어느 화학 교수의 강의노트 2: 탄산가스

생명을 담아 나르는 하늘의 요정

김정균 지음

북랩 2023년 01월 23일 출간 종이책 : 2022년 12월 23일 출간

작품소개

책소개

살아있는 것들의 탄생과 생존 그리고 죽음은
물과 탄산가스로부터 시작한다
탄산가스는 없애야 할 적도, 싸워 이겨야 할 대상도 아니다

화학 박사 김정균 저자가 자연현상을 일상의 언어로 설명한다!

현재 탄산가스는 기후 문제를 다루는 분야에서 매우 부정적으로 취급하고 있다. 그렇지만, 이 기체는 생물권의 설계자이며 건축가로서 지구에서 가장 중요한 임무를 수행하고 있는 소중한 물질이다. 우리는 탄산가스에 종속된 존재다. 탄산가스와 인간은 서로 살피며 공생해야 한다. 이 상호성에 관해 이해하는 방법을 여기, 독자들에게 제시하고자 한다.
대기 중에 증가하고 있는 탄산가스 문제를 화학적 측면에서 접근하였다. 수식이나 방정식을 과도하게 사용하지 않는 등 먼 길을 돌아가지 않고 비교적 평이하게 읽힐 수 있도록 노력하였다. 자연을 쉽게 풀이해보고자, 현실과 과학 사이에 엄연하게 존재하는 ‘헤맴’ 즉 미망迷妄에서 벗어나려고 노력했다. 현재 진행 중인 대기권의 변화, 기온 상승 등과 탄산가스의 연결고리를 이해하고 그에 대한 가치 정립에 도움이 되었으면 한다.
현재 사용하고 있는 언어 중에는 ‘탄소 중립 혹은 탄소 제로’라는 지극히 정치적 용어가 기후 문제를 논하는 곳이면 언제나 등장한다. 그러나 이 용어의 목적은 이루어질 수 없는 꿈에 불과하다. 아무리 없애려고 노력해도 탄산가스는 없어지지 않을 것이며 지구의 온도는 상승할 것이다. 그 안에 우리가 엄연히 살고 있다. 그러나 우리는 아직도 인간과 자연, 인간과 식물, 식물과 동물 그리고 그사이에 놓인 탄산가스 간의 상호성을 이해하지 못하고 있다.
탄산가스는 도대체 어떤 물질이고 어떤 특성을 가지며 자연과 인간에게 어떤 역할을 하고 있는가?

목차

강의를 시작하며


감사의 말


PART 1. 물과 탄산가스

1.1 창조는 심오한 법칙의 산물인가?
1.2. 질료(質料)
1.3 상호성(相互性, reciprocity)
1.4 수줍은 소녀의 이름은 양자(quantum)
1.5 양다리 작전: 수소결합
1.6 하나는 여자 하나는 남자
1.7 화학량론(stoichiometry)
1.8 타고 남은 재
1.9 첩(妾)들의 전쟁
1.10 자연의 요람


PART 2. 분자의 작은 나라

2.1 진화하는 원자
2.2 물의 양자화
2.3 탄산가스와 물
2.4 산도(Acidity)
2.5 하늘의 꿈, 무덤의 꿈


PART 3. 생명은 윤회하는가?

3.1 태양의 기적
3.2 살아남기 위한 몸부림: 진화
3.3 바람난 첩: 수소
3.4 화성(Mars)과 금성(Venus)
3.5 나노 반응


PART 4. 탄산가스의 시간

4.1 음의 엔트로피
4.2 태양의 흔적
4.3 거울로만 구분되는 쌍둥이 형제


PART 5. 환경과 평형

5.1 하늘의 요정
5.2 에너지 가림막
5.3 탄소의 부활
5.4 탄소 비료
5.5 탄산가스의 용도
5.6 탄소 발자국
5.7 탄소 제로
5.8 복사선의 역할
5.9 탄산가스는 위험한 기체인가?
5.10 델피(Delphoi, Delfoi)의 신탁
5.11 해수 온도가 증가하면


PART 6. 생명을 담아 나르는 하늘의 요정: 탄산가스

6.1 빛과 창호의 윤해(允諧)
6.2 산소의 출현
6.3 탄소 평형
6.4 탄산가스의 기능
6.5 동적 평형과 생명
6.6 나노 기술
6.7 나노 여인은 뚱뚱했네
6.8 나노 오염
6.9 본향으로 가는 길


에필로그 엔트로피의 별난 질서


미주

책 속으로

그들은 섞이지 않았다. 그러나 상대에게 추파를 던져 자신의 영향권으로 끌어들이는 술수로 결합처럼 단단하게 서로를 연결했다. 이 물리 현상이 수소결합이다. 애절하지만 넘을 수는 없는 울타리 안의 소녀와 소통하는 울타리 밖 사내의 사랑 같은 것이다. 그들은 담을 사이에 두고 “우리 사이, 좋은 사이. 분자 사이다!”라고 속삭인다.

- PART 1. 물과 탄산가스, 29쪽


생명체가 살아있다면 한순간도 진화의 덫에서 벗어날 수 없다. 진화란 생명체가 살아남기 위해 행하는 처절한 몸부림이며 아무도 흉내 낼 수 없는 자신만의 생존을 위한 투쟁이다.

- PART 3. 생명은 윤회 하는가?, 98쪽


생명은 본디 그런 것이다. 하늘이 탄산가스를 고상한 정기를 담아 풀잎에 내려주면, 그는 빛의 정기를 담아 잎이 되고 줄기가 되고 꽃이 되고 열매가 되어 어머니의 궁전으로 진군하는 병정이 된다. 그들이 한 줄로 가지런히 사열하면 그 안은 생명이 살아가는 공간이 되고 세상의 흐름과는 맞섬이 된다. 내리막길에 들어서면 그들은 다시 바람의 꽃이 되어 공간을 떠도는 하늘의 요정이 된다.

- PART 5. 환경과 평형, 130쪽

작가정보

저자(글) 김정균

김정균(金貞均, 광양, 1949)은 성균관대학교(1980)를 거처 뮌헨대학(Germany, 1986) 무기화학과에서 박사 학위를 받았으며, 동아대학교 교수(1986-2014), 대한화학회 이사, 학술위원, 무기분과회 회장(2007-2008), 동아대학교 자연과학대학장(2009-2011)직을 수행하였다. 현재는 동아대학교 명예교수(2014-)로 있다. 저서로는 『수선화 이야기』(2014, 세종출판사), 『연추』(2016, 세종출판사), 『어느 화학 교수의 강의 노트 1 물』(2022, 북랩)이 있다.