preLoad Image preLoad Image
검색 바로가기
주메뉴 바로가기
주요 기사 바로가기
다른 기사, 광고영역 바로가기
중앙일보 사이트맵 바로가기
닫기
닫기

뢴트겐 “X선은 인류의 것” … 독일 재벌 특허출원 제의 거절

1895년 11월 8일은 독일의 과학자 뢴트겐(1845~1923·사진)이 X선을 발견한 날이다. 당시 뷔르츠부르크대의 물리학 연구소장인 그는 여러 종류의 진공관에서 전하가 방전되면 외부와 어떤 작용을 하는지 실험을 했다. 그중에는 음극선 실험 장치인 크룩스관도 있었다.

권기균의 과학과 문화 근대과학의 막을 연 X선

뢴트겐은 크룩스관을 검은 마분지로 싸서 빛이 새나오지 못하게 막았다. 그리고 실험실 불을 끄고, 크룩스관의 전원을 켰다. 그러자 1m 떨어진 곳의 백금시안화바륨을 바른 스크린이 빛을 냈다. 크룩스관에서 나오는 빛이 마분지를 투과해 비친 것이었다. 두꺼운 책도 투과했다. 그 빛은 나무·고무 등도 모두 통과했다. 1.5㎜ 두께의 납만 예외였다. 그 빛은 기존에 알려진 음극선이 아니었다. 그는 알 수 없다는 뜻에서 그 빛을 ‘X선’이라고 이름 지었다. 그러다 보통 광선이 사진 건판에 감광되어 사진이 찍히듯이 이 빛도 건판에 감광될 것이라는 생각이 떠올랐다. 그래서 아내의 손을 사진 건판 사이에 넣고 사진을 찍었다. 사진에서 손가락뼈와 결혼반지는 선명했고, 뼈 둘레의 근육은 희미했다. 이것이 사람 뼈를 찍은 최초의 X선 사진이다.

뢴트겐은 뷔르츠부르크 물리학회에 논문 ‘새 종류의 광선에 대하여’를 제출했다. 논문은 1895년 12월 28일 출판됐다. 이 소식은 불과 2주일 만에 전 세계로 퍼졌다. 뢴트겐은 1896년 1월 23일 X선에 대해 발표 겸 강연을 했다. 그 자리에서 스위스의 해부학자이며 장관을 지낸 쾰리커가 자청해 자기 손의 X선 사진을 찍었다. 사람들은 감탄했다. 쾰리커는 이 빛을 뢴트겐선으로 부르자고 제안했다. 처음에는 사람의 뼈를 찍었다는 것에 헛소문과 오해도 많았다. 그러나 이내 X선의 유용성이 입증되기 시작했다. 그 후 1년 만에 X선 관련 논문이 1000종, 단행본 50권이 출판되었다. 1897년에는 뢴트겐협회가 생겼다.

X선은 에너지를 가진 전자가 개체와 충돌할 때 방출되는 빛(전자기파)이다. 에너지를 가진 빛이 금속을 때리면 전자가 튀어나가는 광전효과와는 반대다. 그 파장은 같은 전자기파에 속하는 전파·적외선·가시광선·자외선보다는 짧고, 감마(γ)선보다 길다. 100분의 1에서 10만분의 1μm다. 병원에서 환자를 진단할 때 찍는 X선 촬영은 물론이고, 컴퓨터단층촬영(CT)도 X선이 인체를 통과하면서 감소하는 양을 측정해 컴퓨터로 분석, 영상으로 만드는 것이다. 그래서 뢴트겐을 진단방사선학의 아버지라고 한다. 암 치료와 무좀 치료에도 쓰인다. 그 외에도 기계와 재료, 건물의 비파괴 검사나 공항 검색대, 가짜 예술품 감식 등 X선의 용도는 무궁무진하다.

뢴트겐은 1845년 프로이센의 레네프에서 직물 생산 및 판매업자의 외아들로 태어났다. 1861년에서 1863년까지 네덜란드의 위트레흐트 기술학교에 다녔다. 그는 학교 선생의 초상을 불경하게 그린 친구가 누군지 말하기를 거부했다는 이유로 퇴학을 당했다. 그래서 취리히의 연방 기술전문학교에 들어갔고, 1869년 취리히대에서 박사학위를 받았다. 어릴 때부터 남을 배려하는 그의 성품은 일생 동안 이어졌다.

1901년 뢴트겐은 제1회 노벨물리학상을 받았다. 그는 상금을 뷔르츠부르크대에 과학 발전과 장학금을 위한 기금으로 기부했다. 또 X선으로 특허를 내자는 독일 재벌의 제안도 거절했다. X선은 원래 있던 것을 발견한 것이므로 모든 인류의 것이라고 했다. 그래서 누구나 자유롭게 X선에 관해 연구를 할 수 있었다. 그 결과 X선 관련 연구로 노벨상을 받은 사람들이 20명이 넘는다.

라우에(1914)는 X선의 회절로 원자의 기본 구조를 밝히고 X선 파장도 측정했다. 브래그 부자(1915)는 X선의 결정구조 연구로, 바클라(1917)는 원소의 특성 X선 발견으로, 밀리컨(1923)은 전자의 전하측정과 광전효과로, 시그반(1924)은 X선 분광기 발견으로, 물리· 화학·생리의학 각 분야에서 역할이 무궁무진했다. 보어의 원자구조, DNA의 구조, 헤모글로빈의 입체구조, 펩신과 인슐린의 구조, 광합성 연구 등 거의 모든 분야의 연구에 활용되었다.

임경순 교수는 ‘현대 사회와 과학’에서 대부분의 과학사가는 20세기 과학에 대한 시대 구분을 할 때 뢴트겐이 X선을 발견한 1895년을 기점으로 잡는다고 했다. 그 발견에 자극돼 프랑스의 베크렐은 1896년 우라늄에서 최초로 방사선을 발견했다. 영국의 J J 톰슨은 1897년 음극선의 전하량과 질량의 비를 측정해 음극선의 입자성을 발견했고, 그것이 상대성이론 출현의 계기가 됐다. 또 X선의 본성에 대한 논쟁에서 빛이 파동과 입자의 이중성을 가졌다는 인식이 생겼다. 또한 방사선 발견은 핵변환과 핵분열의 발견으로 이어져 핵에너지 시대로 진입하게 됐다는 것이다.

독일은 1994년 발견한 111번째 원소 우누누늄(Unununium, Uuu)의 이름을 2004년 11월 1일 뢴트게늄(Rg)으로 바꿨다. 위대한 발견과 위대한 정신의 뢴트겐을 기리기 위해서다. 그는 진정 위대한 정신의 과학자였다.

구독신청

AD
온라인 구독신청 지면 구독신청

PHOTO & VIDEO

shpping&life

많이 본 기사

댓글 많은 기사