궁금했어, 첨단 소재

인류가 발견해 온 소재들과 첨단 소재가 바꿔 가는 오늘과 내일

권경숙 지음

나무생각 2023년 11월 01일 출간 종이책 : 2022년 12월 05일 출간

작품소개

책소개

이 오디오북은 한국출판문화산업진흥원(KPIPA)의 「2023년 오디오북 제작 지원」사업 선정작입니다.

*명탐정 코난의 과학자 홍장미가 읽어 주는 첨단 소재 이야기

《궁금했어, 첨단 소재》는 인류가 발견하고 발명해 온 다양한 소재들을 살펴보면서 첨단 소재의 과학적 원리와 그것이 세상에 미친 영향을 다루고 있어요. 우리가 익히 알고 있던 철, 세라믹, 플라스틱, 합성 섬유뿐 아니라 반도체, 초전도체, 나노 물질까지 꼼꼼히 설명하고 있지요. 10대의 눈높이에 맞춘 친절하고 상세한 설명 덕분에 최근 이슈가 되고 있는 첨단 소재들까지 크게 어렵지 않게 이해할 수 있어요.


참고자료: 원소 주기율표
https://www.namubook.co.kr/board/reference_view?per_page=0&nr_idx=10&search_F=&search_S=

목차

1장 우리 삶을 바꾼 물질
세상과 우리를 만든 원소
원소 주기율표

2장 인류 문명을 이끈 금속과 합금
금속의 90% 이상을 차지하는 철 합금
다양한 합금들
/ 궁금 pick / 우리 모두는 철든 사람

3장 도자기에서 반도체까지, 세라믹
불에 구운 진흙
인체에도 사용되는 첨단 세라믹
/ 궁금 pick / 유리는 세라믹일까?

4장 거의 모든 재료를 대신할 수 있는 소재, 플라스틱
사람이 만들어 낸 인공 물질
다양한 플라스틱의 기능과 종류
편리함 속에 담긴 문제들
/ 궁금 pick / 플라스틱 분리배출 5문 5답

5장 석유에서 섬유로, 합성 섬유
최초의 합성 섬유
배트맨의 슈트를 만들 수 있을까?
/ 궁금 pick / 미세 섬유가 뭘까?

6장 꿈의 물질, 초전도체
아이언맨의 심장, 아크 원자로
상온 초전도체의 발전
/ 궁금 pick / 미리 가 보는 20XX년 ①

7장 세상을 바꿔 가는 반도체
마음대로 전기가 통하는 신기한 물질
다이오드, 트랜지스터, 반도체 칩
반도체의 미래
/ 궁금 pick / 미리 가 보는 20XX년 ②

8장 원자 단위까지 작아지면 변신하는 나노 물질
물질이 작아지면 일어나는 놀라운 일들
나노와 함께하는 첨단 기기와 의료 분야
나노 물질의 미래
/ 궁금 pick / 미리 가 보는 20XX년 ③

작가의 말

책 속으로

우선 물질의 기본인 원자부터 알아볼까? 모든 물질, 그러니까 우리 몸부터 거대한 비행기까지 모두 원자들의 결합으로 이루어진 거야. 그리고 모든 원자들은 한 가지 원소에서 출발했어. 바로 수소(H)지. 원소 주기율표 맨 앞에 있는 수소가 지구는 물론 우주에 존재하는 모든 물질을 만들어 낸 조상님과 같아. -11쪽에서

영화에서처럼 금속 중에도 자기 모양을 기억해 되돌아오는 금속이 있어. ‘형상기억합금’이라고 하는데, 말 그대로 금속이 일정한 모양을 기억하고 있다가, 변형되었다가도 돌아오는 거지. 형상기억합금은 안경테에 많이 사용하는데, 실수로 구부러뜨리거나 부러뜨리는 경우가 많기 때문이지 -28쪽에서

흙을 구워서 탄생한 세라믹이 어떻게 반도체도 되고 인공뼈도 되는지 신기하지? 세라믹은 쓰임새가 다양하기 때문에 금속, 플라스틱과 더불어 3대 소재라고 불리기도 해. 이 때문에 철기 시대가 곧 끝나고 세라믹 시대가 될 거라고 말하는 학자들도 있을 정도야. -40쪽에서

플라스틱을 ‘합성수지’라고도 하는데, 인공적으로 물질을 합성해서 얻은 ‘수지’라는 뜻이야. 천연수지나 합성수지나 모두 열이나 압력을 가하면 모양을 변형시킬 수 있다는 공통점이 있지. 플라스틱이란 단어는 ‘플라스티코스(plastikos)’라는 그리스어에서 온 건데 ‘원하는 대로 모양을 만들 수 있다’는 의미를 갖고 있어. -58쪽에서

