공기의 연금술 / 토머스 헤이거

The Alchemy of Air 
 A Jewish Genius, a Doomed Tycoon, and the Scientific Discovery That Fed the World but Fueled the Rise of Hitler

 

 

 

 

ㆍ우리는 공기로 이루어진 생명체이다. 우리 몸, 즉 피부와 뼈와 뇌 등을 구성하는 원자들은 주로 대기에서 온다.

 

ㆍ탄소는 이산화탄소에서 얻어지는데, 식물은 이산화탄소를 흡수하고 인간은 식물을 섭취한다. 산소는 호흡을 통해 인간의 피로 유입되고, 수소는 물을 통해 우리의 몸으로 들어온다. 이 세 가지 원소, 탄소, 산소, 수소는 우리 몸의 질량의 90% 이상을 차지한다. 우리는 공기로 이루어진 고체이다.

 

ㆍ인간에게 여러모로 중요한 원소는, 우리 몸에서 네 번째로 많지만 자연에서는 흔히 볼 수 없는 질소다. 인간은 질소 없이 살 수 없다. 질소는 인간의 DNA 내 모든 유전자에 포함되어 있고, 단백질에도 모두 질소가 들어 있다. 질소는 난봉꾼 같은 기질이 있어서 닥치는 대로 여러 원자와 다양하게 결합한다. 질소는 단백질을 제멋대로 변형시켜 생물체의 분자에 독립성과 유연성을 부여한다. 질소는 파티의 흥을 돋우는 역할을 한다.

 

ㆍ질소는 대기의 거의 80%를 차지한다. 우리는 온종일 질소를 들이마시고 내쉰다. 하지만 대기에 질소가 이렇게 많아도 식물이나 동물이 성장하는 데는 아무런 도움이 되지 않는다. 비활성적이고 무효한 무기물이다. 인간을 비롯한 동식물에 필요한 질소는 형태가 다르다. 이는 고정 질소라고 한다. 밭에 고정 질소를 더 많이 넣을수록 작물은 더 많이 키울 수 있다. 

 

ㆍ우리 머리 위에는 사용할 수 없는 형태의 질소가 방대하게 보관되어 있지만, 우리 발 아래에는 제한도니 양의 고정 질소가 존재할 뿐이다. 

 

ㆍ자연에서 질소를 얻는 방법은 두 가지이다. 배나 콩 같은 식물의 뿌리에 사는 특정 박테리아나 번개를 이용하는 것이다. 고정 질소의 양은 제한적이다.

 

ㆍ고정 질소의 사용: 1) 비료, 2) 폭발물

 

 

 

 

 

 

 

1부 세상의 끝

ㆍ'중국인은 가장 훌륭한 농부다. 중국 농업은 세계에서 가장 완벽하다.'

 

ㆍ질소 원자는 모든 단백질과 모든 식물의 세포 속 DNA, RNA에 포함되어 있다. 질소가 없으면 생명을 유지할 수 없다.

 

ㆍ질소가 많을수록 식물이 잘 자란다.

 

ㆍ화이트솔트 없이 화약을 만들 수는 없다. 75%의 화이트솔트

 

ㆍ다윈은 비글호탐험 동안 살리트레(정제된 질산염)가 화학자들이 질산나트륨이라고 부르는 물질이라는 것을 알게 되었다. 

 

ㆍ1879년 질산염 전쟁 - 칠레 vs 볼리비아 - 칠레의 승리

2부 현자의 돌

ㆍ독일은 칠레산 질산염에 의존하고 있었다.

 

ㆍ공기에 열을 가해 질소를 분리하는 방법 대신 대기 중의 질소와 수소 기체를 결합하여 암모니아를 생성 (오스트발트의 촉매)

 

ㆍ독일의 인디고, 염료산업

 

ㆍ독일의 BASF

 

ㆍ하버가 촉매 역할을 하는 원소로 찾아낸 것은 오스뮴과 우라늄뿐이었다. 바스프는 (암모니아를 생산하기 위해) 그때까지 지구상의 모든 오스뮴을 구입했다. 

 

ㆍ암모니아로 가장 쉽게 만들 수 있는 화학비료는 황산암모늄이다. 

 

ㆍ정부와의 협정이 체결되면서 바스프는 이제 더는 단순한 화학기업이 아니라 방위 산업체가 되었다. 

 

ㆍ새로운 암모니아 변환 공장이 완공되어 가동되기 전까지, 독일은 여전히 남아메리카에서 선적하는 질산염에 의지했다.

 

ㆍ바스프가 옳았다. 하버-보슈 공법은 폭탄을 제조하는 가장 좋은 방법이었다. 

3부 합성

 

ㆍ"이제 전쟁은 기사도정신과는 무관하다. 문명이 발달할수록 인간은 사악해진다."

 

ㆍ독가스는 하버가 예측한 대로 효과를 발휘했고, 적은 공황상태에 빠졌다.

 

ㆍ전쟁 이후, 프랑스는 하버-보슈 공장을 운영하게 되었고, 보슈는 질산염 공장을 계속 가동하게 되었다.

 

ㆍ바닷물 1톤에 6mg 정도의 금이 포함되어 있다.

 

ㆍ보슈는 사람을 관리하는 것이 기계를 돌리는 것보다 훨씬 어렵다는 사실을 깨닫기 시작했다.

 

ㆍ1924년 프랑스군은 독일에서 떠났고, 인플레이션은 안정되었다. 농부들은 비료를 다시 구입했고 바스프는 기록적인 수입을 내기 시작했다. 수입의 2/3가 보슈의 암모니아 공장에서 나왔다.

 

ㆍ미래는 가솔린에 있었다. 스탠더드오일 사람들과 이야기를 나누면서 보슈는 확신이 생겼다. 바스프가 대기업이긴 했지만 스탠더드오일에 비하면 소규모였다.

 

ㆍ베르기우스는 독일의 기업가이자 화학자로 수 년 동안 석탄으로 새로운 상품을 만들겠다는 생각을 했다. 수소와 화합한 석탄 슬러리는 화학적으로 변화하여 다양한 상품을 생산할 수 있었다.

 

ㆍ석탄으로 가솔린을 만들어내다.

 

ㆍ"화학산업의 미래에는 한계가 없습니다. 인내심만 있다면 모든 자연 생산품은 공장에서 만들 수 있습니다." - 보슈

 

ㆍ독일에 안정적으로 가솔린을 공급할 수 있다면 독일 자동차 수요가 늘어나는 데도 도움이 될 것이다.

 

ㆍ스탠더드오일은 독일 외부 어디서나 파르벤의 고압 합성연료 공법을 이용할 권리를 구매했다. 

 

ㆍ히틀러의 광기와 유대인 하버

 

ㆍ히틀러는 흥분하면 일종의 최면상태가 되어 꿈을 꾸는 것 같았다.

 

ㆍ"막스 플랑크 역시 '히틀러, 만세'라고 하더군요."

 

ㆍ나치는 보슈에게서 원하는 것을 모두 얻었다.

 

ㆍ오늘날 거대한 하버-보슈 공장 수백 곳에서는 공기로 만든 암모니아로 비료를 생산해 인구를 먹여 살리고, 전 세계 사람들의 평균적인 식단까지 개선하고 있다. 

 

ㆍ질소산화물은 산성비를 생성한다.

 

 

 

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