# data[].attributes.body
전쟁에서 승리하기 위해 독가스를 만들었다.

# data[].attributes.body
사회적 문제가 생긴다. 그리고 여러 나라에 피해를 입힐 수 있다.

# data[].attributes.body
과학자들은 자신을 위해 발명품을 만든다면, 사람들은 과학자들을 싫어할 것같다. 그리고 더 무서운 무기들이 많이 생길 것 같다.

# data[].attributes.body
전쟁에서 이기고 싶어서 개발한 것 같다.

# data[].attributes.body
조국의 이익만을 위해 많은 사람들을 죽이고, 피해를 준다면 자신의 조국만 생각하다가 세계가 위험에 빠지는 사태가 발생할 것 같다.

# data[].attributes.body
하버의 독가스로 많은 사람들이 죽었다.
10만명정도가 사망하고 100만명 이상의
사람들이 후유증을 앓았다.

# data[].attributes.body
사회적 문제가 생긴다 그리고 여러 나라에 피해를 입힐수있다

# data[].attributes.body
과학자(科學者, 영어: scientist)는 자연 계열의 지식을 드높이기 위해 과학적 방법을 수행하는 사람이다. (출처: https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B3%BC%ED%95%99%EC%9E%90)
모든 과학자가 조국의 발전을 위해 연구에 몰두하며 다른 나라와 경쟁하는 것은 더 큰 발전을 불러일으켜 좋은 예라고 볼 수 있겠지만 자신이 연구하여 개발하는 능력은 자신의 업무 수행에만 사용하는 것이 마땅하며 물건이 다른 용도로 사용되면 위험하듯이 자신이 가진 능력이 다른 목적으로 사용된다면 화학적으로 매우 위험한 결과가 나타날 것 같다.

# data[].attributes.body
암모니아를 생산할 수 있는 방법 개발, 독가스 개발

# data[].attributes.headline
현재 지구는 핵을 한번 이라도 사용을 한다면 환경이 심각하게 오염된다. 그렇기에 만약 하버같은 천재 과학자들이 계속 생겨 그나라에서 더욱 좋은 기술력으로 자신의 나라가 세계를 지배하는것을 목표로 전쟁을 하여 결국 세상은 멸망할것이다. 

# data[].attributes.subject
현재 지구는 핵을 한번 이라도 사용을 한다면 환경이 심각하게 오염된다. 그렇기에 만약 하버같은 천재 과학자들이 계속 생겨 그나라에서 더욱 좋은 기술력으로 자신의 나라가 세계를 지배하는것을 목표로 전쟁을 하여 결국 세상은 멸망할것이다. 

# data[].attributes.body
하버처럼 조국심으로 인해 세계를 위험에 빠트린다면 세계는 위험에 빠지게 된다.

# data[].attributes.headline
과학자를 믿지 못하는 사람들

# data[].attributes.body
과학자를 믿지 못하는 사람들이 늘어나게 될 것 같고, 피해를 보는 사람들이 많아지면서 나라가 혼란에 빠질것같다.

# data[].attributes.body
매년 지금보다 더욱 많은 사상자들이 나오고 많은 나라가 전쟁에 시달릴것 같다 왜냐 하면 과학자들이 자신에 나라에 승리를 원하면서 여러 위험한 살인무기를 만들어 전쟁도 무기가 늘어난 만큼 교모가 크게 오래동안 많이 일어 나것같다

# data[].attributes.body
사람들을 굶주림에서 벗어나게 할려고
독일이 전쟁에서 승리할 수 있도록

# data[].attributes.body
1차대전처럼 비뚤어진 애국심을 가지면 이세상은 멸망할 것이다.

# data[].attributes.body
더 이상 과학자들을 믿지 못 한다

# data[].attributes.headline
더 악영향을 주는 화약이 만들어졌을 

# data[].attributes.body
더 악영향을 주는 화약이 만들어졌을 것 같고 이로 인해 사망자와 부상자가 더 많아졌을 것 같다.

# data[].attributes.body
과학기술은 발전할 지라도 많은 사람들이 고통을 겪을 것이다. 왜냐하면 자신의 연구에 자신이 책임지지 않으면, 결국 그에 따른 결과는 자신 뿐만 아니라 다른사람들이 다 피해를 받게 되기 때문이다

# data[].attributes.body
자신의 연구에 책임지지 않고 기술을 하고싶은대로, 마음대로 개발한다면 그 기술때문에 이익을 얻는 사람들도 있겠지만 피해입는 사람도 생길 수 있다. 책임지지 않는 기술개발이 이어진다면 사회 분란이 일어날것이다.

