중요한 물질, 질산

   제1차 세계 대전 중 한 사람의 유명한 유대인 화학자가 독일의 전쟁에 기여했다. 그러나 그에게 주어진 궁극의 「보수」는 국외추방이었다. 이 이야기는 전쟁에 관련된 것이지만 우선 농업이라는 평화적인 일로부터 시작된다.

   성장하는 식물은 땅에서 여러 가지 물질을 빼앗는다. 따라서 논밭에는 자연 비료나 인조비료를 주어 빼앗긴 것을 보충해야 한다. 비료를 제조하기 위해서 질산이라 불리는 액체가 매년 다량으로 사용된다.

   20세기 초까지 질산의 대부분은 질산칼륨이라 불리는 흰 고체로부터 만들어졌다. 이것은 남미의 여러 나라 특히 칠레 등에서 많이 생산된다. 그러나 1898년 영국의 화학자 윌리엄 크룩스(William Crookes, 1832~1919)는 이 염(鹽)이 해마다 너무 많이 사용되므로 얼마 안 가서 자연의 자원은 고갈되어 버릴 것이라고 경고했다. 그는 화학자들이 이 산(酸)을 만드는 새로운 방법을 발견하려고 노력하지 않으면 안 된다고 주장했다.

   질산은 매우 중요한 물질이다. 농업에서 비료의 제조에 쓰이는 외에 확약의 원료도 된다. 그러므로 두말할 것도 없지만, 평화 시에 질산을 제조하는 공장을 많이 가진 나라는 일단 전쟁이 시작되면 곧 이것을 화약 제조로 전환할 수 있게 된다. 이처럼 질산 공장이 평화 시나 전시에 이중으로 이용되는 의미에서도 질산을 만드는 새로운 방법은 한층 더 절실하게 추구되었다.

   대부분의 유럽 국가에서 질산 제조공장은 남미에서 수입하는 다량의 원료에 의존하고 있었으므로 전쟁이 일어나면 곧 일거리가 없어져 버리게 될 수밖에 없었다. 왜냐하면 적이 그 나라의 항만을 봉쇄하고 해상에서 선박을 공격하면 질산칼륨의 공급은 대폭으로 감소하여 버리기 때문이다.

   하버, 공중 질소 고정법을 발견

   1914년 제1차 세계대전이 일어나자 연합국 해군은 독일을 봉쇄, 남미로부터의 질산칼륨의 공급을 거의 중단하게 했다. 앤트워프에서 한 척의 화물선을 나포했던 일과 화학자들의 연구가 없었더라면 독일은 곧 화약의 절망적인 만큼 부족하어 버렸을 것이다.

   수천 톤의 질산칼륨을 실은 배가 선전포고 직전, 벨기에 앤트워프 항의 독(dock)에 들어와 있었다. 전쟁이 시작된 며칠 후 독일은 벨기에를 유린하여 앤트워프로 진격했는데 이때 이 선박은 아직 질산칼륨을 가득 실은 채 독(dock)에 있었다. 어떠한 이유인지는 알 수 없으나 당국은 이 선박을 해상에 내보내지도 않았고, 또 침몰시키지도 않았으며 실었던 화물을 바닷속에 내던져 버리려고도 하지 않았다. 그러므로 배는 이 매우 중요한 전시 필수품을 가득 실은 채로 항구에 남아 있었다. 어는 유명한 화학자는 만약 이 배를 손에 넣지 못했더라면 독일의 질산칼륨 저장고는 1915년 봄까지는 바닥이 났을 것이라고 내다보고 있다.

   대전이 시작되기 수년 전부터 독일이나 그 밖의 다른 나라의 화학자들은 공기 속에 있는 무진장의 질소로부터 비료를 만드는 방법을 탐구하고 있었다. 1914년까지 세 가지 방법이 발견되었다.

   그 방법의 하나는 독일 국적을 가진 유대인 양친 사이에서 태어난 프리츠 하버(Fritz Haber, 1868~1934, 1909년 노벨화학상 수상)가 발견한 방법이다.

   하버는 주로 물과 공기를 사용하여 외국에서 수입하는 원료에 전혀 의존하지 않고 비료를 만드는 데 성공하고 있었다. 1914년까지 그는 실제로 비료를 제조하고 있었고, 이 공장은 쉽게 질산 제조로 전환할 수 있었다. 그러나 생산되는 양은 당시 질산칼륨에서 만들고 있었던 양에 비하면 매우 적었다.

   전쟁이 시작되자 독일 지도자들은 하버의 질산 제조법이 전쟁 수행에 커다란 중요성을 있다는 것을 통감하여 곧 새로운 공장을 많이 세웠다. 이 덕분에 1915년 여름에 독일은 다량의 질산을 생산할 수 있게 되었고, 질산칼륨의 공급에 의존하는 상태에서 급속히 벗어날 수 있었다.

   하버는 자기가 태어난 나라에 크게 봉사하였다. 독일의 지도자들은 그를 자기 나라에서 가장 뛰어난 화학자의 한 사람이라고 생각했다.