폐수찌꺼기와 불가사리를 이용해 만든 천연유기질 비료.
뢴트겐의 행운, 레나트르의 불운
20세기를 과학의 시대로 분류할 때, 과학사(科學史) 학자들은 1895년을 그 출발점으로 삼는다. 1895년은 독일의 과학자 뢴트겐이 우연히 X-선이라고 하는 새로운 종류의 광선을 발견한 해이다. 이 광선은 세계 과학사와 인류의 생활에 엄청난 파장을 미쳤다. 뢴트겐 자신도 X-선 발견으로 제1회 노벨물리학상 수상자가 되면서 부와 명예를 한꺼번에 쥐었다.
하지만 X-선은 뢴트겐이 창조적으로 발견했다고 하기 힘들다. X-선은 뢴트겐 이전에 여러 사람에 의해서 의도하지 않은 채로 만들어져 실험되었다. 18세기에 많이 만들어졌던 정전기 발생 장치에서 나오는 스파크에서도 이미 X-선이 발생했다.
레나르트를 비롯한 독일의 과학자들은 전기를 진공 상태에서 방전시켰을 때 나타나는 특이한 현상에 대해서 연구했다. 레나르트는 음극선이 유리벽을 통과하지 못하나 얇은 알루미늄 판은 통과한다는 사실을 발견하고, 유리벽 일부에 알루미늄 판을 넣어 ‘크룩스관(管)’이라는 것을 만들었다. 그는 음극선이 알루미늄 판을 통과해서 공기 중으로 나가지만 극히 짧은 거리에서만 검출되는 현상도 발견했다. 그러나 그는 이 음극선을 빛과 비슷한 것으로 보고 넘어갔기에 X-선 발견 기회를 놓쳤다.
레나르트의 발견이 뢴트겐이 X선을 발견하는 밑바탕이 되었다. 레나르트는 나중에 이 중대한 발견을 놓친 것에 대해 땅을 치며 애석해했다는 일화가 전해지고 있다.
뢴트겐이 새로운 광선을 발견한 이듬해 프랑스의 베크렐이 최초로 우라늄에서 방사선을 발견했다. 그리고 1897년에는 영국의 J. J. 톰슨이 음극선의 전하량과 질량비를 측정하는 데 성공해, 1899년경에는 음극선의 입자성이 강력히 부각되었다.
음극선의 입자성 발견은 20세기에 들어 상대성 이론이 출현하는 계기를 마련해주었고, 과학계에 X-선의 본성에 대한 논쟁을 일으켰다. 그리하여 빛은 파동과 입자의 이중성을 띤다는 새로운 인식이 나타나게 된다.
방사선의 발견은 핵변환의 발견으로 이어졌고, 이어 핵분열 현상이 발견되어 인류는 핵에너지 시대로 진입하게 되었다.
우연을 가장한 필연으로 다가왔지만 방사선은 인류에게 커다란 선물을 안겨주었다. 방사선은 특이한 능력을 보유하고 있었기 때문이다. 방사선은 물체를 투과하거나 이온화하는 능력이 있으며 살균력도 갖고 있다. 물체를 투과하는 과정에서 물질이 본래 갖고 있는 특성을 바꾸기도 한다.
이러한 방사선의 특성에 주목해 1950년대부터 감마선, X-선, 전자선을 이용한 미생물 살균과 돼지고기의 선모충 제거를 목적으로 한 연구가 시작됐다. 그 결과 방사선 이용기술은 일상생활과 산업 전반에 깊숙이 스며들어 삶의 질을 향상하고 복지를 증진시키는 데 크게 기여하게 되었다.
코발트 -60의 마력
방사선 이용기술은 공업, 농업, 환경, 식품생명, 우주과학 등 여러 산업에 걸쳐 다양하게 적용된다. 방사선 기술은 첨단 의료기술, 우주기술, 국방기술, 생명공학기술, 나노기술, 정보기술, 환경기술 등과 연계되어 복합·융합기술로 발전하고 있다.
산업분야에서 주로 사용되는 방사선의 종류 가운데 하나가 감마선이다. 감마선은 주로 코발트 60(Co-60)이라는 동위원소를 사용해 발생시킨다. 코발트 60은 사용되지 않을 때 수조(水槽)에 담아놓는다. 이유는 이 동위원소에서 나오는 방사선이 물을 투과하지 못하기 때문이다.
이 동위원소가 발산하는 빛깔이 우리나라의 전형적인 가을하늘 빛처럼 매우 아름답다. 우리말로는 ‘밝은 감색(紺色)’이라고 하는 코발트색을 띤다. 아름다운 코발트색을 뿜어내는 방사선의 ‘팔색조 마법’의 세계를 여행해보기로 하자.