# data[].attributes.body
하버는 자신의 책임을 다 하지 않았으며 애국심이라는 핑계로 책임을 피했을 뿐이라고 생각한다. 자신의 발명 또는 어떠한 일에 대해서는 무조건 자신이 책임을 가져야 한다.

# data[].attributes.body
독일이 전쟁의 승리를 쟁취하기 위해 독가스 공격을 성공시켰다. 솔직히 독가스를 개발한 것은 도덕적으로 잘못된 일이지만 자신의 조국이 의무적으로 부담해준 일을 하지 않는다면 조국 내에서 배신자로 낙인이 될 것이고 더군다나 그 당시에는 명령을 듣지 않으면 살해당하는 경우가 많았기 때문에 어쩔 수 없이 하지 않았나 라는 생각이 든다.

# data[].attributes.body
많은 사람들을 구할 수 있을 것같고 나라를 발전시킬 수 있을 것 같다. 하지만 전쟁같이 오직 자신의 나라를 위할 일이 일어난다면 굉장히 많은 사람들이 목숨을 잃을 것 같다.

# data[].attributes.body
다같이 잘 살수있는 방법이 있어도, 전쟁때문에 입은 피해가 더 클것같다

# data[].attributes.headline
자신의 조국이 전쟁에서 이겼으면 하ㄴ는 마음으로 독가스를 발명하였고, 암모니아는 식량란, 비료등으로 사용하기 위아여 발명을 하였다.

# data[].attributes.subject
자신의 조국이 전쟁에서 이겼으면 하ㄴ는 마음으로 독가스를 발명하였고, 암모니아는 식량란, 비료등으로 사용하기 위아여 발명을 하였다.

# data[].attributes.body
식량을 대량 생산하여 식량난을 해결하였지만 독가스의 개발로 수많은 유대인을 학살하는 결과가 초래되었다.

# data[].attributes.body
전쟁에서 승리하기 독가스를 만들었다

# data[].attributes.body
만약 모든 과학자들이 하버하고 같다면 세계 3차 대전이 일어나게 될 것 같다. 그리고 수십 년 이상 문명이 후퇴할 것 같고 최악의 경우엔 인류문명 자체가 사라질 수도 있을 것 같다.

