연금술의 완전한 진실

<화학의 전신, 연금술>

연금술, 기원전 알렉산드리아에서 시작해 이슬람 세계에서 체계화되었으며

중세 유럽으로 널리 퍼진 주술적 성격을 띤 자연학이자 화학의 전신이며

인공적인 수단으로 일반금속을 귀금속으로 변환시키는 것으로 알려졌습니다.

우리는 앞으로 다뤄질 이야기들로, 무엇보다도 연금술의 핵심이라

할 수 있는 금속에서 귀금속으로의 변환과 그것에 일생을 바친

연금술사들에 관련된 진실에 대해 알게 될 것입니다.

<조지프 라이트 어브 더비의 1770년 作, ‘연금술사’>

1405년에 제정되었던, 현재까지 영국 의회를 통과한 법률 중 그 생명이 가장

짧았던 것이 바로 연금술과 연관이 있다는 것은 잘 알려지지 않은 사실입니다.

이 법률을 자세히 살펴보면 ‘금 또는 은을 만드는 행위는 중범죄로 간주한다’라는

내용을 담고 있으며 이는 금을 캐거나 제련, 또는 가짜 금 제조를 근절하기 위한 것이 아닌

연금술사들이 정말로 금 제조에 성공할지 모른다고 생각한 국회의원들의 비상조치였습니다.

만약 연금술사들이 국왕인 헨리 4세를 위해 저렴한 가격으로 금을 만들어 준다면

당시 국고의 자금을 사용하기 위해 의회의 허락이 필요했던 헨리 4세에게 있어

이는 예산심의권을 갖고 있던 의회와 타협할 필요도 없으며 전제군주로 변신할 수 있는

좋은 기회임이 자명했기에 의회는 서둘러 이러한 법률을 통과시킨 것입니다.

<당시 국고의 예산을 사용하기 위해 의회에 머리를 숙여야 했던 헨리 4세>

위와 같은 사실은 당시 국회의원들의 연금술사에 대한 과도한 걱정으로 말미암은

조치로 보일 수도 있지만, 실제로 1421-1471년까지 부임했던 헨리 6세는

연금술사 존 콥과 존 미스텔든에게 연금술로 금을 만들어도 된다는 허가증을 주었고

이는 국회의 인준도 받았으며 연금술로 만들어진 금을 화폐로 사용해도 된다는 뜻이기도 합니다.

이러한 사실은 연금술이 실제로 비금속을 귀금속으로 변환시킨 적이 없으며, 과학적으로

절대 불가능하다는 것을 알고 있는 우리에겐 의심스러운 충격을 전해지기에 충분합니다.

하지만, 실제로 당시 왕립조폐국에서는 허가증을 받은 연금술사가 만든 금으로

화폐를 공식 발행했으며 그 양 또한 상당히 많았다고 전해지고 있습니다.

<연금술사에게 허가증을 내준 헨리 6세>

여기서, 이야기를 본격적으로 진행하기에 앞서

연금술의 배경에 대해 간략히 알아보도록 하겠습니다.

연금술은 그리스 스토아학파의 4원소 설을 기본원리로 하며 이러한 연금술을 행하는

연금술사들은 액체 성분과 물을 동등한 것으로, 기체와 공기, 연소물과 불, 재와 흙을

각각 서로 같은 것으로 보았으며 4원소가 갖는 각각의 성질을 교체한다면

4원소 또한 상호 변환된다고 믿었습니다.

그리고 모든 물질은 4원소로 만들어졌으며, 따라서 이러한 원리를

금속에 적용한다면 값싼 금속을 귀금속으로 변환할 수 있고 4원소의

구성비를 알게 되면 변환할 수 있다고 믿었던 것입니다.

