플라스틱 공해 때문에 지구가 위험하다는 소리가 많아지고 있습니다. 플라스틱은 우리 인류에게 싸고 저렴한 가격에 많은 편의를 제공한 현대 화학이 만든 신물질입니다. 다양한 형태와 강도의 제품을 싸게 만들 수 있지만 썩지 않는다는 문제가 있습니다. 이런 문제점에도 불구하고 플라스틱은 우리 생활에 큰 도움을 주는 물질입니다.
플라스틱도 발명품입니다. 다만 자동차나 비행기나 TV나 컴퓨터 같은 공학적인 발명에 비해서 화학 발명은 상대적으로 덜 중요하게 여기고 있습니다. 이에 영국왕립협회는 현대 사회를 만드는데 큰 도움을 준 화학 발명 5개를 선정 발표했습니다
영국왕립화학회가 선정한 현대 사회를 만든 위대한 화학 발명 5가지
1. 페니실린
세계 최초의 항생제인 페니실린은 1928년 영국의 알렉산더 플레밍 박사에 의해서 발견되었습니다.; 페렴이나 각종 질병의 치료제로 사용되는 페니실린은 페트리 접시에서 번식 한 곰팡이가 주변의 세균의 생육을 저지하는 것을 우연히 플레밍 박사가 발견합니다.
플레밍 박사는 푸른 곰팡이의 배양액에 페니실린이 들어가 있는 것을 발견했지만 푸른곰팡이에서 페니실린을 추출하는 데는 실패합니다. 결국 페니실린 추출을 포기합니다. 10년 후인 1939년 호주의 약학자인 '하워드 월터 플로리' 박사 연구팀이 2차 세계대전 발발로 인해서 실험 장비가 부족한 여건 속에서도 페니실린 추출에 성공합니다. 플로리 교수는 욕조와 우유 깡통 등을 이용해서 실험 장치를 제작후 페니실린 추출 실험에 성공합니다.
2. 하버-보슈법
대기 중에서 가장 많이 포함된 기체는 질소입니다. 질소는 생물 생육에 큰 역할을 합니다. 질소 분자는 매우 안정된 분자이기 때문에 다른 물질과 반응하기 어렵습니다. 따라서 식물이나 동물은 대기로부터 질소를 추출해서 이용할 수 없습니다.
1910년 프린츠 하버 박사와 카를 보슈 박사는 대기 중의 질소와 수소를 반응시켜 암모니아를 생성하는 하버-보슈법을 발명합니다. 이 발명으로 인해 대기 중의 질소를 이용한 질소 비료가 농업에 사용할 수 있게 되었습니다. 현재 우리 몸에 있는 질소의 80%는 이 하버-보슈법에 의해 만들어진 것입니다. 이 하버-보슈법의 발명으로 인해 인류는 20세기 전반부터 21세기에 걸친 인구 폭발에 큰 기여를 합니다.
3. 폴리에틸렌
식품포장, 수도관, 헬멧에 이르기까지 우리 주변의 많은 물건들이 플라스틱으로 되어 있습니다. 이 플라스틱의 원료가 폴리에틸렌입니다. 폴리에틸렌을 원료로 만들어지는 제품은 매년 8천만 톤이나 됩니다. 현대인의 생활을 혁신적으로 바꾼 폴리에틸렌을 발견한 사람은 독일의 화학자인 '한스 폰 페치만'박사입니다.
페치만 박사는 폴리에틸렌과 전혀 관계가 없는 다른 물질을 연구하고 있었습니다. 1898년 페치만 박사는 실험에 사용된 시험과의 바닥에 밀랍 물질이 달라 붙여 있는 것을 발견하고 매우 긴 분자 사슬로 구성된 물질을 발견하고 그 이름을 '폴리에틸렌'이라고 짓습니다.
페치만 박사의 발견 이후 30년이 지난 1933년 영국의 화학회사인 '임피리얼 케이컬 인더스트리스(ICI)의 화학자가 고압 반응에 관한 실험을 하는 동안 페치만 박사가 발견한 밀랍 같은 물질이 우연히 만들어진 것을 발견합니다. 이 화학자는 실험기구에서 산소가 누출된 것을 알게 됩니다. 2년 후 ICI는 산소를 이용한 폴리에틸렌 공업 생산을 시작합니다.
4. 액정 디스플레이
PC나 스마트폰, 태블릿 등 하루에도 수 차례나 들여다 보는 디스플레이 대부분은 액정 디스플레이입니다. 이 액정 디스플레이는 1960년대 후반 영국 국방부의 의뢰에 의해서 개발이 시작됩니다. 영국 국방부는 군용 차량에 탑재하는 디스플레이가 비싸고 무거운 브라운관 대신 평면 스크린으로 전환하려고 시도를 합니다. 당시 액정 디스플레이에 대한 이론은 개발되어 있었지만 고온에서만 작동하는 걸림돌이 있었습니다.
상온에서 액정 디스플레이 를 작동하는 방법을 모색하던 영국 국방부는 1970년에 헐 대학의 조지 그레이 박사에 연구를 의뢰합니다ㅣ. 그레이 박사는 안정적인 액정 재료인 5CB를 개발했습니다. 1970년대 후반부터 1980년대에 걸쳐서 생산된 액정 디스플레이의 90%가 5CB를 사용했습니다. 이 5BC는 80년대 전자시계나 계산기의 액정으로 많이 사용됩니다.
5. 경구 피임약과 호르몬제
1930년 의사들은 생리 장애와 피임을 위해 사용 가능한 호르몬 요법의 가능성을 발견하고 저렴한 방법으로 호르몬을 합성하는 방법을 찾고 있었습니다. 펜실베니아 주립 대학의 러셀 마커 박사는 스테로이드 호르몬의 일종인 프로게스테론을 저렴한 비용으로 대량으로 합성하는데 성공합니다. 마커 박사는 멕시코에서 나는 참마 뿌리에서 프로게스테론을 높은 확률로 합성하는 방법을 개발하고 황체 호르몬을 주성분으로 하는 경구 피임약의 원조를 만들어 냅니다.