# data[].attributes.body
많은 사상자와 희생자가 발생하며 화학적 발명이 이롭게 사용되지 못할 것 같다

# data[].attributes.body
암모니아 합성법을 통해 식량 대량 생산을 촉진하였으며 전쟁에서 독가스 개발의 책임자가 되어 독가스를 개발하였다.

# data[].attributes.body
독가스는 제 1차 세계대전에서 승리하기 위해 개발하였고 비료는 굶주림으로 죽는 사람들을 위해 개발되었다.

# data[].attributes.body
자신이 조국을 사랑하는 마음이 잘못 표출되었다. 조국이 전쟁을 저질렀는데 그 조국을 사랑해서 조국이 전쟁에서 이기는 것을 돕기 위해 독가스를 만들었다

# data[].attributes.body
사람들은 과학자들을 믿지 못하고 세상은 안전하지 못할 것 같다.

# data[].attributes.body
사람들을 굶주림에서 구할려고
전쟁에서 승리할려고

# data[].attributes.body
암모니아를 생산할 수 있는 방법 개발, 독가스 개발

# data[].attributes.headline
전쟁에 독가스가 사용되어 많은 사람들이 죽었으나 오랜 염원이던 식량생산 문제를 해결함

# data[].attributes.subject
전쟁에 독가스가 사용되어 많은 사람들이 죽었으나 오랜 염원이던 식량생산 문제를 해결함

# data[].attributes.body
하버는 독일을 위한 비뚤어진 애국심에 사로잡혀 1차대전 당시 수많은 목숨을 앗아간 독가스를 개발하기도 했다.

# data[].attributes.body
전쟁에서 이기고 싶어서 개발한것같다

# data[].attributes.headline
영국-프랑스 연합군과 독일군의 전투에

# data[].attributes.body
영국-프랑스 연합군과 독일군의 전투에서 연합군 병사들이 염소가스에 폐가 손상돼 사망했다.

# data[].attributes.body
독일인임을 자랑스러워할 정도로 애국자이자 군국주의자였던 하버는 제1차 세계 대전이 발발하자, 조국 독일의 승리를 위해서 독가스를 만들었다고 한다.

# data[].attributes.body
자신이 유대인이라는 것을 불구하고 독일에 대한 애국심과 충성심을 이유로 자신의 재능을 악이용하였다.

# data[].attributes.body
암모니아 생산하는 방법,독가스 개발

# data[].attributes.body
사람들을 굶주림에서 구하기 위해 암모니아를 개발했고, 화학자로써의 재능을 살려 전쟁에 보탬이 되기 위해 독가스를 개발했다.

# data[].attributes.body
하버의 독가스로 많은 사람들이 죽었다 10만명정도가 사방하고 100만명 이상의 사람들이 가스 후유증을 앓았다

# data[].attributes.headline
암모니아 만드는 방법 및 독가스 생산

# data[].attributes.subject
암모니아 만드는 방법 및 독가스 생산

# data[].attributes.body
암모니아 생산을 하였으며, 독가스를 개발하였다

# data[].attributes.body
독가스의 개발

# data[].attributes.body
질소 비료를 대량 생산 할 수 있어 인류가 굶주리지 않았다. 독가스 개발로 세계대전에 사용되어 많은 유대인들이 죽었다.

# data[].attributes.headline
암모니아로 질산 칼륨으로 전환하여 질

# data[].attributes.body
암모니아로 질산 칼륨으로 전환하여 질소 비료로 사용 암모니아 합성법으로 식량 생산량 향상

# data[].attributes.body
과학자들의 무리한 개발로 인하여 전쟁이 끊임없이 일어날 것 같다.

# data[].attributes.body
암모니아를 생산할 수 있는 방법 개발, 독가스 개발

# data[].attributes.body
굶주려 죽는 사람들을 줄이기 위해 만든 것 같다.

# data[].attributes.body
많은 사람들이 독가스로 인해 폐가 오염되어 고통스럽게 인생을 마감했다

# data[].attributes.body
전쟁에 사용되어서 수많은 사상자들이 나왔다 그자리에서 죽은 사람도 많고 가스 후유증에 사망한 사람도 많았다

# data[].attributes.body
수용소의 많은 유대인들이 고통스럽게 죽고 세계1차 대전때도 독가스로 많은 사람이 죽었다.

# data[].attributes.body
유대인임에도 독일제국에 대한 충성심과 애국심이 남달리 깊었던 하버는 자신의 화학자로서의 재능을 살려 전쟁에 보탬이 되려고 했다., 굶는 사람들이 없어지기 위해서만듬

# data[].attributes.body
독가스의 개발

# data[].attributes.headline
제 1차 세계대전에서 독일이

# data[].attributes.body
제 1차 세계대전에서 독일이 승리하기 위해서 염소 갓를 만듦.

# data[].attributes.body
연합군들과 사람들을 독가스로 살해하였다.

# data[].attributes.body
많은 유대인들이 죽었다, 인구가 늘었다

# data[].attributes.body
인류의 오랜 염원이었던 식량생산 문제를 해결해주었다.

# data[].attributes.body
인공 비료:공기중의 질소를 이용하여 암모니아를 합성하는 방법인 하버법을 개발해 많은 사람을 굶주림에서 벗어나게 해 주었다.
독가스: 염소는 독성이 강한데다 널리 퍼뜨릴 수 있고 영하 32도가 되어야 액체로 변하기 때문에 추운 날씨에도 투입이 가능한 강력한 무기다. 이후 하버의 연구진은 포스겐과 비소, 청산을 함유한 유기화합물을 독가스로 활용했는데 이는 염소보다 독성이 훨씬 강했다. 이러한 독가스로 인해 연합군 병사들은 많이 죽었다.

# data[].attributes.body
1차대전중 하버는 독일에 대한 애국심을 통해 6000여개의 액화압력용기를 동원하여 플랑스군 5000여명을 질식사시켰다.

# data[].attributes.body
,현재 전 세계의 농경지에 뿌려지는 질소 비료의 약 40퍼센트가 하버-보슈법을 통해 만들어진 것이다.전 인류가 섭취하는 단백질 가운데 3분의 1이 질소 비료에서 나왔고. 다시 말해 질소 비료가 없었다면 현재 인류의 절반이 굶주리게 되었을 것이다.

출처 : 소년한국일보(http://www.kidshankook.kr)

# data[].attributes.body
독가스 개발, 질소 비료에 사용되는 암모니아 생산할 수 있는 방법 개발

# data[].attributes.body
질소 비료가 사용되는 암모니아를 대량 생산 기술 개발

# data[].attributes.body
암모니아를 생산할 수 있는 방법 개발, 독가스 개발

# data[].attributes.body
프리츠 하버는 질소 정제 방법을 발견함으로써 인공비료의 개발을 가능하게 만들었다. 안정적인 질소 공급이 가능해지자 더 이상 휴경지나 콩농사, 감자농사를 반복할 필요가 없어졌고, 인공질소비료의 공급 3년만에 식량 생산량은 인구증가량의 2배를 기록했다. 이는 인류의 오랜 염원이었던 식량생산 문제를 해결해주었다. 하지만 그 후, 하버는 독일을 위한 애국심에 사로잡혀 1차대전 당시 수많은 사람의 목숨을 앗아간 독가스를 개발했다.

