향의 과학

향의 정체부터 정서적·약리적 효능까지



-식물은 왜 향기를 발산할까?

-동물의 '분뇨 냄새'와 '재스민의 향'은 사실 같은 분자!

-'프루스트 효과'와 '아로마테라피'의 과학적 근거는?

-라벤더 향이 알츠하이머를 예방하고, 자몽 향으로 살을 뺄 수 있다고?

-자연 향과 인공합성 향 중 어느 쪽이 더 위험할까?





종종 '프루스트 효과'를 체험한다. 향을 매개로 한 '기억의 플래시백'이라 할 수 있다. 화가 존 윌리엄 워터하우스의 그림 '장미의 영혼'은 어떤가. 장미 향을 그리 좋아하지 않는 사람일지라도 그림을 보는 순간 장미 특유의 톡 쏘듯 달콤한 향기가 콧속으로 들어오는 것 같은 느낌을 받게 된다. 인간의 오감 중 후각만이 주는 즉각적이고 원시적인 감각이다.

아주 오랜 옛날부터 사람들은 '향'을 사용해왔다. 향은 토기나 장신구 등과 달리 물건으로 전해질 수 없지만 유사有史 이전부터 좋은 향이 나는 식물과 꽃의 수지를 사용한 것으로 추정된다. 수메르 문명(기원전 3000년경)은 이미 향료 제조 기술을 상형문자로 남겼으며 이집트 문명 역시 기원전 2500년경에 제작된 미라에 '향'과 함께 방부 효과가 있는 각종 향료를 사용했다. 그리스, 인도, 동아시아의 고대문명에도 '향'에 관한 기술은 여럿 남아 있다. 그럼에도 '향'에 관한 것들은 아직도 많은 부분이 비밀에 싸여있다. 후각에 관한 학문 연구가 다른 감각에 비해 많이 뒤처진 탓이다. 왜 그럴까?



이화학자의 시선으로 탐색하는 '향기'의 재미난 세계!

이 책 《향의 과학(원제: '香り'の科?)》은 수천 년 동안 인류가 이용해온 '향'의 정체와 그 효능을 과학자의 눈으로 꼼꼼하게 탐색한 교양서이다.

이화학자理化學者인 저자는 자연계에 존재하는 향의 여러 성분부터 향료 사용의 역사, 인간이 향을 느끼게 되는 메커니즘, 향 분자의 화학구조 및 분리·합성기술, 향의 갖가지 효용과 위험 등 냄새와 후각에 관해 지금까지 밝혀진 과학적 지식을 총망라한다. 나아가 '프루스트 효과'로 대표되는 향기의 마술과 중세의 연금술이 현대 과학에 끼친 영향, 여러 향 성분의 정서적·생리적 효과 및 널리 사랑받는 향수의 향 분자 성분 조성에 이르기까지, 안전하고 행복하게 향을 사용하기 위해 우리가 알아야 할 거의 모든 지식을 쉽고 명료한 문장으로 풀어낸다.

인류는 다양한 방식으로 '향'을 이용해왔지만 냄새를 느끼는 후각에 관한 연구는 미각이나 청각, 시각 등에 비해 매우 더디게 진행되었다. 그런 의미에서 이 책은 많은 독자에게 낯설고도 흥미로운 지식의 향기에 취하는 각별한 독서 체험을 제공할 것이다.



권력과 돈을 가진 자들에게만 허락되던 값비싼 보물

불과 두 세기 전까지만 해도 향의 공급원은 오직 식물이었다. 간혹 동물에서 독특한 향을 얻기는 했지만(향유고래와 사향노루, 비버 그리고 사향고양이가 그것이다), 워낙 희소해서 현실적으로 손에 닿지 않았다. 식물에서 향료를 채취하는 것 역시 어렵기는 마찬가지였다. 가령 재스민에서 향료를 얻으려면 새벽에 꽃을 따야 하는 데다 꽃 1Kg당 단지 1g의 정유(앱솔루트)만 얻을 수 있었다. 재스민 꽃 1Kg은 약 2만 개에 해당하는 양이다. 장미의 경우, 1g의 앱솔루트를 추출하기 위해서는 2,600송이가 필요했다. 사정이 이렇다 보니 그 옛날 천연향료는 왕후 귀족이나 권세 있는 종교 지도자들의 전유물이었다.



천연물화학이 없었다면, 합성향료도 신약 개발도 없었다

이처럼 귀하던 향기 제품이 현대인의 기호품이자 일상 전반을 윤택하게 만드는 연출자 역할을 하게 된 건 전적으로 화학 덕분이다. 중세의 연금술에서 발전한 천연물화학은 향기 식물에 함유된 분자를 순수한 형태로 추출해 그 구조를 알아낸 뒤, 동일한 분자를 인공적으로 합성하는 기술로 나아갔다. '전합성'이라고도 부르는 이 기술로 인해 인공 향료는 물론 오늘날 사용되는 수많은 신약이 세상에 태어났다. 신분 과시의 상징과도 같던 '향'을 보통 사람들도 맘 편히 이용할 수 있는 길이 비로소 열린 것이다. 1834년 독일의 과학자 미첼리히가 황산과 질산을 이용해 니트로벤젠 향 분자를 인위적으로 합성한 이후 천연물화학 발전에는 가속도가 붙었다. 라벤더의 리날룰, 페퍼민트의 멘톨, 사향의 머스크 케톤, 장미의 시트로넬롤 등 인류에게 사랑받아온 거의 모든 향 분자가 인위적으로 합성될 수 있었던 건 현대판 연금술사들, 즉 오랜 세월 봉인돼온 자연의 신비를 파헤치기 위해 지치지 않고 연구한 화학자들 덕이었다.



