하루 한 권, 생활 속 과학 Q&A

사토 가쓰아키 지음 | 이은혜 옮김

드루 2024년 05월 31일 출간 국내도서 : 2024년 01월 31일 출간

작품소개

책소개

생활 속에 녹아있는 과학의 영역
아이들을 위해, 나를 위해 공부하여 이과형 어른으로 거듭나자!

과학 이론을 탐구하다 보면 알게 된다. 과학은 아주 흥미롭지만, 다가가기에는 너무 심오한 학문이라는 것을. 이와 같은 이유로 우리는 학교 졸업과 동시에 수학이나 과학에 등을 진다. 누군가는 재미있어 보이지만 너무 어렵다고 말하고, 또 누군가는 써먹지도 못하는 것을 왜 알아야 하냐고 묻는다. 그래서 준비했다. 재미있어 보이기는 하는데, 써먹지 못했던 ‘과학’을 일상의 영역으로! 나의 오늘이자 내일인 ‘일상’과 우주 정거장에서나 쓸모 있을 법한 ‘과학’이 공존할 수 있는 단어였던가?

사실 우리는 우리도 모르는 사이에 과학의 세계에서 살아가고 있다. 나도 몰랐던 ‘나의 과학적인 일상’을 하루 한 권 시리즈를 통해 들여다보자. 새로운 세계가 펼쳐질지도 모른다. 또한, 과학을 이해하기 위한 언어인 ‘수학’까지도 일상의 영역으로 가지고 와 단순한 언어로 아주 쉽게 배울 수 있도록 차례를 구성했다. 몰라도 살아가는 데 아무 문제 없지만, 배우면 훨씬 더 교양 있는 ‘일상 과학’의 영역을 탐험하자! 언제 어디서나 가볍게, 한 손에 들어오는 ‘작은 노력’으로 커다란 지식의 즐거움을 누릴 수 있을 것이다.

이 책 『하루 한 권, 생활 속 과학 Q&A』는 어느 날 갑자기 독자 여러분의 아이가 전자기기들이 어떻게 작동하는지 물었다고 가정하는 것으로 시작된다. 안타까운 현실이지만 어른들은 때때로 얼버무리며 아이들의 호기심을 무참히 꺾어 버린다. 우리는 적잖이 많은 상황에서 말문이 막힌다. 특히 문과형 어른이라면 과학 질문 앞에서 속수무책이 될 때가 많은데, 앞으로 자라날 아이들을 비롯하여 다름 아닌 나를 위해 과학 상식을 갖추는 것은 중요하다. 조금 더 유연한 사고와 지식으로 세상의 신비와 더 나은 세상을 위해 토론하는 모습이 그려지지 않는가? 생활 속 과학 질문이라고 해서 그저 그런 질문을 모아 만들지는 않았다. 아이들이 실제로 궁금해한 질문 385개 중 110개를 엄선하여 책으로 구성하였다. 질문은 ‘빛보다 빠른 것은 없나요?’ 라든지 ‘차가운 컵에는 왜 물방울이 맺히나요?’ 등 ‘왜요?’ 정도에 머무르지만 어디까지나 설명은 정확한 설명을 기반으로 하기에 높은 수준의 과학 지식까지 축적할 수 있다. 잊지 말자. ‘공부 잘하는 이들’은 질문에 따른 설명을 하는 방식으로 지식을 자기 것으로 만든다는 사실을!

목차

들어가며
목차

제1장 신기한 주방
전자레인지의 과학
음식을 돌리면 왜 따뜻해질까? / 도자기 그릇은 왜 뜨거워지지 않을까? / 핸드폰으로도 음식을 데울 수 있을까? / 전자레인지 속 그릇이 돌아가는 이유 / 문에는 왜 철망이 있을까? / 알루미늄 포일은 왜 넣으면 안 될까? / 달걀을 왜 터지는 걸까?
전자조리기의 과학
인덕션의 원리 / 전용 냄비를 써야 하는 이유 / 알루미늄 냄비를 쓸 수 있는 인덕션이 있다고? / [COLUMN] IH 전기밥솥의 원리
냉장고의 과학
냉장고의 냉각 원리 / 가스냉장고의 원리
용해
소금과 설탕은 녹는 방식이 다르다? / 설탕이 소금보다 잘 녹는 이유 / 온도가 높으면 설탕이 더 많이 녹는 이유
연소 ①
기름은 왜 불이 잘 붙을까?
연소 ②
불꽃은 어떻게 생길까? / 양초의 심지가 먼저 타 버리지 않는 이유
결로
컵에는 왜 물방울이 맺힐까? / 여름에만 컵에 물방울이 맺히는 이유