출처: https://namu.wiki/w/%ED%94%84%EB%A6%AC%EC%B8%A0%20%ED%95%98%EB%B2%84https://namu.wiki/w/%ED%94%84%EB%A6%AC%EC%B8%A0%20%ED%95%98%EB%B2%84https://namu.wiki/w/%ED%94%84%EB%A6%AC%EC%B8%A0%20%ED%95%98%EB%B2%84

# data[].attributes.body
하버의 독가스로 인해 약10만명이 사망하고 100만명이상의 사람들이 가스 후유증을 앓았다.

# data[].attributes.headline
 염소가스로 인해 약 500

# data[].attributes.body
염소가스로 인해 약 5000명의 연합군 병사들이 사망했고, 1만 5000명이 중독되었다.

# data[].attributes.body
독가스 개발로 1차대전 당시 수많은 목숨을 앗아 갔다

# data[].attributes.body
질소 비료에 사용되는 암모니아를 대량 생산할 수 있는 방법 개발

# data[].attributes.body
치클론 B 독가스의 기한이 지나면 위력이 약해진다는 한계점

# data[].attributes.body
하버는 치클론B 라는 독가스를 만들었다.

# data[].attributes.body
인공 비료, 독가스 발명

# data[].attributes.body
전 인류가 섭취하는 단백질 중 3분의 1이 질소 비료에서 나왔고 질소 비료가 없었다면 현재 인류의 절반이 굶주리게 되었을 것이다.

# data[].attributes.body
상대편 병사들과 사람들을 죽여서 전쟁에서 승리하려고

# data[].attributes.body
질소 비료에 사용되는 암모니아를 대량 생산할 수 있는 방법을 개발

# data[].attributes.body
암모니아를 다시 질산칼륨으로 전환하면 질소 비료로 이용

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
1918년 노벨 화학상은 독일의 화학자 프리츠 하버가 수상했다. 그의 업적은 질소 비료에 사용되는 암모니아를 대량 생산할 수 있는 방법을 개발한 것이었다.

식물이 땅에서 성장하기 위해선 탄소, 수소, 산소, 질소 등을 필요로 한다. 그중 탄소, 수소, 산소는 물과 공기 중의 이산화탄소에서 얻을 수 있다. 그런데 대기 중에 가장 흔한 성분인 질소는 식물이 직접 흡수하지 못하고 흙을 통해서만 얻을 수 있다. 예전에 퇴비나 배설물을 흙에 뿌린 것은 식물에 질소를 공급하기 위해서였다.

프리츠 하버는 1904년부터 대기 중에 있는 막대한 양의 질소를 암모니아 형태로 결합할 수 있는 연구에 착수했다. 그 암모니아를 다시 질산칼륨으로 전환하면 질소 비료로 이용할 수 있기 때문이다.

그는 반응이 매우 느린 물질인 질소의 온도를 높여 공기 중의 질소와 수소에서 암모니아를 만들려고 했다. 수많은 실패를 거듭한 끝에 500℃의 온도와 100기압의 압력에서 철 촉매를 이용해 암모니아를 얻는 데 결국 성공했다.

이후 하버는 공업화학자 카를 보슈와 협력해 암모니아를 대량 생산하기 시작했다. 이로 인해 그는 '공기에서 빵을 만든 과학자'라는 수식어를 달게 되었다. 그가 개발한 암모니아 합성법은 식량 생산량을 획기적으로 향상시켜 인류를 굶주림의 공포로부터 해방시켜주었다.

현재 전 세계의 농경지에 뿌려지는 질소 비료의 약 40%가 하버-보슈법을 통해 만들어진 것이며, 전 인류가 섭취하는 단백질의 약 1/3이 질소 비료에서 나온다고 한다. 만약 질소 비료가 없었다면 현재 인류의 약 절반이 굶주리게 된다고 하니 그의 발명이 얼마나 중요한지 미루어 짐작할 수 있다. 이와 관련해 더욱 효율적인 촉매와 새로운 화학 공정을 개발한 카를 보슈 역시 1931년 노벨 화학상을 수상했다.

그런데 프리츠 하버의 노벨상 수상 소식이 전해지자 많은 이들이 경악을 금치 못했다. 또한 지금까지도 그는 노벨상 수상 자격 논란이 불거질 때마다 단골로 등장하는 노벨상의 대표적인 흑역사로 꼽힌다. 도대체 어떻게 된 일일까.
식량 문제 해결한 과학자에서 '독가스의 아버지'로
사실 그가 대량으로 생산하는 데 성공한 암모니아는 식량 부족을 해결한 일등공신이기도 하지만, 폭약을 생산할 수 있는 재료가 되기도 했다. 하버는 제1차 세계대전이 발발하자 자발적으로 나서 화약의 원료가 되는 질산칼륨을 제조하는 일을 맡았다. 당시 독일은 연합국들의 해상 봉쇄로 질산칼륨의 수입이 불가능한 상태였는데, 하버의 도움에 의지해 전쟁을 수행해나갈 수 있었다.

