한 때는 화학으로 밥을 먹고 살았으면 좋겠다는 생각을 한 적이 있다. 생각으로만 끝난 일이지만 그만큼 화학을 좋아했지 싶다. 그러나 시간이 흐르면서 좋아하는 것도 바뀌고, 아는 것도 기억에서 사라지면서 전혀 새로운 것처럼 느껴지기도 한다. 내게 있어 화학이 그랬다. 학교에서 배우고 공부한 대부분의 것을 잊었음에도 지금까지 기억하고 있는 것이 있다. 1몰(mole)에 들어있는 원자의 수를 뜻하는 아보가드로의 수와 주기율표가 바로 그것이다. 그 중에서도 아보가드로의 수는 특별한 기억이 있다. 6.02 x 10⌒23(23승), 과연 얼마만한 수일까? 만약 1몰원이 있다면 지구인구 70억 명에게 하루에 3백만 달러씩 80년 동안 하루도, 한명도 빠짐없이 지급하고도 남는다. 우리의 상상으로는 실감할 수 없는 숫자이다. 고등학교 때 화학 선생님이 그 수가 얼마나 큰 숫자인지를 알기 위해 각기 예를 하나씩 들어보라고 숙제를 내주었었다는 기억이 지금까지도 그 수를 기억하고 있게 만들었는지도 모른다.

카오스재단에서는 대중으로 하여금 과학을 좀 더 쉽게 이해하고 즐기게끔 하기 위해 매년 두 차례씩 선정된 과학주제로 강연을 한다. 강연에는 여러 가지 이유로 참석하지 못하는 대신 강연집이 출간되면 꼬박꼬박 찾아 읽는다. 이 책 [화학의 미스터리]는 여덟 번째 강연집으로 아마 올 상반기에 했던 강연일 게다. 내가 학교 다니면서 배웠던 과학을 지금에 와서 다시금 생각해본다는 것은 즐거움을 주는 일이다. 그 때는 반드시 해야만 하는 공부인지라 즐거움보다는 부담이 앞섰고 이해하기 어려운 것은 외우기에 급급했지만 지금은 그런 부담 없이 마음 편히 읽을 수 있기 때문일 것이다.

총 10회의 강연을 모은 이 책에서 강연자들은 화학이라는 학문에 대해, 그리고 그런 화학의 현주소를 우리에게 알려주고 있다. 화학은 한마디로 정의하면 물질의 변화를 다루는 학문이다. 물질의 구조가 어떻게 생겼으며, 그런 구조를 가진 화학물질을 어떻게 만들 수 있는지, 그 과정에서 일어나는 변화는 무엇인지를 밝혀냄으로써 우리의 실생활에 기여한다. 그러나 우리는 아직도 변화의 과정에서 생겨나는 많은 미스터리에 대해 정확히 알지 못한다. 강연자들은 그런 미스터리를 이해하는 단초를 강연을 통해 우리에게 알려주고 있다. 에너지와 엔트로피, 원자의 구조, 주기율표, 분자관람, 단백질, 나노, 감각 등 다양한 주제 중에서도 특히 나의 흥미를 끈 것은 주기율표와 화학적 감각에 대한 것이었다.

화학을 공부했던 대부분의 사람들은 화학하면 가장 먼저 주기율표를 떠올린다. 나 역시도 이런저런 방법을 통해 주기율표를 외우기 위해 고심했던 기억이 아직도 새록새록 하다. 우리가 알고 있는 주기율표는 19세기 후반 러시아 과학자인 멘델레예프가 그때까지 알려진 56개의 원소를 원자량 크기 순서로 배열한 것으로부터 시작되었다. 그 후 조금씩 수정, 보완되면서 오늘날의 주기율표가 되었다. 지금까지 알려진 원소의 총 개수는 118개이며, 95번부터는 대부분 인위적으로 합성된 원소이다. 내가 학교 다닐 때 배운 원소의 개수가 103개였다는 기억이 있는데, 104번부터의 15개는 아마 그 이후에 발견된 모양이다. 원소의 물리적, 화학적 성질 사이의 규칙성을 알아보기 쉽도록 배열한 주기율표는 화학에서 다루는 물질의 변화를 이해하기 위해서는 당연히 알아야 할 기초지식이기도 하다. 강연자인 김경택 교수는 강연에서 원소의 발견과 이해, 원자의 구성과 결합에 대한 발견들이 주기율표로 정리되는 과정을 통해 화학의 역사를 살펴보기도 한다.

박태현 교수는 맛과 냄새의 정체에 대해 강연한다. 인간이 가진 감각은 흔히 오감으로 알려진 시각, 청각, 촉각, 후각, 미각을 말한다. 오감 중에서 시각, 청각, 촉각은 물리적 감각에 속한다. 물리적 감각이란 말은 인간이 물리적 성질을 이용하여 장비를 만들어 사용할 수 있다는 말을 뜻하기도 한다. 그에 반해 후각과 미각은 화학적 감각이다. 그 중 냄새는 화학성분이 아니라 물질이 수용체와 결합하여 만들어내는 패턴이라고 한다. 인간이 가지고 있는 후각 수용체는 400여개 정도인데, 우리 몸의 전체 유전자가 ~3만임을 생각할 때 많은 숫자라고 한다. 이는 그만큼 후각이 인간의 생존에 중요한 역할을 해왔음을 나타내는 지표로 받아들일 수도 있다. 또 다른 화학적 감각인 미각에서 단맛, 쓴맛, 감칠맛은 우리 혀에 있는 미각 수용체와 결합해 뇌가 그 맛을 느끼는 것으로 알려져 있다. 그러나 짠맛과 신맛에 대한 메커니즘은 아직도 밝혀지지 않았다고 하니 화학은 말 그대로 미스터리라는 생각이 들기도 한다.

135억년 전 빅뱅이 일어나 물질과 에너지, 그리고 시간과 공간이 존재하게 되었다. 그로부터 30만년 후 물질과 에너지는 원자라는 복잡한 구조를 이루기 시작했고 원자들이 모여 분자를 만들었다. 우리는 그것을 화학이라 부른다. 이렇게 시작된 화학은 우리가 의식하든 안하든 간에 우리들의 삶과 일상을 늘 채우고 있다. 우리가 당연하다고 생각하는 것 모두, 즉 우리 몸 안에서 일어나는 여러 반응들은 물론 자연현상, 그리고 기술의 발전이라는 것도 사실은 화학반응의 결과이기도 하다. 전공자가 아니라면 굳이 알지 못해도 아무런 불편이 없지만, 우리가 살아온 과거와 현재는 물론 미래를 이해하는 방법으로써 화학에 관심을 가지는 것이 필요하지 않을까 싶다. 국내의 대표적인 화학자들이 들려주는 이 강연집은 우리로 하여금 화학이 무엇인지를 알아가게 만드는 안내서 역할을 해 준다는 생각이 든다.