거의 모든 물질의 화학

화학물질 세상에 대한 과학적 통찰

김병민 지음

현암사 2023년 04월 05일 출간 종이책 : 2022년 05월 30일 출간

작품소개

책소개

우리는 물질이 이루고 있는 세상, 물질이 만들어낸 문명 속에서 살아가면서도 정작 그 물질의 본질에 대해서는 제대로 알지 못한다. 그 물질에 대해 설명해주는 화학은 다른 과학 분야에 비해 유난히 높은 벽이 느껴진다. 대부분의 사람들은 ‘화학’ 하면 ‘어렵다’와 ‘위험하다’는 의미와 연관 짓고 ‘자연’이나 ‘천연’과 반대 의미인 ‘인공’과 ‘합성’, 그리고 ‘공장’, ‘독성’과 같은 단어를 떠올린다. 화학은 어렵고 위험하며 유해하다는 의식이 팽배하다. 하지만 화학만큼 우리 삶을 지배하는 학문도 드물다. 화학은 다른 과학 분야보다 우리의 삶과 훨씬 더 가까이 있으며 인류 지식의 발전 면에서도 예측 가능한 이론과 경이로운 현실을 연결한 학문이다. 이제 화학을 유해성 여부만을 논하는 대상으로 보는 데서 벗어나야 한다. 인류 역사는 물질이 문명을 만들고 다시 문명이 물질을 만들며 지금까지 이어져 왔고, 화학은 인류사를 통과하는 거의 모든 물질을 설명해준다. 어쩌면 지금 우리가 사는 세상을 본질적으로 이해하고, 지구의 다양한 환경 변화에 따른 위기를 극복하는 데에 꼭 필요한 것이 무엇인지를 깨닫게 하는 것은 화학물질 세상에 대한 과학적 통찰일지도 모른다.

이 책은 우리가 살고 있는 세상을 만든 화학물질에 대한 거의 모든 것을 담은 책이다. 화학물질의 본질과 정체, 그리고 그것과 관련해 널리 퍼져 있는 오해와 진실을 밝힘으로써 화학을 바라보는 시선을 바꾸고 화학물질에 올바로 접근하게 하면서 세상을 새로이 이해하게 하는 책이기도 하다. 물질의 근원인 원자, 분자로 시작해, 물질이 만들어지는 과정, 물질의 특성, 인류가 새롭게 만든 물질과 문명, 그 과정 속 인물들의 성공과 실패, 플라스틱 세상의 환경 문제와 미래를 위한 구체적 제언 등을 담았다.

과학자나 전문가를 제외하고 화학과 화학물질에 대한 과학적인 사실과 그 영향에 대해 제대로 아는 사람은 많지 않다. 당연히 알고 있을 것이라고 여겨지는 전문가들조차 모두 알지는 못한다. 그래서인지 유독 사고도 빈번하고 잘못된 정보도 많다. 사람들은 대부분 어떤 사건과 현상에 대해 사유하면서 논리적이거나 과학적으로 접근하기보다 정보 유통망과 거미줄처럼 얽힌 사회 관계망을 통해 정보를 얻고 자신의 관점을 만들어가기 쉽다. 특히 괴담이나 거짓 정보는 이런 취약한 시스템 속에서 몸집을 부풀리고 걷잡을 수 없이 퍼져나간다. 그런 상황 속에서 이 책은 화학물질의 악역을 찾기보다 화학을 제대로 알고 물질에 대한 적절한 태도를 취하는 데 도움을 준다.

이 책의 본질은 화학물질을 의혹과 공포의 대상이 아니라 좀 더 친근한 물질로 대하고 그 본질을 이해해 물질에 대한 통찰력을 얻게 하는 데 있다. 인터넷이나 방송 매체에서 비빔밥처럼 버무려진 정보들에 휘말려 공포를 느끼지 않고 옳고 그름을 판단하는 생각의 근육을 가질 수 있게 하고, 인류의 이기심에 가려져 보이지 않는 그 너머의 것을 함께 고민해보기 위한 책이다.