그뿐만이 아니었다. 그는 전쟁용 독가스를 개발하는 비밀 부서의 책임자가 되어 세계 최초로 독가스의 효율적인 공격에 성공한 인물로도 기록됐다. 1915년 4월 22일 벨기에의 이프르에서 영국-프랑스 연합군과 독일군이 벌인 전투가 바로 그것이다. 당시 독일군은 연합군 진지를 향해 집중 포격을 가한 후 약 6000개에 달하는 가스통을 열어 염소가스를 살포했다.

그로 인해 약 5000명의 연합군 병사들이 염소가스에 폐가 손상돼 사망했으며, 1만5000명이 가스에 중독됐다. 이 전투로 말미암아 하버는 독일에서 영웅 대접을 받았으며, 유태인임에도 불구하고 예외적으로 장교에 임명되기까지 했다.

하버의 아내는 동향의 화학자인 클라라 임머바르였다. 그녀는 평소 독가스와 관련된 남편의 활동에 반대하다가 이프르 전투 직후인 그해 5월 2일 결국 스스로 목숨을 끊고 말았다. 하지만 아내의 자살에도 하버의 독가스 공격은 멈추지 않았다. 아내가 목숨을 끊은 그날 그는 또 다른 전선으로 향해 약 6000명을 염소가스로 죽였다.

이후 그는 염소가스보다 실전에 사용하기 훨씬 편리한 포스겐 가스 등을 개발해 '독가스의 아버지' 혹은 '화학무기의 아버지'로 불린다. 제1차 세계대전 중 독가스 등의 화학무기로 사망한 병사는 약 10만명에 달했다. 또 100만 명 이상의 병사들이 가스 중독으로 후유증을 앓아야 했다.
결국 독일에서도 버림 받아
독일의 패전으로 제1차 세계대전이 끝난 후 프리츠 하버는 전범으로 분류돼 스위스로 피신해야 했다. 그런데 무슨 영문인지 노벨상위원회는 그에게 화학상을 주었으며, 그는 1919년에 다시 독일로 당당히 귀환했다.

출세에 장애가 된다는 이유로 유태인으로서의 정체성을 버리고 독일인보다 더 독일인답고 싶어 했던 그는 엄청난 액수의 전쟁 배상금을 지불해야 했던 독일에 도움을 주고자 바닷물에서 금을 추출하는 기술을 연구했다. 하지만 6년간의 연구에도 실패하자 그는 다시 독가스 연구에 착수했다.

이때 그가 개발한 것 중의 하나가 바로 '지클론 B'라는 독가스였다. 살충제로 만든 이 독가스는 제2차 세계대전 당시 그의 동족인 수백만 명 유태인과 집시 등의 대량 학살에 사용돼 악명을 떨쳤다.

프리츠 하버는 카이저빌헬름연구소의 소장으로 재직하며 독일 화학을 발달을 주도했지만, 1933년에 다시 독일을 떠나야 했다. 히틀러의 나치가 유태인의 공직 추방 명령을 내리자 스스로 사임한 후 영국으로 향했던 것이다.

이후 그의 삶은 순탄치 못했다. 독가스 개발 전력으로 영국 정착에 어려움을 겪다가 이스라엘에 새로 설립되는 연구소로부터 초청을 받았다. 그 연구소의 개소식에 참석하러 가던 도중 그는 스위스의 바젤에서 심장마비로 사망했다.

독일을 사랑했던 그의 평소 소원은 자신의 묘비에 '전쟁 때나 평화로울 때나 조국이 허락하는 한 조국에 봉사했다'는 문구를 남기는 것이었다. 하지만 결국 독일에 버림 받았던 그는 유일한 소원조차 이루지 못한 채 낯선 이국땅인 바젤에 묻히는 신세가 됐다.

(11303)

# data[].attributes.attachment_link.title
국내외 과학기술동향, 정책, 문화 등 과기계 이슈 정보 제공. 매주 금요일 뉴스레터 발송

# data[].attributes.attachment_link.description
1918년 노벨 화학상은 독일의 화학자 프리츠 하버가 수상했다. 그의 업적은 질소 비료에 사용되는 암모니아를 대량 생산할 수 있는 방법을 개발한 것이었다. 식물이 땅에서 성장하기 위해선 탄소, 수소, 산소, 질소 등을 필요로 한다. 그중 탄소, 수소, 산소는 물과 공기 중의 이산화탄소에서 얻을 수 있다.

# data[].attributes.body
자신의 화학자로서의 재능을 살려 전쟁에 보탬이 되려고 했다.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
20세기 과학의 중요한 특징 중 하나를 꼽으라면 공업화를 들 수 있다. 그 중에서 인간의 일상생활에 크게 영향을 끼친 주인공으로 독일의 화학자인 프리츠 하버와 공학자인 카를 보슈를 빼놓을 수 없다. 이들의 이야기는 질소에 관한 것이다.

