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유레카, 세상을 바꾼 발명 이야기
‘유레카’ 는 수 없이 많다
발견과 발명은 연구실에서만 이루어지는 것이 아니다. 이는 수많은 발명가들에 의해 입증된 바 있다.
대표적인 예로 아르키메데스의 부력의 원리도 목욕탕에서 이루어졌다고 한다. 쉽게 믿어지지 않겠지만 어김없는 사실이다. 그는 왕으로부터 왕관을 망가뜨리지 말고, 왕관이 순금으로 만들어졌는지 아니면 이물질이 섞였는지를 조사하라는 명령을 받고 매일 밤낮으로 연구해 보았으나 쉽게 풀리지 않았다.
그러던 어느 날, 그는 여느 때와 같이 목욕탕에 들어가 명상에 잠겼다.
뜨거운 물 속에서 명상을 하던 그는 갑자기 기발한 아이디어가 떠올랐다. 자신이 탕에 들어갔을 때, 물이 흘러넘치며 자기의 몸이 갑자기 가볍게 느껴지는 것이었다. 매번 반복되었던 이 현상이 문제의 해결책이 될 수 있다는 확신을 얻은 것이었다.
결국 그는 이 하찮은 현상에서 부력의 원리를 발견하게 되었는데, 너무나 기쁜 나머지 자신이 나체인 것도 잊고 ‘유레카!’를 외치며 거리로 뛰쳐나왔다고 한다.
유레카, 우연한 발명, 발견은 수없이 많고, 그 종류도 의ㆍ식ㆍ주 분야에서 쉽게 찾아볼 수 있다.
의, 인조견사
누에는 입에서 끈끈한 액체를 뱉는다. 그것이 공기를 쐬고 굳어지면 바로 명주실이 된다. 명주실로 짠 옷은 비단이라 해서 예로부터 가장 아름다운 옷으로 여겨 왔다. 이런 명주를 누에에서 얻지 않고 화학적인 힘을 빌려 인공적으로 만든 것이 인조견사이다.
이 인조견사는 프랑스의 화학자 샤르도네가 사진에 대한 연구를 하다가 힌트를 얻어 발명한 것이다.
프랑스의 유명한 생물학자이자 화학자인 파스퇴르의 제자였던 샤르도네는 당시 프랑스에서 유행하던 누에 병에 대한 연구를 하고 있었다. 그는 토목기사가 되는 것이 꿈이었으나, 누에 병을 비롯한 여러 가지 전염병에 시달리는 사람들을 보고 그 꿈을 버렸다.
샤르도네는 누에 병에 대한 연구를 하면서도 한편으로는 당시의 큰 관심의 대상이었던 사진에 대한 흥미를 느껴 그 재료인 콜로디온에 대한 연구를 병행하고 있었다.
사진 건판의 원료로 쓸 생각으로 콜로디온을 한참 연구하고 있던 어느 날 재미있는 현상을 발견하게 되었다. 콜로디온을 작은 구멍을 통해 밀어내자 누에가 내뱉은 명주실처럼 가늘게 되어서 나왔기 때문이다.
“그래, 이것이다. 이것이 어쩌면 누에 명주를 대신하게 될지도 모르겠다.”
자신이 생긴 샤르도네는 인공적인 견사를 만들기 위해 모든 시간을 투자했다. 그는 콜로디온 용액을 만들고 이것을 가는 구멍에 밀어 넣어 응고시켜 실 모양으로 재생시키는 몇 차례에 걸친 확인 실험을 계속했다. 모두 성공이었다.
후일 샤르도네는 인조견사를 발명한 업적으로 백작의 작위를 받는 행운까지 누렸다.
식, 즉석식품
인간의 생존을 위해 필수적인 식생활의 문제도 훌륭한 발명 과제이다. 특히 인스턴트식품에 대한 관심을 가진다면 의외의 결과를 얻을지도 모를 일이다.
인스턴트식품 중에서 단연 으뜸으로 손꼽히는 라면. 발명가는 일본의 사업가였던 안도 시로후쿠.
1950년대에 제2차 세계대전에 패배한 일본은 미국의 잉여농산물인 밀가루를 지원 받아 빵을 만들어 먹으며 연명하는 사람들이 부지기수였다.
그러나 쌀밥을 주식으로 하던 전통적인 식습관 때문에 빵만으로는 공복감을 만족시킬 수가 없었다. 바로 이때 밀가루를 이용한 새로운 식품 개발을 생각한 사람이 안도였다.
“밀가루를 이용하여 쌀밥 못지않은 주식을 개발할 수는 없을까?” 그러나 생각처럼 쉬운 일이 아니었다. 5년 동안의 끈질긴 연구에도 불구하고 결과는 언제나 실패뿐이었다.