낯설고도 매혹적인 '후각'과 '향'에 관한 이야기

저자는 '향의 과학'에 관한 흥미진진한 역사를 돌아보면서 이토록 중요한 후각이, 다른 감각 연구보다 한참 뒤처질 수밖에 없었던 속사정을 조용조용 들려준다. 이와 함께 향 분자가 일으키는 알레르기와 광독성, 자연에서 채취한 것은 무엇이든 좋다는 오해가 낳는 치명적 위험성, 오랜 세월 전승되어왔으나 최근에야 학문적으로 규명되고 있는 향기 치료의 효능, 향수와 화장품 등 향기 제품을 안전하게 사용하기 위해 일반인이 알아야 할 기초 상식들을 촘촘하게 아우른다.

'향'은 말로 표현하기 어려운 감각이지만, 우리의 마음과 정신에 즉각적으로 영향을 주는 유일한 감각이기도 하다. 최신 과학에 따르면, 다른 감각과 달리 후각은 기억과 학습 그리고 감정을 담당하는 대뇌변연계의 해마와 편도체에 직접 전달되는 원시 신경 루트를 가지고 있다. 어떤 냄새를 감지하는 순간 의식보다 빠르게 반사 행동이나 감정이 솟아나는 건 이 때문이다.

예기치 않은 상황에서 제 존재를 뿜어내는 향기로 인해 마음이 흔들린 적 있다면, 혹은 참을 수 없는 냄새로 인해 고통받은 적이 있다면 이 책을 펼쳐보라. 많이 궁금했으나 어디에서도 듣지 못하던 재미난 향기 이야기가 당신 지성을 한층 향기롭게 만들어줄 것이다.

머리말

옮긴이의 말



1장 생활에 활력을 주는 향

일상 속의 여러 가지 향 ㆍ 17 향이 지닌 신비한 힘 ㆍ 21 사람과 향의 5000년 역사 ㆍ 28



2장 자연계에서 얻을 수 있는 여러 가지 향

식물에서 향을 얻는다 ㆍ 34 동물에서 얻는 귀중한 향 ㆍ 57



3장 향을 느끼게 되는 메커니즘

세포에 심긴 냄새 센서 ㆍ 66 냄새를 느끼는 메커니즘 ㆍ 75 인간은 여러 종류의 냄새를 구분할 수 있는가? ㆍ 79



4장 향을 어떻게 표현해야 할까?

향을 표현하는 말 ㆍ 86 향의 질을 표현하다 ㆍ 89 색과 연결되는 향 ㆍ 97 향수의 분류 ㆍ 105



5장 향의 분자를 알아보자

향 성분을 분리하다 ㆍ 113 기체를 이용해서 분리하다 - 가스 크로마토그래피 ㆍ 118 화학구조를 알아보자 ㆍ 124



6장 향 분자의 화학

냄새가 나는 분자의 조건 ㆍ 129 분자 구조가 향을 결정한다 ㆍ 133



7장 냄새를 측정하다

냄새 물질의 양과 냄새의 강도 ㆍ 157 냄새 측정 ㆍ 161 냄새를 기계로 측정하다 ㆍ 166



8장 천연 유래 향의 분자

식물 유래 향의 분자 ㆍ 176 동물 유래 향의 분자 ㆍ 201



9장 천연향료에서 합성향료로

최초로 합성된 좋은 향의 분자 - 니트로벤젠 ㆍ 210 천연 유래 향 분자의 합성 ㆍ 214 천연 유래 향 분자에서 인공 향 분자로 ㆍ 222 인공 향 분자의 합성 ㆍ 230



10장 향 분자의 효과와 안전성

향 분자의 효용 ㆍ 243 향 분자의 안전성 ㆍ 252



11장 기분 좋은 향의 비밀

복수의 향 조합 ㆍ 265 향수에서 볼 수 있는 향 분자의 조성 ㆍ 270



마지막으로

보충설명 - 화학구조를 알아본다 ㆍ 281

| 부록 | 식물에 들어있는 향분자 ㆍ 297



찾아보기 ㆍ 306

히라야마 노리아키 平山令明

1948년, 이바라키현에서 태어났다. 도쿄대 공대 대학원을 졸업하고 런던대학교 박사연구원 과정에 진학했다. 쿄와발효공업㈜ 도쿄연구소 주임연구원으로 일하다 도카이대 개발공학부 및 의학부 교수를 거쳐, 도카이대 당쇄(糖鎖)과학연구소와 선진생명과학연구소 교수를 역임했다.

이학박사인 그의 주요 연구과제는 컴퓨터과학을 이용해, 보다 효과적이고 안전한 의약품을 개발하는 것이다. 더불어 인류의 삶의 질 향상에 기여하는 유용한 물질을 찾고 만들어내는 작업도 계속하고 있다. 저서로 《암기하지 하지 마, 화학 입문》 《실천 양자화학 입문》 《열역학으로 이해하는 화학반응의 구조》 《분자 레벨로 본 약의 역할 개정판》 등이 있다.