질소는 공기 중에 약 78%를 차지하는 흔한 기체이다. 또한 질소는 생명현상을 유지하는 데에 빠질 수 없는 꼭 필요한 원소이기도 하다. 20개의 필수 아미노산에는 모두 질소가 들어가 있고 DNA와 RNA에도 질소가 있고 엽록소에도 질소가 있다. 또한 농작물이 잘 자라려면 질소가 꼭 필요하다. 비료의 주성분이 바로 질소이다.

대기 중에 질소가 그리 많은데 무슨 걱정인가, 하고 생각할 수도 있다. 문제는 대기 중의 질소가 형태의 이원자분자로 존재하는데, 두 개의 질소원자가 삼중결합으로 단단히 묶여 있다는 사실이다. 질소는 원자번호 7번의 원소로 총 7개의 전자를 갖고 있다. 주양자수 1의 상태에 2개의 전자가, 주양자수 2의 상태에 5개의 전자가 있다. 여기서 주양자수 2의 상태에는 총 8개의 전자가 있을 수 있고 8개가 가득 찼을 때 안정적이다. 이를 '옥텟 규칙'이라고 한다.

두 개의 질소원자는 영리하게도 바깥쪽 5개의 전자 중 3개의 전자를 서로 공유함으로써 각각이 8개의 전자를 확보할 수 있다. 이렇게 두 질소가 3개의 전자를 공유하면서 3중으로 결합한다. 3중 결합은 결합력이 강하기 때문에 질소 분자에서 질소 하나를 떼어내는 이 쉽지 않다. 그 결과 질소 기체는 매우 안정적인 불활성의 기체이다. 이 때문에 생명체나 농작물에 질소를 원활하게 공급하는 것이 어렵다. 이를 위해서는 불활성의 질소 분자를 반응성이 높은 다른 질소 화합물로 바꾸는 과정이 필요하다. 이 과정을 질소고정이라 한다.

질소고정에는 몇 가지 방법이 있다. 번개가 치면 그 높은 에너지 덕분에 질소 분자의 3중 결합이 깨지면서 질소 산화물이 만들어질 수도 있다. 또는 콩과 식물 등의 뿌리에 존재하는 뿌리혹박테리아는 질소 분자를 고정시킨다. 그러나 이런 자연적인 과정에만 맡겨두기에는 인간에게 필요한 농작물을 키우기에 턱없이 부족하다. 이를 해결하려면 인위적으로 비료를 만들어서 공급해야 한다. 그런데 맬서스가 한때 경고했듯이 인구증가는 기하급수적인 반면 식량증가는 산술급수적이라 특별한 조치가 없으면 수많은 인구가 식량부족으로 굶어죽을지도 모른다. 이를 해결하려면 비료를 대량으로, 대공업적으로 생산하는 방법이 있어야 한다. 즉, 공장에서 대량으로 화학비료를 찍어내지 않고서는 식량부족 문제를 해결하기 어렵다.

바로 이 문제를 해결한 사람이 독일의 화학자 프리츠 하버이다. 하버는 1868년 프러시아 제국의 브레슬라우(지금의 폴란드 브로츠와프)에서 태어났다. 핏줄은 유대인이었으나 하버 자신은 독일인으로서의 정체성이 훨씬 더 강했다. 20세기가 시작된 직후 하버를 포함해 독일의 화학자들은 수소(H₂)와 질소(N₂)를 결합해 암모니아(NH₃)를 얻는 방법을 연구했다. 암모니아는 합성비료의 원료로 즉시 사용할 수 있다. 세 분자의 수소와 한 분자의 질소를 반응시키면 두 분자의 암모니아를 얻는다. 이를 화학반응식으로 쓰면 아주 간단하지만 실험실에서 이 과정대로 암모니아를 얻기는 쉽지 않았다. 이 반응의 난점은 발열반응이라는데 있었다.

우선 공기 중 질소 분자의 3중 결합을 쉽게 깨려면 높은 온도가 필요하다. 그러나 이 반응은 발열반응이어서 르샤틀리에의 법칙에 따라 온도가 높을수록 역반응이 우세해 암모니아의 수급율이 떨어진다. 르샤틀리에의 법칙이란 화학평형상태의 어떤 화학계에서 외부요인을 변화시켰을 때 그 화학계는 외부의 변화를 상쇄시키는 방향으로 새로운 평형점을 찾아간다는 법칙이다. 발열반응에서 온도를 높여주면 온도가 낮아지는 방향, 즉 역반응이 우세해진다.

