옛날에는 사람들은 횃불, 촛불, 호롱불, 등잔불 등에서 발하는 빛을 사용하여 생활했다. 이후에는 아크등, 백열등, 형광등, 수은등, 네온등, 메탈할라이드등(metal halide lamp), 나트륨등을 비롯한 다양한 것들에서 발하는 아름다운 빛을 이용한다.

호롱불을 이용하던 시절에는 등하불명(燈下不明 : 등잔밑이 어둡다), 형설지공(螢雪之功 : 반딧불이와 눈이 발하는 빛으로 공부하다) 등 운치있는 문구가 많이 탄생했다.

어떤 시인은 자신의 마음을 '등잔'을 빌려 표현했다. "내가 밝힐 수 있는 만큼의 빛이 있는데/ 심지만 뽑아올려 등잔불 더 밝히려 하다/ 그으름만 내는 건 얼마나 어리석은 일인가/ 잠깐 더 태우며 빛을 낸들 무엇하랴/ 욕심부리지 않으면 은은히 밝은/ 내 마음의 등잔이여/ 분에 넘치지 않으면 법구경 한권/ 거뜬히 읽을 수 있는/ 따뜻한 마음의 빛이여."

에디슨은 여러 측면에 걸쳐 조명에 대해 관심을 가졌다. 그는 1879년 10월19일에 새 전등을 시험했고, 2일 42분 동안 전구를 밝히는 데 성공했다. 이 전등의 필라멘트가 완전히 타서 없어져 버린 그날, 1879년 10월21일을 일반적으로 최초의 '실용적 상업용 전구 발명일'로 인정한다.

물론 이 초기 전등은 이후 많은 변화와 개선작업을 거쳐왔다. 그러나 오늘날 백열전구는 여전히 에디슨의 초기 전구와 놀라울 정도로 유사하다. 다른 점은 필라멘트에 용융점이 매우 높은 텅스텐(W)을 사용하고 전구 안에 여러 가지 가스를 넣어 전구를 더 높은 온도로 가열해서 연료 효율과 조명 효과를 높인 것이다.

금속들의 특성이 흥미롭다. 필라멘트에 사용되는 텅스텐은 3000℃가 되어도 녹지 않는다. 그런데 세슘(Cs)과 갈륨(Ga)은 사람의 체온 정도에서도 녹는다. 특히 수은(Hg)의 경우는 -40℃ 이상이면 용해하기 때문에 온도계에 이용한다.

그러나 수은의 경우 360℃에 가까워지면 끓기 시작하기 때문에 그 이상의 온도 측정에는 무의미하다. 그래서 당당하게 등장한 것이 갈륨이다. 갈륨은 2000℃가 되어도 끓지 않기 때문에 고온 측정용으로는 안성맞춤의 금속이다. 자신의 특성을 마음껏 발휘하는 금속들이 대견스럽다.

백열전구에 소비되는 전력의 5% 정도만이 빛을 만들어내는데 사용되며 나머지 95% 정도는 열에너지로 변하여 낭비된다. 빛이 발생할 때까지 필라멘트를 가열하는 것은 발광에는 좋을지 몰라도 극도로 비효율적·비실용적이다.

그래서 그동안 친숙했던 백열전구를 대체할 광원들이 다양하게 사용되고 있다. 그 중 하나인 형광등은 산업용 및 가정용 조명 시장 등에서 압도적인 위치를 점하고 있다.

이와 같은 다양한 차세대 전구에 의해 기존 전구는 빛을 잃겠지만, 에디슨의 과학정신은 우리와 함께 항상 호흡하고 있다. '온고이지신 가이위사의(溫故而知新 可以爲師矣 : 옛 것을 알고 새 것을 알면 남의 스승이 될 수 있다)'라고 했던가!

<제주대학교 화학과 교수>