자 물질을 개발하였고 그 공로를 인정받아 2000년에 노벨화학상을 수상하게도 했습니다.
이들이 발견한 전도성 고분자물질 덕분에 우리는 당시 많은 촉매제를 넣은 한국인 연구원은 당시를 회상하면서 그것은 실수가 아니라, 본인이 의도적으로 여러가지 양의 촉매제를 넣었을 때의 다른 점들을 보고 싶어 그렇게 한 것이라고 인터뷰를 하기도 했는데, 진실이 무엇이던 간에 충분한 이론적 바탕에 의한 실험이 아닌 실수 또는 호기심에 의한 위대한 발견이라고 말 할 수 있을 듯 합니다.
또 다른 이야기는 자동차 유리로 널리 사용되고 있는 안전유리(Safety glass)에 관한 이야기입니다. 안전유리를 발명한 사람은 프랑스의 과학자 에두아르 베네딕투스(Edouard Benedictus, 1878-1930)인데, 자신이 기르던 고양이가 실험실을 돌아다니다가 탁자위에 놓아둔 플라스크병들을 건들이는 바람에 여러개의 플라스크병들이 다 깨져버렸는데, 그중에 한 플라스크는 산산조작이 났지만, 풀로 조각들을 붙여놓은 것처럼 원형을 그대로 갖고 있는 것을 발견하고서 그 안에 담겨 있던 셀룰로이드용액이 유리조각들이 산산이 부서지는 것을 막을 수 있다는 아이디어를 얻게 되었다고 합니다.
이로부터 유리표면에 셀룰로이드막을 붙여서 조각이 나도 위험하지 않은 안전유리가 개발된 것입니다. 비록 실수는 아니지만, 전혀 의도하지 않은 곳에서 새로운 것들이 개발되기도 하는데, 가장 유명한 것은 비아그라라는 약이 개발된 뒷 이야기라 할 수 있습니다.
비아그라라는 약은 처음에는 심장병인 협심증 치료제로 개발된 약이었습니다. 협심증이란 심장의 근육인 심근에 산소를 공급하는 관상동맥이 좁아져 통증을 느끼는 질병인데, 이 관상동맥을 확장하게 만들어 통증을 해소하기 위한 치료를 위해 개발되었던 약입니다. 그런데, 약이 개발되어 임상실험을 하던 중에 실험대상 환자들의 음경동맥이 확장되어 발기가 지속되는 부작용을 발견하게 되었던 것입니다.
이 때 참가했던 실험 지원자들이 남은 시약을 돌려주지 않으려고 하는 웃지 못할 해프닝까지 일어났었다고 하고, 끝내 이약은 협심증환자가 아닌 우연히 발견된 부작용을 주목적으로 하는 약품으로 개발되었던 것입니다.
꼭 과학적인 발견이 아니더라도 실수나 우연한 사건에 의해서 개발된 것들은 그것들의 비하인드 스토리를 우리가 모르고 있을 뿐 일상생활 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있습니다.
우리가 즐겨 먹는 음식중에 하나인 쫄면은 인천의 한 냉면 제조공장의 직원의 실수로 탄생한 음식입니다. 1970년대 초 냉면을 만들던 광신제면이라는 회사에서 직원이 국수가 나오는 사출구멍의 크기를 잘못 맞추는 바람에 굵게 만들어진 면을 버리기엔 아까워서 근처의 분식집에 줬더니 그곳에서 비빔국수 비슷하게 고추장에 버무려 팔았는데, 이게 인기를 끌면서 새로운 음식으로 탄생된 것이 바로 쫄면이라고 합니다.
지금까지 실수나 우연한 시도로부터 얻어진 위대한 발견에 관련된 흥미로운 이야기들을 말씀드렸습니다. 하지만, 사실 세상의 모든 발견들은 어떤 행태로던 실수로부터 출발된 것이라 이야기할 수도 있습니다. 실수와 실패를 경험하지 않은 성공과 발견은 있을 수 없기 때문입니다.
에디슨이 전구를 개발할 때까지 천번이 넘는 실패를 거듭했다고 합니다. 이때 그의 조수가 에디슨에게 왜 포기하지 않는지를 물었더니 에디슨은 ‘나는 실패한 적이 없다. 다만, 전구가 켜지지 않는 이유를 천여가지 발견했을 뿐이다’라고 대답했다고 합니다.
위대한 과학자가 되고 싶으신가요? 아니면 인생에 있어서 성공을 하고 싶으신가요? 실패를 두려워하지 않고, 실패했음에 좌절하지 않고, 왜 실패했는가, 이번 실패는 그 나름 어떤 의미를 갖는가를 찾아내고자 노력한다면 그 역시 실패가 아니라 성공으로 다가가기 위한 과정의 작은 일부분일 것입니다.
문제는 실패와 실수를 함에 있는 것이 아니라, 그 실패와 실수로부터 아무것도 얻지 못하거나, 그 자체를 실패와 실수로 인지하지 못하는 것에 있는 것이라 생각합니다. 위에 말씀드린 많은 사례들에서도 각각의 실수들을 그저 단순한 실수로 치부하여 더 이상 고민하거나 생각하지 않았다면 그에 따른 발견들은 없었을 수도 있을 것입니다.
정확히 표현하자면 실수자체로부터 얻어진 발견이 아니라, 실수에 대한 신중한 고찰이 발견과 발명들을 이끌어 낸 것이라 할 수 있을 것입니다.
석준영 비센학원장
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