<연금술을 쉽게 설명하자면 만물은 물, 불, 공기, 흙으로 이루어져 있으며 구성비에

따라 상호 변환이 가능하다고 생각한 주술적 성격을 띤 일종의 자연학이었다고 할 수 있다>

당시 연금술은 국왕과 성직자부터 빵집 주인에게 까지 관심의 대상이었으며,

이에 일생을 바쳤던 연금술사들은 스스로 구분한 자연계의 7가지 금속 중

(금, 은, 구리, 수은, 주석, 철, 납) 금을 가장 완벽한 금속으로 보았으며,

나머지 6가지의 금속은 금처럼 완벽에 도달하고자 애쓰는 물질로서

금으로 변화하려는 경향을 보이고 있다고 생각했습니다.

<살아 있는 듯한 마력을 지닌 물질>

금은 비중이 19.3으로 매우 무거운 편이며, 황색의 광택과 공기 중이나

물속에서 잘 산화되지 않으며 심지어 황과 작용하지도 않으며

극히 일부를 제외하고는 금을 녹일 수 있는 것은 없다고 봐야 합니다.

거기다 섭씨 1,063도의 녹는점과 2,970도의 끓는점, 수천 년이 흘러도

부식되지 아니하며 본래의 아름다운 모습을 그대로 간직하는 금은

고대인들에게 있어 가장 매력 넘치는 귀금속이었으며 물론 지금도 그러합니다.

고대유물에서 빠지지 않고 놀라움을 동반한 채 발견되는 각종 금 장식품들과

금에 대한 욕심으로 바닷길을 항해했던 콜럼버스, 그리고 이러한 금의 마력에 마찬가지로

매료되어 그에게 지원을 약속했던 에스파냐의 이사벨라 여왕의 경우를 보더라도

우리 인간은 금이라는 물질에 어느 정도 매력을 느꼈는지 쉽게 알 수 있습니다.

<투탕카멘의 황금 마스크가 세계제일의 유물 중 하나라는 사실에 반박할 이는 없을 것이다>

그렇다면, 당시 영국을 비롯한 유럽의 연금술사들은 과연 어떠한 방식으로 금을 만들었을까요?

<당시 금 생산이 극히 드물었던 유럽의 지역적 특색 때문에 유럽인들은 더욱 연금술에 관심을 두게 되었다

그리고 서양뿐만 아니라 동양의 중국과 인도도 연금술에 많은 관심이 있었고,

두 나라는 수은과 유황이 불사약의 본원적인 물질이라고 생각해 중국의 진시황을 비롯해 많은 황제가

과도한 수은섭취로 자신들의 목숨을 갉아먹어 젊은 나이로 죽게 되었다는 이야기까지 있을 정도이다

사진은 William A. Breakspeare이 그린 ‘The Alchemist’>

연금술사들은 구리, 주석, 납, 철로 네 가지의 합금을 만들어 여기에 비소나 수은의

증기를 쏘여 백색을 띠게 한 후 소량의 황금 촉매제를 첨가하고 마무리로

표면 처리를 하여 황금색을 띠게 되면 황금이 만들어진 것으로 생각했습니다.

여기서 우리는, 이것은 황금을 만드는 방법이 아니라

단지 합금을 만드는 방법이 아닌가 하는 질문을 할 수 있습니다.

그 질문과 연금술의 진실에 대한 해답은, 놀랍게도

기원전 이집트와 메소포타미아에 있다고 할 수 있습니다.

<쿠푸 파라오의 피라미드>

19세기에 쿠푸 파라오의 대피라미드를 탐사하던 노먼 로키어 경은

피라미드의 방대한 내부의 석벽에 새겨진 복잡한 그림들을 보며,

당시 이러한 복잡한 그림을 새기기 위해 피라미드 내부를 비추는데

널리 쓰였을 것으로 생각할 수 있는 횃불이나 기름 램프의

그을린 자국과 통풍로를 발견할 수 없어 의문을 품게 됩니다.