수소와 질소를 반응시켜 암모니아를 얻는 과정은 이런 난점 때문에 수급율이 좋지 않아 상업화에 적합하지 않다고 여기는 과학자들이 많았다. 그러나 하버는 높은 온도와 함께 무려 200기압 안팎의 높은 압력을 가하고 오스뮴을 촉매로 사용해 암모니아 수급율을 극적으로 높일 수 있었다. 이때가 1909년으로 하버는 독일 카를스루에 대학에 재직 중이었다. 하버는 이미 한 해 전 세계적인 화학기업인 바스프(BASF)와 계약해 후원을 받고 있었다.

하버가 높은 압력과 적절한 촉매로 암모니아 수급율을 높일 수는 있었지만 이는 어디까지나 연구실 책상 위에서 데스크톱 수준으로 구현한 것이었다. 상업적인 회사는 돈을 벌기 위해 대규모로 암모니아를 생산해야 하는데, 공장규모에서 200기압 안팎의 높은 압력을 유지한다는 것은 그리 간단한 문제가 아니었다. 다행히 바스프에는 카를 보슈가 있었다. 보슈는 천재적인 공학자로 공장규모에서 높은 압력을 유지하며 효율 또한 극대화시킨 설비를 완성해 1913년 상업적인 암모니아 생산을 성공적으로 시작했다. 이 공정은 '하버 보슈 공정'으로 부른다. 하버와 보슈가 공기로 빵을 만들었다는 말은 허언이 아닌 셈이다. 이로써 합성비료를 대량생산할 수 있는 길이 열렸다. 그 결과 식량증산도 급격한 인구증가를 따라갈 수 있게 되었다. 또한 하버-보슈 공정은 20세기 산업으로서의 화학이 자리매김하는 첫걸음이었다고 할 수 있다.

바스프에서 효율 좋은 촉매를 찾아 나선 책임자는 알빈 미타슈였다. 어느 물질이 좋은 촉매인지는 끝없는 시행착오의 과정으로 진행될 수밖에 없다. 미타슈는 30대의 시험 장치를 밤낮없이 가동해 약 2500개의 촉매물질로 6000번이 넘는 실험을 수행했으며 이 횟수는 1920년까지 약 2만 회로 늘어났다고 한다.

상업회사에서 저렇게까지 수많은 시행착오를 감수했다는 사실이 놀랍다. 자연으로부터 뭔가 의미 있는 정보를 얻으려면 이처럼 힘든 고통의 시간을 버텨야 한다는 사실도 새삼스럽다.
하버와 보슈는 각각 1918년과 1931년 노벨 화학상을 수상했다. 하버가 1918년 노벨 화학상 수상자였지만 상을 받은 것은 이듬해인 1919년이었다. 노벨위원회에서 1918년에는 수상자를 선정하지 못했는데, 규정에 따라 이듬해로 유예될 수가 있어서 이를 적용한 결과였다.

1918년은 제1차 세계대전이 끝난 해이기도 하다. 하버는 사실 1차 대전과 깊은 관련이 있었다. 유대인임에도 독일제국에 대한 충성심과 애국심이 남달리 깊었던 하버는 자신의 화학자로서의 재능을 살려 전쟁에 보탬이 되려고 했다. 바로 독가스 무기를 제작하는 일이었다. 이 일에는 하버가 군인들보다 훨씬 적극적이었고 오히려 군인들은 회의적이었다고 한다. 하버가 선택한 독가스 성분은 염소였다. 염소는 특유의 냄새 때문에 적군이 알아채기 쉽지만 독성이 강하고 공기보다 2.5배 무겁다는 것도 이점이었다. 1차 대전은 참호전으로도 유명하다. 독가스가 가벼우면 대기 상공으로 쉽게 흩어져버릴 것이다. 반면 무거운 염소는 참호 속으로 쉽게 파고들 수 있다.
하버가 개발한 염소 가스는 우여곡절 끝에 1915년 4월22일 벨기에의 이프르 전선에서 프랑스 군을 상대로 실전에 사용되었다. 6000여 개의 액화 압력용기가 동원되었고 프랑스군 약 5000명을 질식사시켰다고 한다. 이 전과는 대단해서 당시 빌헬름 황제가 하버를 크게 치하했다.

과학자가 적극적으로 자신의 전문지식을 이용해 대량살상무기를 개발했다는 사실을 어떻게 평가할 것인지 쉽지 않은 문제이다. 가장 대표적인 사례는 2차 대전 당시 미국에서 핵무기를 만들기 위해 진행했던 맨해튼 프로젝트이다. 표면적으로만 놓고 보면 하버와 맨해튼 프로젝트에 참여했던 과학자들, 예컨대 과학 분야 책임자였던 로버트 오펜하이머의 차이를 구분할 수 있을까?

하버의 경우 그와 가장 가까운 사람이 과학자의 양심을 들어 독가스 제조를 격렬하게 반대했다. 바로 하버의 아내 클라라 임머바르였다. 임머바르는 브레슬라우대에서 여성으로서는 독일 최초로 화학박사학위를 받았다. 그러나 1901년 하버와 결혼하고 이듬해 아들 헤르만을 낳은 뒤에는 학자로서의 삶을 이어나가지 못했다. 임머바르는 하버의 독가스 개발에 계속 반대하다가 1915년 5월 자택에서 열린 이프르 전선 승리 축하연에서 하버의 권총으로 자살해 생을 마감했다.