매사에 의욕을 잃은 안도가 찾아가는 곳은 오로지 술집. 매일같이 술에 취해 살다보니 어느새 폐인이 되어 가고 있었다. 그러던 어느 날, 그 날도 어김없이 술집을 찾았다.
술집 주인은 안도가 귀찮다는 듯 등을 돌리고 서서 어묵을 기름에 튀기고 있었다. 순간, 안도의 눈은 오랜만에 빛나며 입에서는 탄성이 터져 나왔다.
“됐어! 어묵 튀기는 원리를 응용하는 거야!”
안도는 서둘러 연구실로 향했다.
우선 밀가루를 국수로 만들어서 기름에 튀겨 보았다. 성공이었다.
국수 속의 수분이 증발되고 국수가 익으면서 속에 작은 구멍이 무수히 생기는 것이었다. 또 이것을 건조시켰다가 뜨거운 물을 부었더니 이번에는 작은 구멍에 물이 들어가면서 먹음직스러운 국수가 되는 것이었다. 며칠을 보관해도 변함이 없었다.
이렇게 시작된 인스턴트식품의 열기는 ‘바쁘게’를 외치는 현대 사회의 조류에 힘입어 더욱 발전되고 있다. 데우기만 하면 바로 먹을 수 있는 죽이며 카레, 자장, 미트볼 따위는 물론이고, 물만 부어 끓이면 간단하게 마련되는 미역국, 된장국, 사골 우거지 국과 미리 조미가 되어 있는 구운 김과 캔에 담긴 식혜 등 종류도 다양하다.
주, 철근 콘크리트 기법
오늘날 하늘을 찌를 듯한 고층건물을 세울 수 있었던 것은 ‘철근 콘크리트 기법’ 덕분이다.
1865년 어느 날, 프랑스 파리 근교의 작은 화원에서 화초를 재배하던 모니에는 깨어진 화분 때문에 몹시 속이 상했다.
당시의 화분은 단순히 진흙으로 모형을 뜬 다음 불에 구워 만들었기 때문에 작은 충격에도 쉽게 깨졌다.
궁리를 거듭한 끝에 처음엔 시멘트와 모래를 섞은 후, 물로 이겨서 굳힌 콘크리트 화분을 만들어 냈다. 흙 화분 보다는 훨씬 견고했으나 그 정도로 만족할 수 없었다.
그 후, 계속된 모니에의 연구는 1백 여 가지가 넘는 종류를 만들고 또 부수기를 2년 여 동안.
그러던 중 철사 그물로 화분 모형을 만든 다음 시멘트를 입혀 보았다. 튼튼하기 이를 데 없었다. 즉시 특허를 출원하고 화분을 뽑아내기 시작했다.
큰 돈을 벌게 된 모니에는 화원을 멋지게 개조하기로 작정했다. 경사진 곳에는 계단을 만들고 개울을 가로질러 다리를 세우는 것이 1단계 작업.
화분을 만든 경험과 아이디어를 살려 이번에는 철사그물 대신 철근을 넣어 계단과 다리를 만들었다. 철근 콘크리트 기법을 이용한 세계 최초의 공사였다.
누구나 발명가가 될 수 있다
우리들의 마음속에는 정도의 차이는 있지만 누구나 ‘나도 색다른 일을 해보고 싶다.’ 라는 강한 욕구가 있다. 그것이 곧 발명의 근간이다.
이는 진ㆍ선ㆍ미를 추구하는 것보다 더 원초적인 식욕ㆍ물욕ㆍ성욕과도 같은 본능의 일종인 것이다. 따라서 누구나 발명가가 될 수 있고, 발명을 하면 그 대소에 관계없이 쾌감을 맛보게 된다.
작은 아이디어도 그 내용을 체계적으로 정리하여 산업재산권 중 실용신안(기존 발명품의 기능을 보다 편리하게 개선한 고안)아니 디자인(기존 발명품의 모양을 보다 아름답게 디자인한 고안)으로 특허청에 출원하여 등록을 받으면 실용신안은 10년, 디자인은 15년 동안의 독점 권리가 주어지며, 등록을 받는 순간 발명가가 되는 것이다.
또 유레카처럼 우연한 기회에 생각지도 않았던 행운(발명)을 거머쥘 수도 있다. 그러나 유레카 행운은 발명가가 되고자 노력하는 자의 눈에만 보이는 것이다.
하늘 아래 완벽한 것은 아무 것도 없다. 우선 주변의 사물부터 불편한 것을 찾아 편리하게 하고, 좀더 아름답게 하는 습관을 생활화하자.
이것이 발명의 지름길로서, 그 속에 돈과 명예가 주인을 기다리고 있다.
글 : 왕 연 중
(한국발명문화교육연구소 소장, 영동대학교 발명특허공무원학과 교수)
(이메일 : wangyj39@dreamwiz.com 전화 : 011-890-8578 )
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