제2장 신기한 금속
금속의 종류
금속이란? / 원소의 주기율표 / 금속의 종류와 용도 / [토막상식] 일본이 가진 의외의 자원 / [COLUMN] 도시광산: 자원을 품고 있는 최첨단 기기 / 철은 어떻게 만들어질까? / 알루미늄은 어떻게 만들어질까? / 금속은 왜 전기가 통할까?
기계적 성질 ①
금속의 굳기를 측정하는 방법
기계적 성질 ②
부드러운 금속과 단단한 금속의 차이 / [토막상식] 일본도의 과학
기계적 성질 ③
구부릴 수 있는 금속과 구부러지지 않는 금속의 차이 / 왜 온도를 높이면 구부러진 금속이 원래대로 돌아오지 않을까?
전성과 연성
지름 1cm의 금 구슬은 얼마나 넓게 펴고, 얼마나 길게 늘일 수 있을까? / 세라믹은 깨지는데 금은 왜 넓게 펴질까?
열전도
금속은 열에 닿으면 왜 뜨거워질까? / 열이 잘 전달되는 금속은? / 금방 식는 금속과 잘 식지 않는 금속의 차이
열팽창
금속이 비금속보다 열팽창이 더 잘 일어나는 이유 / 온도가 올라가면 부피가 줄어드는 물질은 없을까? / 팽창하지 않는 금속은 없을까?
금속의 산화
금속이 녹스는 이유 / [COLUMN] 녹을 이용하면 손이 따뜻해진다? / 녹스는 금속과 녹슬지 않는 금속의 차이
스테인리스
스테인리스는 왜 녹슬지 않을까?
금속의 반사
금속은 왜 반짝반짝 빛이 날까? / 빛나지 않는 금속은 없을까?

제3장 신기한 자기
자기의 기초
자석의 자기력은 어떻게 생길까? / 자극에는 N극과 S극밖에 없을까? / 다른 극은 서로 끌어당기고, 같은 극은 밀어내는 이유 / [COLUMN] 두 개의 자석 사이에서 작용하는 힘을 이용하는 모터
자석
자석은 돌로 만들어졌을까? / 자석은 어떻게 만들까?
지구자기
북극에는 S극, 남극에는 N극이 생기는 이유 / 나침반은 왜 항상 남북을 가리킬까? / 철은 왜 자석에 붙을까?
스테인리스의 자기
스테인리스는 왜 자석에 붙지 않을까? / 왜 싱크대 모서리에는 자석이 붙을까?

제4장 신기한 빛과 색
신기한 빛과 색
빛은 무엇으로 만들어질까? / 빛보다 빠른 것은 없을까? / 햇빛은 왜 따뜻할까? / 3원색만으로 TV 영상을 표현할 수 있는 이유 / [COLUMN] XYZ 등색함수와 CIE 표준 표색계 / 빛의 3원색과 색의 3원색을 모두 섞으면? / 물체가 색을 띠는 이유 / 금속에 색을 띠는 이유 / 빨간 금속이나 파란 금속도 있을까? / 왜 검은색 빛은 없을까? / 블랙라이트란? / 얼음 설탕은 무색투명한데 설탕은 왜 흰색일까? / 반투명 유리는 왜 건너편이 보이지 않을까? / 비단벌레는 어떻게 그렇게 화려한 색을 낼 수 있을까?
시각
해를 쳐다보면 왜 눈이 부실까? / 해를 쳐다본 후에 사람의 얼굴을 보면 파랗게 보이는 이유