그의 정확한 자살 이유는 명쾌하게 알려져 있지는 않다. 하버는 임머바르가 자살한 이튿날 러시아 전선으로 떠났다고 한다. 그의 아들 헤르만 하버는 미국으로 이민해 1946년 역시 자살로 생을 마감했다.

하버의 이런 경력 때문에 아이슈타인을 포함해 많은 과학자들이 하버를 비난했다. 그래서 1918년 노벨 화학상을 수상한 것에 대해서도 이런저런 말이 나올 수밖에 없었다. 하버에게는 노벨상 수상이 자신의 명예를 회복하는 데에 도움이 됐을 것이다. 전쟁이 끝난 뒤 잠시 스위스에 머물렀던 하버는 1919년 독일로 돌아와 다시 자리를 잡고 연구에 전념했다. 그의 연구 중에는 바닷물에서 금을 추출하는 것도 있었다.

하버의 비극은 1933년 1월 히틀러가 집권하면서 절정으로 치달았다. 히틀러가 표방한 유대인 차별정책은 하버도 비켜가지 않았다. 유대인으로서의 정체성을 포기하고 독가스를 만들면서까지 신실한 독일 애국자로 살아 온 하버는 아마도 큰 배신감을 느꼈을 것이다. 결국 하버는 자신의 연구소 자리를 그만두고 독일을 떠나게 된다. 그가 잠시 머물렀던 곳 중에는 적국이었던 영국의 케임브리지도 있었다. 그러다가 하버는 이스라엘의 시에프 연구소장직을 제안 받고 이스라엘로 향하던 중1934년 스위스 바젤에서 심장마비로 객사했다.

하버가 20년대에 개발했던 살충제 중 하나는 나중에 치클론B라는 독가스로 이어졌다. 치클론B는 나치가 아우슈비츠 수용소에서 유태인을 학살할 때 사용되기도 했다. 그때 희생된 사람 중에는 하버의 친척들도 몇몇 있었다고 한다.

공기로 빵을 만들어 인류를 구원한 과학자가 전쟁 때 독가스라는 대량살상무기를 개발했고 이후엔 비극적으로 생을 마감했다는 사실은 모순된 시대가 빚어낸 아이러니일지도 모르겠다.

※참고자료
-토머스 헤이거, 《공기의 연금술》(홍경탁 옮김), 반니.
-The Nobel Prize in Chemistry 1918. NobelPrize.org. Nobel Prize Outreach AB 2022. Thu. 24 Mar 2022. https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1918/summary/
-Friedrich, Bretislav; Hoffmann, Dieter (March 2016). "Clara Haber, nee Immerwahr (1870-1915): Life, Work and Legacy". Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie. 642 (6): 437-448.

※필자소개

이종필 입자이론 물리학자. 건국대 상허교양대학에서 교양과학을 가르치고 있다. 《신의 입자를 찾아서》,《대통령을 위한 과학에세이》, 《물리학 클래식》, 《이종필 교수의 인터스텔라》,《아주 특별한 상대성이론 강의》, 《사이언스 브런치》,《빛의 속도로 이해하는 상대성이론》을 썼고 《최종이론의 꿈》, 《블랙홀 전쟁》, 《물리의 정석》 을 옮겼다. 한국일보에 《이종필의 제5원소》를 연재하고 있다.

# data[].attributes.attachment_link.title
[사이언스N사피엔스] 공기로 빵을 만든 사람

# data[].attributes.attachment_link.description
20세기 과학의 중요한 특징 중 하나를 꼽으라면 공업화를 들 수 있다. 그 중에서 인간의 일상생활에 크게 영향을 끼친 주인공으로 독일의 화학자인 프리츠 하버와 공학자인 카를 보슈를 빼놓을 수 없다. 이들의 이야기는 질소에 관한 것이다. 질소는 공기 중에 약 78%를 차지하는 흔한 기체이다. 또한 질소는 생명현상을 유지하는 데에 빠질 수 없는 꼭 필요한 원소이기도 하다.

# data[].attributes.body
< 암모니아 합성법 개발 >
결과1. 식량 생산량 향상, 인류를 굶주림의 공포로부터 해방시킴.

결과2. 독가스 개발 비밀 부서 책임자가 되어 연합군 진지에 집중 포격을 가하고 약 6000개의 가스통을 열어 염소 가스를 살포. 많은 병사들이 죽거나 후유증을 앓음.

# data[].attributes.body
독가스 개발, 인공비료 개발

# data[].attributes.body
독가스 개발