현대 과학의 기틀을 마련한 화학의 아버지 ‘라부아지에’ [인포그래픽_세계인물편]

[시선뉴스 조재휘/디자인 이연선]

▶ 앙투안로랑 드 라부아지에 (Antoine-Laurent de Lavoisier)
▶ 출생-사망 / 1743. 8. 26. ~ 1794. 5. 8.
▶ 국적 / 프랑스
▶ 활동분야 / 화학

화학 분야에서 그의 영향력은 물리학 분야의 뉴턴과 견줄 만하다. 라부아지에는 현대 과학의 기틀을 마련했다. 연소에 관한 새로운 이론을 주장하여 플로지스톤설을 폐기하면서 화학을 크게 발전시켰고 화학 반응에서 질량보존의 법칙을 확립했다. 화학에 정량적인 방법을 처음으로 도입한 학자 중 한 명으로 근대 화학의 아버지라 불린다.

- 체계적이지 않았던 화학 분야
라부아지에는 화학 발전 역사에서 빼놓을 수 없는 인물이다. 1743년 그가 파리에서 태어났을 무렵 물리와 수학은 화학보다 훨씬 앞서 있었다. 화학 분야에서는 아직 체계적인 과학 학설이 정립되지 않은 상황이었다. 몇몇 화학자들이 산소, 수소, 질소 및 이산화탄소와 같은 기체들을 분리하는데 성공했지만 당시 학계는 물질 내 존재하는 플로지스톤이 빠져나가고 공기가 대신 채워지는 이론이 지배적이었기 때문에 당시 화학자들은 발견한 화학 물질의 성질과 가치를 이해할 수 없었다.

- ‘산소’라는 이름을 붙이고 원소로 정의한 라부아지에
이 수수께끼 해답의 길을 제시한 인물이 바로 라부아지에이다. 그는 플로지스톤설은 전혀 과학적이지 않으며 연소과정은 연소 물질과 산소가 화합하는 과정이라고 지적했다. 연소 반응에 필요한 기체에 처음으로 ‘산소’라는 이름을 붙이고 원소로 정의한 것이다. 그리고 물은 예전에 알려진 것처럼 단일 물질이 아닌 산소와 수소가 결합해 이루어진 일종의 화합물이라고 주장했다. 이후 라부아지에의 가설과 근거는 그가 집필한 책에 소개되었고 젊은 화학자들에게 빠르게 인정받게 된다.

- 물이 화합물임을 밝혀내다
그는 고열을 이용해 물을 수소와 산소로 분리하는 데 성공했으며 반대로 수소와 산소 기체를 이용해 물을 합성해 보이기도 했다. 또 물을 생성하는 데 필요한 수소와 산소의 질량을 측정해 보이기도 했다. 이를 통해 라부아지에는 물은 원소가 아닌 서로 다른 두 원소의 화합물이란 것을 밝혀냈으며 더불어 원소의 개념을 재정립하고 원소를 ‘화학 분석이 도달한 현실적 한계’라고 정의했다.

- 라부아지에가 남긴 질량보존의 법칙
이 법칙은 쉽게 말해 화학 반응이 일어나기 전 반응 물질의 질량과 화학반응 후 생성된 물질의 질량이 같다는 것이다. 즉 화학 반응이 일어나기 전 물질들은 화학반응 후 생성된 물질들로 변하기 때문에 물질이 소멸되거나 없던 물질이 생기지 않는다는 것이다. 라부아지에 이전의 과학자들이 화학 실험을 할 때 대충 눈짐작으로 반응 물질을 다뤘다면, 라부아지에는 정확한 양을 측정해서 객관적인 실험 결과를 이끌어낸 것으로 유명하다. 1774년 정립된 이 법칙은 기초과학의 근간이 됐다. 이를 통해 화학을 정확한 과학 영역 안으로 입문시킬 수 있고 이후 화학 발전을 가로막는 장애를 일소할 수 있다고 강조했다.

- 생리학에서도 업적을 남기다
라부아지에는 생리학 분야에서도 업적을 남겼다. 라플라스와 심혈을 기울인 연구 끝에 호흡의 생리 과정은 탄소와 수소를 연소시키는 과정이라고 주장하며 기본적으로 장시간에 걸쳐 나타나는 연소 과정이라는 사실을 증명해냈다. 또한, 발한 작용에 관한 연구를 진행하기도 했다. 열이 호흡 때문에 발생하면 발생한 열을 땀의 증발을 통해서 방출한다고 주장하였고, 상당한 양의 수분이 호흡을 통해서도 빠져나간다는 사실을 알아냈다.

객관적인 실험을 통해 체계적으로 화학 이론을 제안하여 화학을 올바른 길로 이끈 라부아지에. 이후 과학자들에게도 영향을 끼친 그의 업적은 사람들이 라부아지에에게 기꺼이 화학의 아버지라는 명예로운 칭호를 선사하기에 충분하다.