안녕하세요

오늘 저는 한번 화학 초반으로 돌아가겠습니다.

렛츠고

화학 그것이 무엇이냐

화학: chemistry

한자: 化學(될 화,배울 학)

화학은 물질의 정체와 변한을 연구하는 자연과학의 핵심분야 입니다.

화학은 물질의 정체와 성질을 원자와 분자의 수준에서 설명하고, 새로운 화합물을 합성하는 화학 반응의 특성을 연구한다.

1981년 노벨 화학상을 수상한 코넬대학교의 로알드 호프만에 따르면, 화학은 물리학, 생물학, 지질학 등과 함께 자연과 인간의 정체와 작동원리를 밝혀내는 '중심과학'으로 생명과학, 지질학, 환경과학, 공학, 의학, 약학, 농학 등의 다양한 과학기술 분야에서 활용된다. 또한 우리의 생활을 풍요롭고, 안전하고, 화려하게 만들어주는 '생활과학'이다.

인류는 50만 년 전 불을 사용하기 시작할 때부터 화학적 변환을 적극적으로 활용해왔다. 화학은 수천 년 전부터 여러 문명권에서 발달했던 다양한 형태의 연금술'(鍊金術, alchemy)이나 '연단술'(煉丹術)에서 비롯되었고, 18세기 앙투안 라부아지에(1742-1794)와 존 돌턴(1766-1844) 등에 의해 근대 화학으로 발전하기 시작했다. 오늘날 화학은 자연과 인간의 정체와 생명 현상을 이해하도록 해주는 첨단과학으로 발전했고, 화학을 기반으로 하는 화학산업은 인류의 삶에 필요한 다양한 소재와 에너지를 공급해주는 역할을 하고 있다.

현대 사회의 풍요롭고, 평등하고, 건강하고, 안전한 삶은 화학에 의해 마련된 물질적 기반 덕분에 가능해진 것이다. 그러나 화학 기술의 무분별한 오용과 남용에 의한 환경 오염 등의 문제가 심각해지기도 했다. 그렇다고 화학을 포기할 수는 없다. 전 지구적으로 문제가 되고 있는 지구 온난화에 의한 기후 변화를 해결하기 위해서는 화학 기술을 활용할 수밖에 없는 것도 분명한 사실이기 때문이다.

어원

영어에서 화학을 뜻하는 'chemistry'는 연금술을 뜻하는 'alchemy'에서 유래된 것으로 알려져 있다. 'alchemy'는 이집트어로 이집트를 뜻하던 'Chemi' 또는 'Kemi'에서 유래된 것으로 보인다. '함께 주조하다'(cast together)를 뜻하던 아랍어 al-kīmīā 에서 유래된 것이라는 주장도 있다. 흔히 납과 같은 평범한 금속을 금과 같은 귀금속으로 변환시키려 했다고 알려진 서양의 연금술은 불로장생의 약품을 만들려던 동양의 연단술과 마찬가지로 현대의 화학뿐만 아니라 고대의 야금술, 철학, 점성술, 천문학, 의술, 신비술 등을 모두 포함했던 것으로 보인다.

19세기 일본의 대표적인 난학자(蘭學者)였던 우다가와 요안(宇田川榕菴, 1798~1846)이 처음으로 네덜란드어 'Chemie'(헤이미)의 발음을 따라 화학을 '세이미'(舎密; せいみ)라고 부르기 시작하고, 1840년에 서양 화학을 집중적으로 소개한 내편 18권과 외편 3권으로 구성된 《세이미 가이소》(舎密開宗)를 발간했다. 우다가와는 '산소'(酸素), '수소'(水素), '질소'(窒素), '탄소'(炭素), '백금'(白金), '산화'(酸化), '환원'(還元), '포화'(飽和), '용해'(溶解). '분석'(分析), '원소'(元素) 등의 화학 용어도 만들었다.

