지금까지 노벨화학상을 받은 화학자는 143명이나 된다. 모두가 현대 화학의 발전에 크게 기여한 사람들이다. 그렇다면 노벨화학상을 받은 업적 가운데에서 인류에 가장 크게 공헌한 것은 무엇일까 아마도 대부분의 화학자들은 제1차 세계대전이 끝나던 1918년에 노벨상을 받은 프리츠 하버의 암모니아 합성법이라는 데에 동의할 것이다.
사람의 몸에 들어 있는 질소는 대략 2.5%에 불과하다. 그런데도 지구상의 모든 생물은 질소가 없으면 생명을 유지할 수가 없다. 유전정보를 담은 디엔에이(DNA)는 물론이고, 몸 안에서 일어나는 모든 화학반응을 정교하게 조절하는 단백질도 질소의 화합물이기 때문이다. 그러나 흙 1t에 들어 있는 질소는 겨우 25g에 불과하기 때문에 지구 생물들은 모두가 꼭 필요한 질소를 확보하기 위해 엄청난 노력을 해야만 한다. 그래서 질소는 지구상의 생물총량(바이오매스)을 결정하는 중요한 구실을 하고 있다.

물론 지구를 덮고 있는 공기 중에는 엄청난 양의 질소 분자(N)가 들어 있다. 그러나 공기 중의 질소 분자는 너무 단단하게 결합되어 있기 때문에 생물들에게는 ‘그림의 떡’에 불과하다. 콩과식물의 뿌리에 기생하는 뿌리혹박테리아를 제외한 대부분의 생물은 공기 중의 질소 분자를 활용할 수 있는 능력이 없기 때문이다. 그러니까 계속 농사를 지어서 지력이 떨어진 밭에 가끔씩 콩을 심는 것은 박테리아라는 미물을 이용해 공기 중의 질소 분자를 활용하는 방법을 찾아낸 우리 선조의 지혜였다.

그런데 놀랍게도 하늘에서 번쩍이는 번개가 공기 중의 질소 분자를 깨트려 생물이 활용할 수 있도록 해주기도 한다. 지구상에는 그런 번개가 매초 100번 이상 치고 있다. 그러니까 지구 생물의 총량은 물론이고 우리가 생산할 수 있는 식량의 양도 박테리아와 번개에 의해 결정되는 셈이다.

만물의 영장이라는 우리 인간이 공기 중의 질소 분자를 직접 활용하게 된 것이 바로 천재적인 하버의 업적 덕분이었다. 질소와 수소를 튼튼한 통 속에 고압으로 밀어넣고 뜨겁게 가열하면 암모니아를 대량으로 생산할 수 있다. 암모니아 합성의 효율을 획기적으로 향상시키는 금속 촉매를 개발한 보슈도 1931년 노벨화학상을 받았다. 지금도 전 세계에서 하버와 보슈가 개발한 방법으로 엄청난 양의 암모니아가 생산되고 있다. 그렇게 생산된 암모니아를 화학비료로 사용하면서 녹색혁명이 가능해졌다. 오늘날 60억이 넘는 세계 인구가 역사상 처음으로 굶주림은커녕 비만을 걱정할 정도의 풍요를 누리게 된 것은 모두 하버와 보슈 덕분이라고 해도 크게 틀리지 않을 것이다.

<출처 : 한겨레 신문 01/27/04>