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토머스 미즐리 Thomas Midgley |
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| 본명 |
토머스 미즐리 주니어 Thomas Midgley Jr. |
| 출생 | 1889년 5월 18일 |
| 미국 펜실베이니아주 비버 폴스 | |
| 사망 | 1944년 11월 2일 (향년 55세) |
| 미국 오하이오주 워딩턴 | |
| 국적 |
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| 직업 | 발명가, 응용화학자 |
| 학력 | 코넬 대학교 (기계공학 학사 / 1911년 졸업) |
| 수상 |
윌리엄 H. 니콜스 메달 (1922) 롱스트레스 메달 (1925) 퍼킨 메달 (1931) 프리스틀리 메달 (1941) 윌라드 깁스 상 (1942) |
| 배우자 | 캐리 레이놀즈 (1911년 결혼) |
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1. 개요
미국의 발명가이자 응용 화학자. 1911년에 코넬 대학교를 졸업하고 제너럴 모터스에 소속되어 기업의 상품을 개발하는 연구원이었다. 이렇게 봐선 기록에 남을만큼 특별한 구석이 없어보이지만, 그의 발명품은 지구에서 엄청난 위치를 차지하고 있다.
그가 발견/발명해낸 물질들은 치명적인 환경적 문제를 내재하고 있었으나, 당대에는 그러한 환경적 문제에 대해서 아예 모르거나 유해하다는 인식이 있었다 하더라도 비교적 옅은 편이었다. 게다가 당대에 존재하던 다른 대체제들이 가지고 있는 문제들도 만만찮았기 때문에 다른 대체제들을 씀으로 생기는 문제를 해결할 수 있었으며, 당대의 다른 물건들에 비교하면 상대적으로 안전하고 뛰어난 성능을 지녔던 것으로 평가받았기 때문에 그가 개발한 물질들은 민간에 엄청나게 보급되어 사용됐다. 보급 범위와 사용량만을 보자면 여러모로 근대를 풍미한 화학자.
다만 그가 죽고 난 뒤에는 상술했듯이 그가 살던 시기에는 몰랐거나 인식이 옅었던 치명적인 환경적 문제가 추가적으로 더 발견된데다, 현대에는 그가 개발해낸 물질보다 환경에 (상대적으로) 문제를 덜 끼치는 안전한 물질들이 개발됐기 때문에 근래에는 일부를 제외하면 거의 사용되고 있지 않다.
2. 첫 번째 발명품: 유연휘발유
그의 첫번째 발명품은 내연기관의 노킹 현상을 해결해서 자동차의 보급에 박차를 가한 물건이다. 당시 상품명은 에틸이었지만, 현재 사용하는 이름은 유연휘발유. 에틸은 테트라에틸납에서 따왔다.1923년에 첨가제인 테트라에틸납을 대량 생산을 하기 시작했는데 성분 이름에서 보이듯이 납이 함유되어 있었고 엔진 연소과정에서 당연히 납이 생성되게 된다. 사실 납을 이용하기 전에 에탄올을 이용한 방법을 찾았으나 에탄올은 이익이 안 났고 상업성이 있는 납으로 결정하게 된 것이다.
당연히 대기중 납 농도가 상승했고, 혈중 납 농도도 덩달아 상승했다. 공장의 인부들은 납중독으로 죽어가거나 팔다리 등이 마비되기도 했는데, 소문을 불식시키기 위해 회사에서는 너무 열심히 일을 했기 때문이라면서 책임을 지지 않았고 결국 미즐리는 기자회견을 열고 테트라에틸납을 손에 붓고 코로 흡입하며 이런 작업은 위험하지 않으며, 매일 해도 문제가 없다고 주장했다.
하지만 미즐리는 테트라에틸납이 유해하다는 것을 개발 과정부터 알고 있었다. 미즐리 본인조차도 개발과정에서 납중독에 걸려 1923년 내내 플로리다에서 납중독을 치료하고 있느라 민심이 악화될 때까지 기자회견을 최대한 미뤘으며 회사 제품을 사용하지도, 근처에도 가지 않았다. 이 때문에 미즐리는 단순히 개발만 했고 회사가 악용한 미필적 가담자가 아닌 적극적 가해자로 비판 받는다.
당시 자동차 연비를 높여주고 전투기는 위력을 과시할 수 있게 해준 획기적인 발명품이기도 했지만 환경오염을 일으켜서 1980년대부터 대부분의 나라가 테트라에틸납이 첨가된 유연휘발유에서 MTBE(C5H12O)를 첨가한 무연휘발유로 바꾸기 시작해 납 성분이 없는 무연휘발유로 대체됐다. 그 후 혈중 납농도는 줄어들었지만, 여전히 한 세기 전 사람들보다 혈중 납농도는 높다. 일부 개발도상국과 피스톤 엔진 비행기용으로 아직도 테트라에틸납이 들어간 유연휘발유가 팔린다.
이것 때문에 당시 박사 과정이던 클레어 패터슨(Clair Patterson, 1922.06.02. ~ 1995.12.05.)은 빙핵연구[1]를 만들어내고 운석을 청정 실험실에서 분석해야 했다. 그의 박사 과정 과제는 방사성 붕괴를 이용한 지구연대측정이었는데, 문제는 우라늄→ 납의 붕괴현상을 이용했다는 것. 둘 사이의 비율과 반감기를 이용해야 하는데, 대기중의 납으로 오염되어버리면 연구가 불가능해진다. 그는 대기중의 납 농도가 이전에도 그랬는지 알기 위해 빙핵연구를 이용했고, 엄청난 증가가 있었다는 사실을 알고 환경운동에까지 뛰어들어 유연휘발유 사용 금지를 이끌어냈다.