'화학'(化學)이라는 용어는 1856년 영국 선교사 A. 윌리암슨(A. Williamson, 1829-1890)가 《격물탐원》(格物探源)이라는 책에서 처음 사용했다.1857년 상하이의 묵해서관(墨海書館)에서 발간했던 중국어 신문 《육합총담》(六合叢談)에서 영국 선교사 알렉산더 와일리(Alexander Wiley)가 소개한 중국인 번역가 왕도(王韜)의 일기에도 '화학'이라는 용어가 등장한다. 1871년에는 청(清)의 화학자 서수(徐寿)가 《Well‘s Principles of Chemistry》를 번역한 《화학감원》(化学鑑原)도 있다. 영국의 '화학'은 일본으로 전해져서 '세이미'를 대체하여 오늘날까지 사용되고 있다. 에도의 난학자 가와모토 고민(川本幸民)이 1861년 《화학신서》(化學新書)를 발간했다.

역사

화학의 역사는 인류가 자연에서 채취할 수 있는 임산연료를 공기 중의 산소와 함께 연소시켜 불을 피우기 시작했던 50만 년 전부터 시작되었다고 할 수 있다. 화학적으로 산화 반응에 해당하는 연료의 연소는 육체적으로 연약한 인간이 거칠고 위험한 자연 환경을 극복할 수 있는 수단이 되었다.

불을 사용하여 어둠을 밝히고, 추위와 맹수를 피할 수 있게 되었고, 딱딱하거나 부분적으로 상한 먹거리도 안전하게 익혀 먹을 수 있게 되었다. 이집트, 바빌로니아, 인도, 중국 등의 고대 문명에서는 불을 이용해서 숯과 도자기를 만드는 기술도 개발했고, 순수한 원소 상태로 존재하는 구리와 주석을 함께 녹여서 천동을 만드는 기술도 개발했다. 산화물이나 황화물로 산출되는 광석을 화학적으로 환원시켜 철과 같은 순수한 금속을 만드는 야금 기술도 개발했다.

고대 그리스의 아리스토텔레스는 세상의 만물이 물, 불, 흙, 공기로 되어 있다는 '4원소설'을 주장했고, 기원전 5세기 경의 데모크리토스와 에피쿠로스는 더 이상 쪼갤 수 없는 '원자'(atom)가 존재한다는 '원자설'을 제시했다. 헬레니즘 시대에는 납을 금으로 만들고, 생명의 영약(elixir)을 만들겠다는 '연금술'이 등장했다. 비잔틴 시대에는 증류법을 비롯한 실용적인 화학 기법이 개발되었다. 고대 중국에서는 만물이 음(陰)과 양(陽), 그리고 불(火), 물(水), 나무(木), 쇠(金), 흙(土)으로 구성된다는 '음양오행설'은 동양 사상의 핵심 기반으로 발전했고, 불로장생을 위한 연단술도 등장했다.

17세기 경험주의 철학이 자리를 잡으면서 과학적인 화학 이론이 본격적으로 등장하기 시작했다. 기체의 부피와 압력 사이의 관계를 밝혀낸 영국의 로버트 보일(1627-1691)은 연금술을 근대 과학으로 발전시키는 기반을 마련했다. 18세기 프랑스의 라부아지에는 질량보존 법칙을 발견하여 '근대 화학의 아버지'로 알려지게 되었다.

19세기에 들어서 돌턴은 현대적 '원자설'을 제시하고, '분압 법칙' 등을 발견했다. 자연에 존재하는 다양한 원소들의 존재가 밝혀지기 시작했고, 1875년 러시아의 드미트리 멘델레예프(1834-1907)가 최초의 '주기율표'를 발표했다. 그러나 원자의 존재는 1905년 알베르트 아인슈타인(1879-1955)이 브라운 운동을 이론적으로 설명하면서 논리적으로 확인되었다. 독일의 프리드리히 뵐러(1800-1882)가 1828년 실험실에서 화학적으로 요소를 처음 합성하면서 시작된 유기화학이 본격적으로 등장했고, 다양한 합성 염료와 의약품이 본격적으로 개발되기 시작했다.

원자와 분자의 구조를 핵심으로 하는 현대 화학은 1897년 영국의 J. J. 톰슨(1856-1940)이 '전자'를 발견하고, 20세기에 양자 역학이 등장하면서 본격적으로 발전하기 시작했다. 고분자와 반도체 등의 다양한 화학 소재가 개발되면서 인류 역사에서 가장 화려한 문명으로 발전한 20세기는 '화학의 세기'로 알려지게 되었다.

저는 여기까지 준비했습니다.

감사합니다.