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- 금세공인들, 암모니아, 알칼리, 에테르, 증류주, 금속 화합물, 염산, 질산, 황산 등을 발견
- 1708년, 뵈트거는 철분이 없는 점토인 백색 카올린을 곱게 갈아 화강암 광물인 석영과 장석과 함께 물에 약간 섞어 말린 후 구워냈다. 이것이 최초의 유럽 도자기가 탄생한 비결
- 미국 방위산업체 직원스펜서, 주머니에서 초콜릿 바가 녹자, 그는 마그네트론을 사용하여 음식을 데울 수 있다는 것을 깨달아 전자레인지 개발

A를 찾다가 B를 발견하다
금에서 도자기로, 레이더에서 전자레인지로

작센 선제후 아우구스트 1세는 중국에서 특별히 수입한 귀중한 도자기 식기를 자애로운 눈길로 바라보았다. 그는 손가락으로 하얀 도자기의 섬세한 형태를 부드럽게 어루만졌다. 극동에서 온 아름다운 식기는 1701년 당시 유럽 귀족들에게 어울릴 법한 듯했다. 

▲ 이 중국 도자기 접시는 1770년에서 1775년 사이에 만들어졌지만, 최초의 도자기 제품은 한나라(기원전 206년~서기 220년) 때부터 중국에서 만들어졌다. © Jens Mohr/ CC-by sa 3.0

사기꾼들이 실험적인 기본 원리를 발견하다

하지만 당시 도자기 제작 비법을 터득한 것은 중국뿐이었기에 유럽인들은 엄청난 가격을 지불하고 도자기를 사서 운반해야 했다. 아우구스트 1세조차도 이미 국고를 초과 지출하고 있었다. 그래서 그의 신하 중 한 명인 요한 프리드리히 뵈트거가 납으로 금을 생산할 수 있다는 소식이 절묘하게 전해졌다.

그러나 많은 연금술사가 속임수를 써서 소매에서 금을 "마법처럼" 꺼내는 사기꾼이었기에 의심은 정당했다. 우연히 그들은 증류, 합금, 여과, 침전, 용융, 용해와 같이 현대 화학에 필수적인 몇 가지 일반적인 실험 과정을 발견했다.

금세공인들의 작업 과정에서 다양한 화학 물질이 우연히 생성되었다. 이를 통해 그들은 인, 암모니아, 알칼리, 에테르, 증류주, 수많은 금속 화합물, 그리고 염산, 질산, 황산 등을 발견했다. 연금술사들의 노력이 없었다면 현대 화학은 오늘날의 수준에 도달하지 못했을 것이다. 그러나 그들 중 누구도 금을 생산하지 못했다. 요한 프리드리히 뵈트거조차도 마찬가지였다.

알루미나에서 백금까지

뵈트거가 금을 생산할 수 있다는 것은 소문에 불과했지만, 선제후는 이 재능 있는 금세공인을 고용하는 데 전력을 다했다. 자연과학자 에렌프리트 발터 폰 치른하우스와 함께 뵈트거는 좋든 나쁘든 금 생산 문제에 헌신해야 했다. 그러나 연구팀은 완전히 다른 것을 발견했다.

▲ 1712년경 "뵈트거(Böttger) 석기"로 제작된 19cm 높이의 금색 와인 주전자. © Public Domain

1708년, 뵈트거와 그의 파트너는 철분이 없는 점토인 백색 카올린을 곱게 갈아 화강암 광물인 석영과 장석과 함께 물에 약간 섞어 말린 후 구워냈다. 이것이 최초의 유럽 도자기가 탄생한 비결이었다. 선제후는 이 "백금"이 진짜 금만큼이나 가치가 있다는 것을 금방 깨달았다.

이로써 중국의 독점은 깨졌고, 유럽의 왕과 군주들은 독일에서도 도자기에 돈을 쓸 수 있게 되었다. 진정한 도자기 열풍이 불었다. 강건왕 아우구스트 1세는 이러한 수입원을 매우 소중히 여겼다. 그는 안보상의 이유로 도자기 제작소를 마이센의 알브레히츠부르크 성으로 이전하여, 도자기 장인과 그의 노동자들을 감옥처럼 통제했다. 뵈트거 자신은 이 발견으로 큰 이득을 얻지 못했다. 그는 1719년 빈곤 속에서 사망했다.

초콜릿 바에서 성공으로

약 200년 후, 미국인 퍼시 스펜서는 완전히 다른 일을 하고 있었다. 만약 그의 주머니에서 초콜릿 바가 녹지 않았다면, 오늘날 많은 가정에서는 즉석식품을 오븐에 데워야 했을 것이다. 스펜서는 제2차 세계 대전 당시 사용된 레이더 장치를 이용하여 전자레인지를 개발했다.

▲ 최초의 상업용 전자레인지인 "레이더렌지(Radarange)"는 1947년 당시 높이가 약 1.8미터였고 가격은 65,000유로에 달했다. © Acroterion/ CC-by sa 4.0

당시 여러 기술자가 레이더파를 생성하는 데 사용되는 마그네트론이 열을 발생시킨다는 사실을 이미 알고 있었지만, 아직 그 사용법을 알지 못했다. 미국 방위산업체 레이시온의 직원이었던 스펜서가 중요한 아이디어를 떠올렸다. 주머니에서 초콜릿 바가 녹자, 그는 마그네트론을 사용하여 음식을 데울 수 있다는 것을 깨달았다. 추가 실험 결과, 옥수수 알갱이가 레이더 근처에서 터지고 심지어 계란이 폭발하는 것도 확인되었다. 얼마 지나지 않아 최초의 전자레인지 시제품이 제작되었다.

전자레인지의 금속 케이스는 전자파를 반사하여 내부의 강도를 높인다. 음식 속의 물 분자는 이 복사 에너지를 흡수하고 진동하기 시작하여 음식을 내부에서부터 데운다. 이는 오븐을 먼저 가열하고, 그 후 냄비를 가열한 후 음식을 가열하는 기존 전자레인지에 비해 유리하다. 동시에, 케이스는 패러데이 케이지처럼 작용하여 복사열이 외부로 빠져나가는 것을 방지한다. (계속)

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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