이산화탄소

▣ 출판사서평

모든 것은 이산화탄소로부터
지구와 생물을 잇는 생명의 연결고리

아무리 완벽한 입체 영상이라도 그 넘치는 생명의 에너지만은 표현할 길이 없네요.
막 태어나는 것과 죽어가는 것. 그런 것들이 한데 뒤엉켜 돌아가는, 거기서 눈을 감지 않으면 안돼요.
지구로 돌아가고 싶어요. 거기의 흙이 되고 싶어요. 영원히 순환하는 에너지가 되고 싶어요.

권교정, 『디오티마』 2권, 「생명의 레퀴엠」중에서

우주시대를 배경으로 한 만화 『디오티마』에서는 ‘우주암’이라는 신종 암이 나온다. 이것은 우주에서 생활하는 지구인에게서만 발병하는 암으로, 등장인물 중 하나인 샐리도 우주암 환자다. 어느 날, 샐리는 지구로 가는 우주선을 탔다가 우주 경찰에게 붙잡힌다. 우주암 환자가 지구로 가면 암세포가 급속도로 퍼져 하루 이틀 만에 죽기 때문에, 우주암 환자의 지구행은 법적으로 금지되어 있다. 죽을 줄 뻔히 알면서도 샐리가 기어코 지구로 가려고 했던 이유는, 그곳에 “넘치는 생명의 에너지”가 있기 때문이다.
현재의 우주학적 지식으로 미루어 보면, 지구는 아주 특별한 별이다. 오늘날 관측되는 행성 중 생명이 존재하는 유일한 별이기 때문이다. 이처럼 지구를 “영원히 순환하는 에너지”의 별로 만든 것은 다름 아닌 이산화탄소다.『주기율표』와『이것이 인간인가』의 작가이자 화학자인 프리모 레비도 이산화탄소를 두고 “생명의 기본 성분이자 생명의 영원한 동반자”라고 일컬었다.
그러나 정작 이산화탄소의 본질에 대해서는 제대로 알려지지 않은 측면이 많다. 심지어 한때는 이산화탄소가 지구온난화를 유발하는 물질이라는 왜곡된 정보가 퍼지기도 했다. 이 책은 우리가 몰랐던, 혹은 오해했던 이산화탄소의 고유한 성질과 역할을 여러 각도에서 조명한다.

먼저 이산화탄소는 특정한 곳에만 존재하는 특수한 물질이 아니라, 우리 생활 곳곳에 깃든 친숙한 물질이라는 것을 여러 가지 일상적 예를 통해 알아본다. 이어서 이산화탄소가 지구라는 환경과 그 안에서 살아가는 생물을 어떻게 연결시키는지, 중개자로서 어떤 역할을 하는지 상세히 살펴본다. 이산화탄소와 관련한 역사도 되짚어 본다. 인류가 언제, 어떻게 이산화탄소를 인식했는지, 역사적으로 영적인 물질로 취급되었던 이산화탄소가 어떻게 CO2라는 화학적 물질로 자리 잡게 되었는지 등을 추적한다.
한편, 기후변화와 관련해서 나타났던 이산화탄소를 향한 비난과 오해에 대해서도 변론한다. 천연 물질인 이산화탄소가 인간에 의해 만들어진 인공 물질로 인식되고, 지구온난화의 주범으로 몰리게 된 과정을 조목조목 파고든다. 동시에 산업에 활용되는 다른 물질들과 달리, 별다른 안전조치를 취하지 않아도 되는 이산화탄소가 산업에도 얼마나 이바지하는 물질인지를 설명한다.
이 책을 통해 알 수 있는 것은, 우리는 생물로서의 생존적인 측면에서 뿐 아니라, 인류 사회를 유지하는 데 있어서도 이산화탄소에 어마어마하게 큰 빚을 지고 있다는 것이다. 이쯤 되면 우주암에 걸린 샐리가 생명으로 가득한 지구를 절절하게 그리워한 것만큼은 아니더라도, 이 모든 것들을 가능케 한 이산화탄소에게 우리는 사무치게 감사해야 하지 않을까. 아, 그 전에 한때나마 이산화탄소를 억측하고 헐뜯은 것에 대해 사과부터 하는 게 순서겠다.

없는 곳이 없다! 일상 속 숨은 이산화탄소 찾기
흔히 이산화탄소 하면 일상과는 거리가 먼 화학 물질로 여기기 쉽다. 실상은 정반대로, 우리 생활 전반에서 발견할 수 있는 매우 일상적인 물질인데 말이다. 가장 가까운 예로, 우리가 숨 쉬는 동안에도 이산화탄소는 함께 한다. 사람의 날숨에는 이산화탄소가 4퍼센트 포함되어 있기 때문이다. 이 외에도 맥주와 커피, 사과, 신문, 책, 전화, 수돗물, 교실, 자동차, 여객기 등 수많은 물질, 공간에서 이산화탄소를 찾을 수 있다. 이 책을 읽다 보면 알게 될 것이다. 이산화탄소가 없는 것은 이 세상 어디에도 없다는 것을!

왜 이산화탄소를 ‘생명의 영약’이라고 부를까?
이산화탄소가 없었다면 애초에 생물이 존재할 수 없었다. 지구가 생겼을 당시의 태양은 그리 뜨겁지 않아서, 지구에 보내는 태양의 복사열은 오늘날의 70퍼센트 정도밖에 되지 않았다. 만약 그때 대기 중 이산화탄소의 함량이 높지 않아 갑옷처럼 지구를 두르고 있지 않았더라면, 바다는 모두 얼어붙었을 것이다. 언 바다에서는 어떤 생명도 탄생할 수 없었을 것이다. 또한, 지구에 생명을 부여하는 유일한 길인 광합성 역시 이산화탄소 없이는 이루어질 수 없다. 언뜻 매우 복잡하게 얽히고설킨 생태계 먹이 사슬도 식물이 광합성을 하지 못하면 한순간에 무너진다. 그래서 이산화탄소는 물, 햇빛과 더불어 생명의 시작과 존속을 책임지는 절대적인 ‘영약’인 것이다.