더 심각한 문제는 눈에 보이지 않는 미세 플라스틱이 바다는 물론 공기와 땅속까지 스며들고 있다는 거야. 머리카락 굵기보다 작은 플라스틱이 물고기의 뇌에 축적되고 있다는 연구 결과도 있고, 머지않아 사람의 뇌에까지 들어왔다는 발표가 나오는 건 아닌지 걱정이 크지. -75쪽에서

합성 섬유는 석탄이나 석유에서 뽑아낸 실로 만든 섬유야. ‘나일론’이 최초의 합성 섬유지. 나일론을 처음 만들 때는 석탄에서 추출한 물질로 만들었다고 해. 그러다 석유로 교체되었지. 나일론이 개발되고 나서 가장 먼저 만든 건 바로 칫솔이었어. 나일론 칫솔이 나오기 전에는 돼지털로 만들었고 가격도 비쌌지. 그런데 나일론으로 만들면서 가격이 싸졌어. -86쪽에서

전도체는 전기를 전달할 수 있는 물질이야. 여기에 ‘초’라는 글자가 붙은 건, 우리가 잘 쓰는 ‘초대박’처럼 엄청나다는 뜻이지. 그러니까 초전도체는 전기를 엄청나게 잘 전달하는 물질이야. -103쪽에서

초전도체가 처음 발견되고 100년이 넘는 시간 동안 과학자들이 연구에 연구를 거듭해도 찾아내지 못한 게 있었어. 바로 꿈의 물질이라고 부르는 ‘상온 초전도체’야. 상온 초전도체를 발견하면 온도를 낮추기 위해 액체 질소나 액체 헬륨 같은 물질을 사용하지 않아도 되니까 말이야. 거대한 냉각 장치가 없어도 초전도 현상을 만들어 낼 수 있는 거지. -108쪽에서

실리콘 칩을 만드는 실리콘, 즉 규소는 대표적인 반도체 물질이야. 반도체 칩과 반도체는 어떻게 다를까? 흔히 두 단어를 혼용해서 쓰기도 하는데, 반도체 칩은 규소가 주재료인 스마트폰이나 컴퓨터에 쓰이는 ‘부품’이고, 반도체는 반도체의 성질을 띠는 ‘물질’이야. -117쪽에서

반도체 칩을 보면 자세히 보이지는 않지만 뭔가 정교하게 빼곡히 들어차 있어. 이게 바로 트랜지스터라고 생각하면 돼. 하나의 반도체 칩에는 트랜지스터가 자그마치 수백 개~수천 억 개까지 들어 있어. 트랜지스터 하나의 크기가 미세 먼지보다 작다는 거야. -125쪽에서

흑연은 탄소층이 여러 층 겹쳐 있어. 그런데 여기서 한 층만 따로 분리해 내면 또 새로운 물질이 만들어져. 이걸 ‘그래핀’이라고 하는데, 그래핀이라는 이름도 흑연(Graphite, 그래파이트)에서 온 거야. 그래핀은 얇아서 강도가 약할 것 같지만 놀랍게도 강철보다 200배나 더 강해. 또한 전기를 전달하는 능력도 실리콘보다 100배 빠르고, 열을 전달하는 능력도 다이아몬드보다 2배야. 신축성이 좋아서 늘리거나 접을 수 있고, 빛도 98%까지 투과시키지. -144쪽에서

작가정보

저자(글) 권경숙

어쩌다가 과학 잡지 기자가 된 뒤, 무려 20년간 과학 잡지를 만들며 살았어요. 과학을 알면 알수록 안 보이던 게 보이고, 안 들리던 게 들려서 일하는 것이 참 신기하고 즐거웠거든요. 과학 잡지를 읽고 과학을 싫어했던 독자들이 흥미를 갖게 되고, 과학 성적까지 오르는 걸 보는 것도 행복했지요.
과학 전문 잡지인 〈과학소년〉 외에 창의력 논술 잡지 〈위즈키즈〉, 학부모 교육정보지 〈플러스맘〉, 교육입시 전문지 〈틴플〉 등의 편집장으로도 일했어요. 지금은 한국코치협회(KCA) 및 국제코칭연맹(ICF)의 전문 코치로도 활동하고 있으며, 《강팀장을 변화시킨 열 번의 코칭》 《궁금했어, 과학사》를 썼어요. 요즘은 사람에 대한 이해를 바탕으로 어떻게 하면 과학을 더 말랑하고 친근하게 전달할지를 고민하고 있어요.

낭독 우정신

MBC 11기 공채 성우.
1993년에 데뷔하여 왕성하게 활동하고 있습니다.
대표작으로는 애니메이션 《명탐정 코난》(홍장미 役), 《포켓몬스터》(로사 役), 《바람계곡의 나우시카》(나우시카 役) 등이 있습니다.