3. 두 번째 발명품: 프레온 가스
두 번째 발명품은 당시 냉장고에 냉매로 사용되던 유독한 물질인 암모니아를 대체하는 것이었는데,[2] 그것은 바로 프레온 가스라는 상품명으로 나온 염화불화탄소(Chlorofluorocarbon, CFC)였다.발명 당시 유독한 암모니아를 냉매로 사용하고 있는 냉장고 때문에 냉매 가스가 방출되면 목숨을 잃는 경우도 많았다. CFC는 유독한 냉매를 안전한 냉매로 바꾸기 위해서 만든 발명품으로 이 상품이 나왔을 때에는 꿈의 신물질로도 불렸다.
CFC는 고등학교 화학 시간에 나오다시피 성층권까지 올라가면[3] 자외선을 받아 구성 원소인 염소가 방출되어 오존과의 반응을 일으켜 오존층을 파괴하는데다[4] 덤으로 강한 온실 효과를 가졌다... 결국 이로 인해 염화불화탄소의 사용이 1987년 합의된 몬트리올 의정서(Montreal Protocol)에 의해 단계별로 감축됐고, 2010년을 끝으로 완전히 제조, 판매, 유통, 사용이 금지됐다.
CFC는 상대적으로 오존층 파괴 지수가 낮은 HCFC[5]와 HFC[6]로 대체됐으나, HCFC는 상대적으로 적으나마 오존층을 파괴하는데다 지구 온난화 문제가 있고, HFC는 역시 지구 온난화 물질이어서 다시 HFO[7]로 대체되는 추세이다.
4. 최후
그의 마지막도 그의 발명품 때문이었다. 1940년 만 51세의 나이에 그는 소아마비(폴리오) 바이러스에 감염되어 소아마비를 앓았고 그로 인해 몸을 잘 움직일 수 없게 됐다. 그는 침대에서 남들이 그를 쉽게 일으킬 수 있도록 정교한 기계장치를 만들었다. 그가 미국 화학협회 회장으로도 선출이 된 해이기도 했던 1944년 어느 날 밤, 이 기계가 움직이는 과정에서 장치의 끈에 그의 몸이 감겨 생을 마감했다.5. 평가
생전에는 인류에 크게 기여한 발명가로 칭송받았다. 그가 개발한 유연휘발유로 자동차시장이 발전되고 운송수단이 발전됐으며 프레온 가스를 통한 냉장시스템 개발로 식품을 장기간 보존하는 것이 가능해졌으며 백신이나 의약품 보관도 수월해져 인류의 생활의 질을 높인 공로가 인정됐다.[8] 그러나 유연휘발유의 대기오염과 프레온 가스의 오존층 파괴 등 인류에 큰 해악을 끼친 것도 사실이다.특히 납에 의한 사망과 광범위한 지능 저하, 반사회성 성향 증가 등 인류는 엄청난 손해를 입었으며 50년이 지난 지금도 피해를 완전히 복구하지 못하고 있다. 이러한 납 중독때문에 인류가 손실한 IQ 총합이 8억에 달하며, 유연휘발유의 사용이 중단되자 혈중 납 농도가 줄어들며 미국의 강력범죄율은 1992년에서 2002년 사이 무려 56%나 감소했다. 2011년 UN의 계산에 따르면 무연휘발유로 완전히 전환한 후 연간 120만명의 죽음이 방지됐고 연간 2조4천500억 달러의 사회적 비용이 절감됐다. 무엇보다도 테트라에틸납 문제는 본인이 그 유해성을 알고 대체제인 에탄올이 존재했음에도 묵인했기에 참작의 여지도 없다.
따라서 토머스 미즐리는 돈을 좇아 양심을 판 화학자라는 평가가 지배적이다.
[1]
기후연구에 주로 사용되는 방법으로, 빙하에 구멍을 뚫어 옛날에 빙하속에 갇힌 공기를 얻는 것.
[2]
지금은 제빙 공장에서나 쓴다.
[3]
가볍고 안정된 물질이기 때문.
[4]
프레온 가스에서 나온 염소 원자는 아래와 같이 오존 분자를 산소 분자로 분해시킨다.
Cl + O3 → ClO + O2
ClO + O3 → Cl + 2O2
그리고 염소 원자는 위의 반응을 되풀이하기 때문에 염소 원자 1개당 약 10만개의 오존 분자를 분해시킬 수 있다. [5] Hydrochlorofluorocarbon [6] Hydrofluorocarbon [7] Hydrofluoroolefin [8] 참고로 냉매가 아닌 공조 시스템 자체를 만든 사람은 윌리스 캐리어이다.
Cl + O3 → ClO + O2
ClO + O3 → Cl + 2O2
그리고 염소 원자는 위의 반응을 되풀이하기 때문에 염소 원자 1개당 약 10만개의 오존 분자를 분해시킬 수 있다. [5] Hydrochlorofluorocarbon [6] Hydrofluorocarbon [7] Hydrofluoroolefin [8] 참고로 냉매가 아닌 공조 시스템 자체를 만든 사람은 윌리스 캐리어이다.