아주인칼럼
시 카고대학에서 학위를 받고 박사후(Postdoc)과정을 위해 머물었던 캘리포니아 공과대학은 노벨상이 주어지는 10월이 오면 학교가 술렁대기 시작한다. 2005년 노벨화학상 수상자 3인중 한 명인 로보트그럽스 교수를 포함하여 캘리포니아 공과대학 출신의 노벨상 수상자가 31명에 이르니, 해마다 이 대학 교수 중 누가 상을 받을 것인가는 큰 관심거리다. 내가 일했던 연구실의 보스이었으며 1992년 노벨화학상 수상자였던 마커스 교수의 경우에도 ‘올해는 주어질 텐데, 안 주어지면 내년에는 주어지겠지’ 하면서 관심의 대상이 되곤 했다. 이방인이었던 나조차도 캘리포니아 공과대학에 머무르는 동안은 노벨상 수상자 발표 시기 때만 되면 덩달아 흥분되면서 묘한 기분에 싸였었다.
노 벨화학상의 시작은 화학의 정통 분야인 유기화학이 아니고 물리화학 분야에 주어졌다. 즉 노벨화학상은 물리화학이라는 신학문의 태동과 때를 같이 했고, 그 이후 노벨화학상 수상자들의 면면이 바로 화학분야의 발전사와 그 궤를 같이 했다고 해도 지나치지 않다.
눈에 보이지 않는 분자의 구조, 천재적인 방법으로 파악하는 화학자들
화학자들은 비이커에 시약들을 섞고 끓이지만, 이들이 실제로 하는 일은 개개의 분자를 쪼개어 이리저리 붙여 새로운 분자를 만드는 것으로, 눈에 보이지 않는 분자의 구조를 여 러 천재적인 방법으로 파악하는 것이다. 그러나 분광학의 발전은 분자하나를 직접 관찰하는 것을 가능케 하였다. 분광학분야의 불후의 명저들을 남기고 그로인해 노벨상을 받은 헤르츠버그 외 분광학 발전에 크게 기여한 또 다른 과학자로 멀리켄이 있다. 그는 분광학 실험을 설명하기 위해 분자궤도라는 개념을 만들어내고 그 공로로 노벨화학상을 받았다. 혹자는 아이디어 하나로 노벨상을 탔다고 콜럼버스의 달걀에 비유하며 그의 업적을 비하하기도 하지만 그를 아는 사람들은 감히 그런 식으로 이야기할 수가 없다. 초창기 분자분광학이라는 분야 발전에 끼친 그의 영향력은 엄청났고 그런 토대 위에서 분자궤도 개념은 탄생을 했던 것이다. 그 한 사람으로 인해 시카고 대학은 분자궤도함수론의 메카가 되어 수많은 젊은 과학자들이 꿈을 안고 모여들었던 것이다. 20세기 초 발전한 양자역학은 화학자들로 하여금 분자의 성질을 계산할 수 있도록 하였고 멀리켄의 반정량적인 아이디어는 한편으로는 분자 반응에 적용이 되어 후쿠이와 호프만의 노벨상 수상을 가져오고 다른 한편으로는 계산화학이라는 학문으로 발전을 하게 되어 콘과 파플의 수상을 가져왔다. 분광학은 더욱 발전하여 1999년 노벨화학상을 수상한 즈웨일 등에 의해 발전된 펨토초 분광학은 분자 내에서 실시간으로 에너지, 전자, 원자들의 운동을 볼 수 있게 하고, 2002년 노벨화학상을 수상한 다나카, 뷔트리크 등에 의해 거대분자들의 분자량과 구조들을 쉽게 알 수 있게 되었다. 이렇듯 노벨화학상은 물리가 화학에 끼친 영향과 그로 인한 화학의 거대한 발전을 잘 대변해주고 있다.
놀라운 통찰력과 겸손함 그리고 조국을 잊지 않은 유안 리
노 벨화학상을 수상한 과학자 중 1986년 분자살 충돌실험으로 수상자가 된 유안 리를 통해 인류에 커다란 족적을 남기는 위대한 과학자들에게서 발견되는 공통점을 느낀 바 있다. 대만 토박이였던 유안 리는 버클리 대학에서 대만으로 자리를 옮기면서 “미국에서는 나 한 사람 더 있고 없고가 큰 차이가 없으나 대만에서는 매우 큰 차이가 있기 때문에 나의 연구생활이 희생되더라도 대만으로 가겠다”고 자신의 대만행을 설명했다. 그로 인해 지금은 분자충돌실험 분야에 있어 대만이 메카가 되어, 전 세계에서 이 분야에 종사하는 사람들은 필히 한 번 가야하는 곳으로 되어 있다. 타국에서 공부하고 있는 유학생이었던 탓도 있었겠지만 그의 겸손함과 애국심(?)은 나에게는 참으로 인상적이었다. 내 지도교수였던 파노 교수는 유안 리를 너무 좋아해, 때때로 그의 얘기를 들려주었다. 「그의 부인이 시카고는 너무 추워 대만으로 가자고 졸라 절충으로 버클리 대학으로 옮긴 일, ‘실험분야에서의 모차르트’로 불리던 그는 불가능하게 보이는 어떤 실험도 설계를 할 수 있다, 그런 그도 헬륨 간 충돌에서 양자 간섭현상을 볼 수 있는 실험을 할 수 없냐고 하니 현재론 불가능하다고 한 일, 그의 학생들의 학위논문을 도서관에서 우연히 볼 기회가 있었는데 지도교수인 그의 놀라운 통찰력에 경의감을 감출 수 없었다, 등등. 」
평생을 받쳐도 불가능한 것일지라도 연구해야 한다던 폴링