유럽폭염을 보며 생각나는 아인슈타인

 

냉장고가 고장 나던 날, 문득 아인슈타인이 떠올랐다

퇴근하고 땀에 절어 들어온 날, 냉장고 문을 열었는데 냉기가 하나도 느껴지지 않는다면 그 허탈함은 겪어본 사람만 안다. 시원한 맥주 한 캔 마시려던 계획은 물거품이 되고, 냉동실 안 얼음은 이미 흐물흐물해져 있다. 새 냉장고를 주문해도 도착까지 며칠은 걸리기 마련이라, 그 며칠 동안 우리는 뜻하지 않게 "냉장고 없는 삶"을 체험하게 된다.

막상 겪어보면 냉장고가 얼마나 당연하게 우리 일상을 지탱해왔는지 새삼 깨닫는다. 하루 이틀만 지나도 식재료 걱정, 음식 상할 걱정에 마음이 편치 않다. 냉장고가 사라진 자리에서야 비로소 그 존재의 무게를 실감하게 되는 것이다.

냉장고, 알고 보면 100년이 넘은 발명품

냉장고는 여러 과학자의 연구가 쌓여 탄생한 결과물이다. 100년 넘는 세월 동안 물리학자와 공학자들이 꾸준히 개선을 거듭하면서 지금의 모습을 갖추게 됐다. 냉장고 원리를 처음 제시한 인물은 1824년 프랑스의 물리학자였던 사디 카르노로 알려져 있다. 그는 열은 뜨거운 곳에서 차가운 곳으로 흐르지만, 외부 에너지를 이용하면 그 반대 방향으로도 옮길 수 있다는 원리를 처음 이론화했다. 열을 인위적으로 역이용한다면 물질을 차갑게 만들 수도 있다는 발상이, 오늘날 냉장 기술의 출발점이 된 셈이다.

지금 우리가 쓰는 냉장고의 기본 구조를 완성한 사람은 1834년 미국의 제이콥 퍼킨스다. 냉매를 증발시켜 열을 흡수한 뒤 압축기로 다시 압축하고, 냉매가 응축하면서 뿜어내는 열을 밖으로 빼내는 방식이다. 그는 이 과정을 반복하면서 냉장고 내부 온도를 낮추는 장치를 고안해냈다. 다만 당시에는 암모니아 같은 독성 냉매를 사용해서 누출 사고로 인명 피해가 발생하기도 했다.

 

아인슈타인이 만든 냉장고가 있었다?

이런 위험성 때문에 등장한 인물이 바로 아인슈타인이다. 1926년, 헝가리 태생의 물리학자 레오 실라르드는 어느 날 신문에서 한 가족이 냉장고 냉매 누출 사고로 사망했다는 기사를 접했다. 그는 곧장 이 소식을 아인슈타인에게 전했고, 두 사람은 냄새 없이 작동하는 새로운 냉장고 아이디어를 함께 구체화했다. 그렇게 탄생한 것이 바로 '아인슈타인-실라르드 냉장고'다.

일반 냉장고는 전기모터로 냉매를 압축해 압력 변화를 일으키며 냉각 효과를 얻는다. 반면 아인슈타인-실라르드 냉장고는 모터나 피스톤 없이 압력과 기체의 성질 변화만으로 작동하는 방식이었다. 다만 당시엔 전기모터 성능이 훨씬 좋아지고 단가가 낮은 프레온가스까지 등장하면서, 상대적으로 효율이 떨어지는 이 냉장고는 사람들 기억 속에서 조용히 사라지고 말았다.

폭염 앞에서 다시 떠오른 아이디어

요즘처럼 폭염 소식이 이어지는 여름이면 이 옛 아이디어가 다시금 눈길을 끈다. 유럽 곳곳에서는 기온이 38~43℃까지 치솟는 일이 드물지 않고, 실제로 2003년 여름 유럽을 덮친 폭염은 최악의 사례로 꼽힌다. 당시 수만 명이 목숨을 잃었고, 그중 프랑스에서만 약 1만 5000명이 사망한 것으로 전해진다. 안타깝게도 희생자 상당수는 홀로 지내던 고령층이었다.

지구 전체를 하나의 거대한 냉장고에 빗대어 생각해보면 흥미로운 지점이 있다. 지구는 여름이면 태양열을 받아 수분을 증발시키고, 그 증발열로 구름을 만든다. 그리고 이 열을 우주로 되돌려 보내는 원리로 스스로 온도를 조절한다. 냉장고가 내부 열을 밖으로 내보내듯, 지구의 대기 역시 태양으로부터 받은 열을 우주로 방출하는 순환 구조를 갖고 있는 셈이다. 다만 이 순환이 원활하지 않으면 열이 지표 부근에 갇히면서 폭염으로 이어지게 된다.

 

자연의 원리에서 찾는 실마리

아인슈타인이 살아 있다면 지금의 폭염 문제에 어떤 해법을 내놓았을지 상상해보게 된다. 모터나 압축기 같은 인위적인 장치보다, 그가 냉장고를 설계할 때처럼 '자연의 에너지 흐름'을 그대로 활용하는 방식을 떠올리지 않았을까. 무더운 여름날, 당장 고장 난 냉장고 앞에서 느꼈던 막막함이 어쩌면 지구 전체가 겪고 있는 폭염 문제와 닮아 있을지도 모른다는 생각이 든다.

냉장고 하나가 멈췄을 뿐인데 우리는 그 빈자리를 온몸으로 느꼈다. 지구의 냉각 시스템이 흔들리고 있는 지금, 우리에게 필요한 건 어쩌면 거창한 신기술이 아니라 자연이 원래 갖고 있던 순환의 원리를 다시 들여다보는 일일지도 모른다.