왜냐하면, 1800년 무렵 이탈리아 과학자 볼타가 전지를 발명하면서부터 알려진

전기를 기원전 2700년경에 사용했다고는 도저히 믿을 수가 없었기 때문입니다.

한편, 지구 외 지적생명체의 도움을 받은 것으로밖에는 생각할 수가 없는

피라미드의 미스터리는 19세기 프랑스의 고고학자 마리에트가 대피라미드

근처에서 얇은 금도금이 된 장식물을 발견하면서 실마리를 발견하기에 이릅니다.

이러한 장식물의 금도금은 전기 도금을 통해서만 실현될 수 있었던 것이며,

추가로 대피라미드의 환기창 안에서 얇게 금도금이 된 철제판을 발견합니다.

 

<마리에뜨와 그가 발견한 금도금이 된 장식물>

금도금을 위한 대표적인 방법에는 세 가지가 있는데, 그 중 첫째가 금을

수은에 녹여 아말감을 만든 후 이를 주물 표면에 입힌 뒤 가열하여 수은을

증발시키고 금만 남도록 하는 아말감을 이용한 금도금 방법입니다.

하지만, 아말감을 이용한 금도금은 알다시피 금박의 두께가

두껍고 불균일하여 정교한 장식물을 도금하기엔 무리가 따릅니다.

두 번째는 진공상태에서 한쪽에 금을 입힐 물체를 놓고 맞은편에서 금을 가열해 증발시키는

진공 증착 방법이 있지만, 고대에 이러한 방법을 사용했다고 믿을 바엔 차라리 외계인이나

사라진 전설의 대륙 인들의 도움으로 피라미드를 만들었다고 생각하는 게 나을 것입니다.

그렇다면 자연스레 남은 방법인, 금이 녹아 있는 전해액 속에 금속 물체를 넣고 전류를 흘려

표면에 금박을 입히는 전기 도금법을 당시 이집트에서 사용했었다고 봐야 할 것입니다.

그리고 여기서 더욱 충격적인 것은, 비슷한 시기에 메소포타미아 지역에서

만들어진 식기에는 더 얇고 윤기가 나는 금도금이 되어 있었다는 것입니다.

<메소포타미아의 왕관>

그밖에 그리스, 로마, 티베트에서 고대에 전기가 사용됐다고 추측되는 기록들이 전해지며

인도 우자인의 왕자도서관에 있는 아가스티아 삼히타라는 고대 문서에 전기 배터리를

만드는 지침이 아래와 같은 내용으로 기록되어 있다고 합니다.

‘아주 깨끗하게 씻은 구리판을 도자기 그릇 속에 넣는다.

그것을 황산구리로 적신 다음에 젖은 톱밥으로 덮는다.

편극을 피하고자 톱밥 위에 수은과 화합시킨 아연의 엷은 판을 덮는다.

그 접촉은 미트라-바르나(음극과 양극을 뜻하는 듯함) 라고 부르는 에너지를 생산한다.

이 흐름에 의해 물은 프라나바유-우다나바유(산소와 수소)로 분해된다.

100개의 항아리를 연결하면 대단히 활동적이고 유효한 힘을 얻을 수 있다.’

또, 1938년 독일의 고고학자 쾨니히는 바그다드 부근의 티그리스 강변의

고도 셀레우키아의 유적에서 주둥이가 아스팔트로 메워진 10센티미터 정도

크기의 구운 점토 단지를 발견했는데 이 속에는 철로 만든 가느다란 축이 있었고

그 주위로 납땜한 듯한 얇은 동판과 녹슨 철 막대가 들어 있었다고 합니다.

<쾨니히가 발견한 전지로 사용되었을 것으로 추정되는 유물>

‘포퓰러 일렉트로닉스’ 지는 1964년 7월호에서 이 유물을 다음과 같이 설명했습니다.

‘구리로 된 실린더(원통)에 마치 화학반응에 의해 부식된 것처럼 보이는 철심봉이 들어 있었다.