목차

머리말

1장 물질을 알아가다
1. 알고 있었으나 제대로 알려지지 않은 물질들
2. 윤리를 망각한 현대판 연금술사
3. 화학물질의 유해성을 논한다는 것
4. 원자와 원소
5. 화학은 전자의 이야기
6. 고작 100개 남짓인 재료로 만드는 세상
7. 아연과 수은의 동거

2장 물질을 이해하다
1. 물질은 왜 만들어질까
2. 물질은 모양만 변할 뿐 재료는 사라지지 않는다
3. 인류 문명에 큰 영향을 준 물질
4. 배열과 결합의 분자 건축
5. 인간의 욕망을 닮은 화학
6. 지구의 시간을 꺼내다
7. 새로운 물질의 등장
8. 물질의 본성

3장 새로운 물질을 만들다
1. 탄소 하나로 시작하다 - 메탄, 클로로포름, 메탄올
2. 불개미 끓이기를 멈추다 - 포름알데히드와 포름산
3. 탄소 두 개가 만나다 - 에탄, 에틸렌, 아세틸렌
4. 신의 물방울, 에탄올
5. 독과 식초 - 아세트알데히드와 아세트산
6. 탄소 세 개가 만났을 때 - 이소프로필 알코올과 아세톤, 그리고 수족관
7. 자동차 부동액을 먹고 바른다고? - 프로필렌 글라이콜
8. 네 개 이상의 탄화수소 - 석유화학 산업의 발전
9. 연료를 얻기 위한 화학적 여정
10. 구조가 기능을 만드는 분자 건축

4장 사라지지 않는 물질들
1. 당구공에서 시작된 플라스틱의 역사
2. 달고나를 닮은 폴리머
3. 착한 플라스틱과 나쁜 플라스틱? - 폴리에틸렌
4. 단단하기도 하고 부드럽기도 한 플라스틱 - 폴리염화비닐
5. 금속보다 매력적인 플라스틱 - 폴리아세틸렌
6. 유리처럼 투명한 플라스틱 - 폴리에틸렌 테레프탈레이트
7. 뜨거워도 괜찮아 - 다양한 용도의 플라스틱
8. 팬데믹 최전선의 플라스틱 - 폴리프로필렌의 명암
9. 조심스러운 고분자 - 폴리스타이렌
10. 플라스틱과 환경호르몬 - 폴리카보네이트
11. 침묵의 역습

5장 먹는 것도 물질이다
1. 식품에 대한 분자생물학적 고찰
2. 세상을 움직이는 발효의 화학
3. 천연 물질과 인공 화합물의 이유 없는 대결
4. 필요 이상의 공포, 필요 이상의 안심
5. 단백질 접힘과 풀림
6. 건전한 정신에 건강한 몸이 깃든다
7. 약과 독은 형제 사이
8. 기적의 신약은 없다

6장 거의 모든 물질의 화학
1. 화학은 친화력이다
2. 무기화학공업의 발전
3. 천국과 지옥을 경험하다
4. 화학은 반응의 학문
5. 화학, 생물학을 설명하다
6. 자연을 흉내 내다
7. 염료로 시작해 약을 합성하다
8. 인류가 집착한 또 다른 물질, 고무
9. ‘지속 가능함’으로 위장한 인류의 두 얼굴

7장 새로운 물질, 새로운 문명
1. 태양으로 그리는 그림
2. 그래핀 시장의 주도권
3. 타노스를 닮은 중국과 디스플레이 기술의 왕좌
4. 화석에너지의 연장선에 있는 수소
5. 자연에서 답을 얻다

글을 마치며
참고 문헌
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작가정보

저자(글) 김병민

화가와 작가가 꿈이었으나 엉뚱하게도 화학공학자이다. 탄소 나노튜브 연구를 시작으로 물질의 본질에 관해 깊은 관심을 두게 되었고, 지금은 물질 분자의 진동에너지 분석으로 국내외 기업, 대학 및 연구소의 과학기술인을 돕고 있다. 한림대학교와 인천대학교에서 겸임 및 전문 교수로 활동하고 있으며, 어릴 적 꿈을 놓지 못하고 매일 글을 쓰고 그림을 그린다. 한 문장과 한 획의 선으로 살아가는 꿈을 지금도 꾸고 있으며, 각종 저서와 강연, 신문 칼럼, 일러스트를 통해 대중과 소통하고 있다(이 책의 본문 그림도 지은이가 그렸다).
지은 책으로는 『사이언스 빌리지』(2017년 세종도서 교양 부문 선정), 『슬기로운 화학 생활』(2019년 세종도서 교양 부문 선정), 『주기율표를 읽는 시간』, 『숨은 과학』(2020년 한국출판문화산업진흥원 우수출판콘텐츠 선정)이 있다. 이 책 『거의 모든 물질의 화학』은 지금까지 써온 화학 관련 저서의 완결판에 가깝다. 물질이 이루고 있는 세상을 ‘화학’이라는 필터를 통해 들여다보며 인류 문명과 함께한 사물의 본질을 이해하고 인류의 현재와 미래를 고민해보고자 했다.