MK ATLAS· 과학 아틀라스

프리츠 하버 · 암모니아 합성

공기에서 빵을 만들 수 있을까?

화학· 1909· 카를스루에 · 프리츠 하버 · 암모니아 합성· 흔들리다

1분 분량갱신 2026-09-29

그때 그곳

20세기 초 유럽은 식량 위기를 앞두고 있었습니다. 작물을 키우려면 질소가 필요한데, 당시 질소 비료는 칠레의 초석 광산과 새똥 퇴적층에서 캐왔습니다. 그 매장량이 바닥을 보이고 있었죠.

공기의 78퍼센트가 질소입니다. 그런데 공기 중의 질소는 두 원자가 아주 단단히 붙어 있어서 식물이 쓸 수 없습니다.

왜 이 질문이었나

하버가 푼 문제는 그 결합을 떼는 것이었습니다. 열을 올리면 떨어지지만, 너무 뜨거우면 만들어진 암모니아가 다시 부서집니다.

답은 높은 압력이었습니다. 200기압 넘게 누르고, 철 촉매를 쓰고, 만들어진 암모니아를 계속 빼내며 원료를 되돌려 넣습니다.

실험실에서 되는 것과 공장에서 되는 것은 다릅니다. 보슈가 그 압력을 견디는 반응기를 만드는 데 다시 몇 년이 걸렸습니다.

알아낸 것

오늘날 세계 인구의 절반 가까이가 이 공정으로 만든 비료에 의존해 먹고 산다는 추정이 있습니다. 한 사람의 화학 반응이 수십억 명을 먹인 셈입니다.

같은 사람이 1차 세계대전에서 독가스 개발을 주도했습니다. 1915년 이프르에서 염소가스가 처음 쓰일 때 현장에 있었습니다. 그의 아내 클라라 이머바르도 화학자였고, 그 직후 스스로 목숨을 끊었습니다.

그는 1918년 노벨화학상을 받습니다. 그리고 유대인이라는 이유로 1933년 독일에서 쫓겨나 이듬해 망명지에서 죽습니다.

이전 생각

질소 비료는 한정된 광상에서 캐낼 수밖에 없었다

증거

고압·촉매 조건에서 공기의 질소가 암모니아로 고정됨을 공정화

그 뒤

세계 식량 생산이 몇 배로 늘었고, 같은 기술이 폭약으로도 갔다