실린더는 오늘날 우리가 사용하는 것과 마찬가지로 60대 40 비율의 납-주석 합금으로 때워져 있었다.’

한편, 보잘것없는 외견의 이 유물이 전지의 일종이라고 판단한 쾨니히는

기원전 3세기에서 기원후 3세기까지 바그다드를 지배했던 파르티아인들이

만든 것으로 추정함과 동시에 당시 사용된 것과 같은 종류 같은 농도의 산을 넣고

작은 전구를 접속시키자 놀랍게도 전구의 불이 밝혀졌다고 합니다.

 

<쾨니히가 발견한 유물은 정말 고대에 사용되었던 전지일까>

이 밖에도 이라크에서 출토된, 장신구를 금이나 은으로 전기 도금할 때

사용되었던 것으로 추측되는 아스팔트 마개를 사용한 최대 10개에 이르는

전지를 직렬로 배열한 유물과 중국에서 전기를 사용했던 것으로 추정할 수 있는

알루미늄이 포함된 합금제품의 장식물들이 발견되어 놀라움을 더해주고 있습니다.

그렇다면 이러한 놀라운 유물들은 고대인들이

전지의 원리를 알고 있었다는 증거가 될 수 있을까요?

아니면 대부분의 오파츠(OOPARTS, out of place artifacts의 약자이며 고고학이나 고생물학

등에서 그 시대에 부합하지 않는 유물들을 뜻함 )처럼 부풀려지거나 조작된 것일까요?

모두 가능성이 있으며 우리는 지금까지 배웠듯 조건 없는

신뢰는 진실을 볼 수 없다는 것을 상기해야 할 것입니다.

하지만, 고대 이집트와 메소포타미아의 금도금 유물들이 전기 도금으로 밖에는

만들 수 없음을 미루어 보아 당시 고대인들도 전기에 대한 기초적인 지식을

가지고 있었다는 가정에 무게를 둘 수밖에 없는 듯합니다.

 

<이집트의 덴데라의 하토르 여신을 모시는 신전에서 발견된 그림,

마치 이집트인들이 발전기와 전선으로 연결된 커다란 전기 램프를 들고 있는 듯하다>

그렇다면 고대인들의 이러한 시대를 뛰어넘는 놀라운

지식은 어찌하여 오랫동안 공백을 가졌던 것일까요?

그것은 특이한 발명이나 기술을 독점적으로 행사하며

그 내용을 극소수의 사람들에게만 비밀스럽게 전수하던

당시 고대 지배자들의 특성과 발달하지 않은 통신기술과

각종 천재지변, 또는 인재로 말미암은 불상사는 아니었을까요?

그리고 비로소 유럽의 연금술사들이 합금을 통해 금처럼 보이는 금속을

만들어 내는 것을 연금술의 궁극적인 결과물로 생각했던 이유를 알 차례가 왔습니다.

 

<1862년 이집트 테베의 무덤에서 발견한 파피루스 에버스를 통해 연금술이 이집트에서

시작되었음을 유추할 수 있으며, 실제로 이집트의 연금술 지식은 유럽에 많은 영향을 끼쳤다>

많은 학자에 의해 이집트에서 연금술이 시작된 것으로 추측할 수 있으며

당시 금도금을 하는 ‘기술’을 진정한 연금술의 결과물로 생각하던 고대 이집트의

연금술 지식은 유럽에 많은 영향을 끼치게 되었으나, 이미 전기 도금 방식이 사라진 지

오래여서 금도금할 수 없었던 유럽의 연금술사들은 차선책으로 불을 이용한

화학적 방법으로 합금을 만들어 금처럼 보이는 금속을 만들려고 했던 것입니다.

