아무리 풍부한 화석연료가 있어도 발전기가 없다면 화석연료는 그야말로 무용지물일 것입니다. 그리고 전기가 없다면 현대문명을 이룩한 모든 기계과 장비, 기술들이 존재하지 않았겠죠. 따라서 에너지를 전기로 변환하는 발전기의 발명은 인류 역사상 가장 큰 혁명 중 하나라고 할 수 있습니다.
발전기는 ‘전자기 유도를 이용하여 자석이나 코일을 회전시켜 전기 에너지를 얻는 것’이 핵심 원리입니다. 그렇다면 전자기 유도는 언제, 어디서, 누가 발견했을까요? 그 위대한 첫걸음을 추적하려면 1800년대 초반으로 거슬러 올라가야 합니다.
1820년, 덴마크 과학자 한스 크리스티안 외르스테드는 전선을 통한 전류의 흐름이 전선 주위에 자기장을 형성한다는 것을 발견했습니다. 패러데이는 전류가 자기장을 만드는 현상을 보고, 자기장을 통해 전류를 만들 수 있을 거라는 가설을 세웠습니다. 이를 바탕으로 패러데이는 도선에 전기가 흐르면 막대자석이 주위를 도는 전기 모터를 만드는 데 성공했습니다.
1831년에는 발전 원리의 기초이자, 전기와 자기가 하나임을 증명하는 ‘전자기 유도 현상’을 발견했습니다. 전자기 유도의 발견은 그의 꾸준한 실험들의 결과였으며, 현대문명을 꽃피운 위대한 발견 중 하나로 여겨지고 있습니다.
패러데이는 정규교육을 받지 못해 실험을 수학적으로 공식화하지 못했는데요. 이후 수리물리학자 제임스 맥스웰이 패러데이의 이론을 4개의 방정식으로 정리했습니다. 그리고 아인슈타인은 맥스웰 방정식으로부터 상대성이론을 도출했습니다.
패러데이가 실험에 한창 매진했을 당시 영국 총리 글래드스턴이 패러데이의 실험실에 찾아와 전자기 유도 실험을 보면서 “이걸 어디에 써먹을 수 있냐”고 묻자, 패러데이는 “언젠가는 여기에 세금을 매길 수 있을 것입니다”라고 대답했습니다. 그리고 그의 말은 사실이 되었죠.
어려운 환경에서도 과학에 대한 열정 하나로 끈질기게 실험에 매진한 마이클 패러데이. 그의 한결같은 열정이 없었다면 오늘날 인류 문명은 조금 다른 모습이었을지도 모르겠습니다.