기본적으로 질소 공기는 반응성이 낮아 과자를 산패시키지 않고, 동시에 충격완화 역할을 한다. 과자가 너무 적어서 문제지.




질소는 공기 중의 78%를 차지하고 있는 원소인데 단백질의 한 구성 요소가 되고, 식물에게는 세포 분열과 증식에 있어서


핵심적인 요소가 된다...라고 베팍의 chirp 님이 말씀하셨... 여튼 생물에게 있어 질소라는 건 매우 중요한 역할을 한다는 건데...


문제는 이 질소가 공기 중에 매우 많음에도 불구하고 예전에는 그 질소를 이용하기가 여간 까다롭지 않았다.


왜냐하면 공기 중의 질소분자는 원자 둘이서 3중 결합 (서로 팔 세 개로 맞잡고 있)을 하고 있어서 둘끼리만 있으려고 하지


그 팔을 풀고 다른 원자랑 결합하지 않으려고 하기 때문이다.



질소 3중 결합.jpg 

저렇게 강하게 붙어있는 질소 분자를 쪼개려면 많은 에너지를 줘야 한다. 마치 드라마에서 강력한 사랑의 힘으로 결합해 있는


연인을 떼어놓기 위해서는 재벌 사모님이 엄청난 거금을 주는 것처럼.




그래서 과자 봉지에 질소를 넣는 거다. 에너지가 주어지지 않은 상태에서는 질소 지네들끼리만 놀지 과자랑 거의 반응을 하지


않으니, 과자는 과자대로 질소는 질소대로. 만약 산소라면 기름과 결합해서 산패가 되고, 또 산소로 호흡하는 세균이 썩게 만들


수도 있기 때문에 산소는 없는 게 나을 거다. 뭐 반응이 없는 다른 기체로 헬륨이라든지를 쓸 수도 있지만, 그건 공기 중에


극히 드물게 있는 거라 비싸서. 질소는 그냥 공기의 78%니까 싸거든.




여튼 질소가 떼어내지는 환경은 천둥 번개가 친다든지 해야 하는데 이걸로 생기는 질소의 양은 생물이 필요한 양보다는 많지


않다고 한다. 농사를 오래 지어서 지력이 (땅의 힘 혹은 땅의 기력) 약하다 하는 건 바로 이 생물체에게 필요한 질소가 부족하다는


얘기와 다를 바가 없다. 그래서 보통은 이미 다른 생물이 섭취한 질소를 다시 재활용하는 방법이 많이 쓰였다.


그러니까 거름은 이런 재활용의 대표적인 사례. 배설물이라든지, 볏짚이라든지 이런 건 이미 질소를 통해 만들어진 생물의


것이니까.



질소 순환.jpg 

역시 베팍의 chirp 님이 인용한 질소 순환의 그림을 재인용했다. 위의 질소 순환 과정은 자연이 건강하게 돌아갈 수 있는


가장 기본적인 과정 중의 하나이다.


그리고 저 재활용 과정에서 맨 왼쪽 위의 식물이 콩과 식물로 대표되는데, 이 콩과 식물에는 뿌리혹 박테리아라는 게 살고 있어서


공기 중의 질소를 고정(그러니까 생물체가 활용할 수 있는 형태로 변형)해준다. 그래서 농사를 오래 지어서 지력이 약해지면


(땅 속이 질소를 농작물이 다 뽑아 쓰면) 콩과 식물들을 심어서 땅 힘을 키워준다. 콩과 식물로는 콩 (당연한 거 아냐), 토끼풀,


칡, 자운영 등이 있다. 대부분이 토끼들이 좋아하는 거다.


자운영 꽃

자운영 꽃...


이런 식으로 돌려짓기를 하면 땅 힘은 복구시킬 수 있지만, 인구가 늘어날수록 이런 방법에 한계가 올 수밖에 없었다.


이때 유럽에서는 냉해와 척박한 땅에서도 잘 자라는 감자를 키우는 방법과, 구아노라는 동물의 똥이 쌓이고 굳어진 광석으로


(구아노는 짐 캐리의 영화 '에이스 벤츄라 2'에서 박쥐 동굴을 왜 탐낼까 고민하다 발견해낸 답이기도 하다.)


질소를 보충하는 방법으로 위기를 극복했으나 감자의 병해(몇백만 명이 죽은 아일랜드 대기근)와 구아노의 유한성으로


위기감이 들 때...



Fritz Haber.png


20세기 초반에 독일의 프리츠 하버라는 (독가스의 사용 주창자이기도 하다) 과학자가 실험실에서 공기 중의 질소를


암모니아로 바꾸는 실험에 성공했고, 보쉬라는 기술자에 의해서 대량으로 생산하는 기술이 발명되어 질소 비료가 쏟아지면서


이 위기는 옛날 얘기가 됐다. 소위 녹색혁명으로 불리는 혁신의 기본이 된 거다.


공기 중에 78%의 질소를 인류가 마음대로 이용할 수 있다. 돌려짓기 필요성이 적어졌다. 척박한 땅도 질소 비료를 통해서


작물을 키울 수가 있게 됐다. 아니 땅이 아니라 물에서 키우는 것도 가능해졌다.


덕분에 인류는 그 어느 때보다 먹을 거 걱정없이 살 수 있게 됐다. 식량 회사들이 가난한 사람에게는 팔지 않는데다, 가격


조절을 위해 바다에 식량을 갖다 버리는 등의 만행을 저질러서 그렇지, 식량 생산 절대량은 전 세계 인구를 먹일 수 있게 됐다.


프리츠 하버는 공기로 빵을 만드는 과학자라는 칭송을 받았고, 이 발명은 20세기 화학을 넘어서 과학사 아니, 인류 전체 측면에서도


손꼽히는 발명이 됐다. 수십억 명을 살리는 기술이기 때문이다.




그런데 이 하버-보쉬 공법은 다른 결과도 바로 전쟁과 관련된 것이었다... 수천만 명을 죽일 수도 있는 전쟁의 재료가 된 거다.


이 얘기는 나눠서...

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