연금술을 통해 만들어진 결과물이 아닌 연금술의 기술인 전기 도금 그 자체를

중요시 생각해 금도금한 제품이 순수한 금제품보다 더욱 높은 가치로 평가받았으며

이에 영향을 받음과 동시에 모든 것에는 정령이 깃들여져 있어 합금할 시

여러 가지 정령이 함께 깃들게 되어 더욱 가치 있는 것이 된다고 생각한 당시의

유럽 연금술사들은, 고대 이집트의 연금술사들처럼 순수한 금보다 어떠한 기술을

통해 ‘만들어진 금’을 더 가치 있게 생각했고 바로 이것이 연금술의 비밀입니다.

<우리에겐 흔한 금도금 제품이 고대와 중세엔 이해하기 어려운 값어치를 지녔다는 것은 재밌는 사실이다>

결국, 연금술사들은 순수한 금을 만드는 것만이 목적은 아니었으며

그들에게 있어서 금과 같은 빛깔의 금속을 만드는 것이 중요하지

자연산 금과 같은 성질의 금을 만드는 것이 중요한 게 아니었던 것입니다.

그리고 원자의 분해에 대한 개념조차 없던 상태에서 다른 물질을

금으로 변환시키려던 그들의 시도는 합금으로 금과 비슷한 물질을

만드는 것을 제외하고는 모두 실패하고 말았으며 수은 남용 때문에

수은에 중독되는지도 모른 채 수은을 가열하는 데 많은 시간을

바치는 불상사를 저지르게 됩니다.

이렇게 많은 연금술사의 자기희생(결론적으로는)과 수천 번에 걸친

화학실험의 관찰과 기록 덕분에 오류의 학문이었던 연금술은 현대과학이

태어나는 커다란 원동력이 되어, 물질의 순수한 1차 구성 성분인

원소를 발견하는 로버트 보일에 의해 연금술의 숨통이 끊어지게 됩니다.

<원소를 발견함으로써 현대과학의 막을 오르게 한 로버트 보일(1627-1691)>

그렇다면 어마어마하게 과학이 발전한 지금, 과연 진정한 연금술은 가능할까요?

대답은 ‘그렇다’입니다.

1919년 리더퍼드가 알파 입자로 질소 원자를 붕괴시켜 핵물리학이 발전함에 따라

한 원소가 다른 원소로 바뀌는 원소의 변성은 이제는 흔한 일이 되었으며,

심지어 존재하지 않는 원소도 만들어졌으며 82개의 양성자 수를 가진 납의

원자핵에서 양성자를 세 개만 제거해 양성장수 79의 금이 만들어져 결론적으로

납을 금으로 바꾸는 완전한 연금술이 가능하게 되었습니다.

하지만, 양성자를 집어넣거나 빼내려면 거대한 입자가속기가 필요하고

그에 따라 엄청난 운영비가 필요한 데 비해 금의 가격은 너무나 보잘것없어

결국 현대에 와서도 완전한 연금술은 행해지고 있지 않습니다.

 

<오류의 학문 연금술에서부터 그 연금술의 실현이 가능해진 현대의 과학에까지 많은 이들의 노력과 희생이 있었다

사진은 2010년 3월 양성자 충돌실험에 성공한 스위스 유럽입자물리연구소(CERN)의 세계 최대 규모 강입자가속기>

신비학으로 치부되었던 연금술에 대한 이야기는

영국의 철학자 베이컨의 말로 마무리 지으려 합니다.

“연금술은 아마도 아들에게 자신의 과수원 어딘가에

금을 묻어두었다고 유언한 아버지에 비유될 수 있을 것이다.

아들은 금을 찾기 위해 땅을 팠지만, 어느 곳에서도 금을 발견하지 못했다.

그러나 아들은 사과나무 뿌리를 덮고 있던 흙무더기를 헤쳐 놓아 풍성한 수확을 얻었다.

금을 만들고자 노력했던 사람들의 여러 가지 유용한 발명과 실험들이

인간에게 혜택을 가져다준 것은 결코 우연이 아니었다”

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 *  참조문헌: 과학으로 여는 세계 불가사의