지질권과 생물권을 넘나드는 자유로운 영혼, 유덕한 매개자
이산화탄소의 변화무쌍한 여정을 간략하게 추리면 다음과 같다. 식물은 이산화탄소가 필수 요소인 광합성을 통해 생존, 성장하고, 식물의 생명 활동에 의존해 살아가는 모든 동물의 신진대사는 또한 탄소에 기반을 둔다. 뿐만 아니라 동물은 탄소를 함유한 바이오매스를 흡수하며, 체내에 들어온 바이오매스를 날숨을 통해 이산화탄소로 배출한다. 이게 끝이 아니다. 이산화탄소는 탄소의 기체 형태고, 탄소는 천연자원의 원천이다. 석탄이나 석유와 같은 천연자원은 인류의 출현 시기(불)에서부터 오늘날(전기, 가스 등등)까지 인간 사회의 근간이 되고 있는 물질이다.
이처럼 이산화탄소는 광물, 바이오매스, 생물권 등을 제집 드나들듯 오가면서 생물의 생존과 무생물의 형성, 이 모든 것을 바탕으로 유지되는 인류 사회에 다함없는 덕을 베푸는 매개자다.

지구온난화라는 마녀재판의 희생자, 이산화탄소
20세기 후반부터 세계적으로 기후변화, 특히 ‘지구온난화’에 대한 문제가 불거졌다. 지구온난화로 대변되는 기온 상승에는 이산화탄소 외에도 메탄, 아산화질소, 수증기 등의 여러 기체가 영향을 미치지만, 당시와 그 후로도 오랫동안 세계 언론이 집중한 것은 이산화탄소뿐이었다. 언론에 의해 만들어진 ‘나쁜 물질’ 이산화탄소는 어느새 천연 물질이 아닌 인간의 활동으로 배출되는 인공 물질로 변해 있었다. 동시에 온실효과의 긍정적인 측면 역시 깡그리 무시되었다. 온실효과는 지구에 생명이 탄생할 수 있는 환경을 만들어 준 대기의 기능인데 말이다.
이제는 많이 알려진 사실이지만, 기후변화와 관련해서 우리가 주목해야 할 것은 이산화탄소라는 물질 자체가 아니라 인간의 과도한 산업(일부 기업식 농업) 활동에 의해 발생하는 ‘과도한 이산화탄소 배출량’이다.

이산화탄소 고유의 성질을 낱낱사득 서술하고, 남아 있는 오해는 조목조목 변론하다!
이 책은 이 세상 어디에나 존재하고, 모든 것의 형성과 생존, 순환을 도우며 화려하게 존재하는, 생명의 근원 이산화탄소의 본래적인 성질과 역할에 대해 다각도로 조명한다. 동시에 이러한 본질이 사람들에 의해 어떻게 해서 왜곡되었는지를 치밀하게 밝히면서, 여전히 잔존할지 모르는 이산화탄소에 대한 오해를 불식시킨다.

▣ 작가 소개

저자 : 옌스 죈트겐 (Jens Soentgen)
1967년생. 화학과 철학을 공부하고, 이어 물질의 개념에 대한 논문으로 철학 박사학위를 받았다. 독일의 여러 대학과 브라질에서 강의했다. 2002년부터 아우크스부르크 대학 환경과학연구소 수석 연구원으로 활동하고 있으며, 아르민 렐러와 함께 「역사를 바꾼 물질 이야기」 시리즈를 발간하고 있다. 국내에 번역 소개된 도서로는 『생각발전소』, 『먼지 보고서』, 『별빛부터 이슬까지』가 있다.

저자 : 아르민 렐러 (Armin Reller)
1952년생. 1992년에서 1998년까지 함부르크 대학 유기응용화학 연구소 정교수를, 1999년 이래 고체화학, 물질학 석좌교수를, 2009년부터는 아우크스부르크 대학 자원전략학 석좌교수를 역임하고 있다. 동시에 아우크스부르크 대학 환경과학연구소 대변인이며, 2006년에서 2008년까지 GAIA지 주간으로 활동했고, 현재는 Progress in Solid State Chemistry지의 발행인이다.

역자 : 유영미
연세대학교 독문과와 동대학원을 졸업한 뒤 전문번역가로 활동하고 있다. 『지금 지구에 소행성이 돌진해 온다면』, 『청소년을 위한 이야기 과학사』, 『경이로운 꿀벌의 세계』, 『물리학의 혁명적 순간들』, 『박물관의 나비 트렁크』, 『인간은 유전자를 어떻게 조종할 수 있을까』, 『동물들의 생존 게임』 등 다수의 책을 옮겼다.

▣ 주요 목차

1장 보이지 않는 물질, 이산화탄소

탄소 21
일상 속의 이산화탄소 32
생명권과 지질권의 중재자 44
이산화탄소 배출량 계산하기 56
기술 속의 이산화탄소 80

2장 이산화탄소의 역사

이산화탄소가 생명의 영약인 이유 101
에너지 체계의 변천사 121
끔찍한 신, 위험한 기체 148
미디어에 비친 이산화탄소 176

3장 이산화탄소와 기후변화

산악빙하는 기후변화의 희생자 195
내일의 기후에 대해 208
이산화탄소 포집 기술 227

4장 이산화탄소 실험과 여행

식탁에서 할 수 있는 이산화탄소 실험 241
화성으로 떠나는 가상 여행 265