제5장 신기한 보석
보석이란?
보석의 정의 / 보석의 원료 / 보석은 결정일까? / 보석의 용도
보석의 탄생
보석은 어떻게 만들어질까? / 보석을 인공적으로 만들 수도 있을까?
보석의 색과 빛
보석은 왜 다양한 색을 띨까? / 보석은 왜 반짝반짝 빛이 날까? / [COLUMN] 전반사란 무엇인가 / 다이아몬드가 가장 단단한 이유 / [COLUMN] eV와 GPa

제6장 신기한 전기
전기의 생성
전기는 어떻게 만들어질까? / 전지의 원리 / 태양전지란? / 정전기는 왜 생기는 걸까? / 플라스틱 책받침에 머리카락이 붙는 이유
신기한 형광등
형광등은 반딧불이와 같은 원리로 빛을 내는 걸까? / 형광등이 빛나는 이유 / 형광등이 깨지면 위험한 이유 / 빨리 켜지는 형광등과 늦게 켜지는 형광등의 차이 / 형광등의 수명이 짧아지는 이유 / LED와 꼬마전구의 차이 / [COLUMN] 파란색 LED 탄생 이야기

제7장 신기한 전자기기
신기한 방송기기
TV에 영상이 나오는 원리 / 영상을 어떻게 전기신호로 바꿀까? / 디지털 TV와 아날로그 TV의 차이 / [COLUMN] 아날로그 방송과 디지털 방송의 송수신 방식
신기한 영상 디스플레이
전기신호는 어떻게 다시 영상이 될까? / TV는 어떻게 그렇게 얇게 만들 수 있을까? / 액정이란? / 오징어로 액정을 만들 수 있을까? / 액정 TV의 원리 / 액정 패널과 플라스마 패널의 차이 / 액정과 유기 EL의 차이
신기한 전화와 팩스
핸드폰의 원리 / 핸드폰과 PHS의 차이 / 팩스는 상대방에게 종이를 보내는 걸까?
신기한 정보 기기
컴퓨터는 어떻게 계산을 하나? / 교통카드를 대기만 하면 개찰구를 통과할 수 있다고? / 인터넷의 원리 / 빛으로 CD의 정보를 읽어 낼 수 있는 이유 / CD에 정보를 기록하는 방법 / [토막상식] 직류, 교류, 주파수

제8장 신기한 우주와 지구
신기한 우주
우주의 탄생 / 우주는 왜 검은색일까? / 하늘이 밤에는 검고 낮에는 파란 이유 / 저녁노을이 붉은 이유
대기현상
왜 무지개가 생길까? / [COLUMN] 무지개색은 일곱 가지? / 구름은 어떻게 하늘에 떠 있을 수 있을까? / 구름은 왜 하얀색일까?

참고문헌

책 속으로

주방을 가만히 둘러보면 의외로 신기한 물건들이 많습니다. 사실 주방에 있는 여러 물건들에는 놀라운 과학이 숨어 있죠. 지금부터 주방을 탐험하며 전자기기 속 비밀을 파헤쳐 봅시다!
-11쪽
아래 그림을 봅시다. 안테나에서 나온 전파는 음식의 한쪽 면에만 닿습니다. 이 상태에서 음식의 온도를 측정하면 전파가 닿은 쪽은 뜨겁지만, 닿지 않은 쪽은 가열되지 않아 여전히 차갑겠죠? 이 문제를 해결하기 위해 전자레인지 개발자들은 접시를 회전하도록 만들었어요. 전파가 음식에 골고루 닿도록 말이죠.
-16쪽
Q: 소금은 물의 온도를 높여도 더 잘 녹는 것 같진 않은데, 설탕은 물 온도가 높아지면 더 많이 녹아요. 왜죠?
A: 소금은 낮은 온도에서도 이온화하여 물에 녹지만, 설탕은 물 온도가 상승해서 분자와 분자 사이의 결합이 약해지면 더 잘 녹을 수 있어요.
-33쪽
금속의 굳기는 일반적으로 다이아몬드나 경질 금속으로 제작한 피라미드형 각뿔, 또는 구슬로 대상 재료를 눌렀을 때 오목하게 패인 부분(압흔)의 면적과 부하 하중의 관계를 통해 계산합니다. 이때 이용하는 경도 측정법에는 비커스 굳기(HV), 로크웰 굳기(HRc), 브리넬 굳기(HB) 외에도 다양한 방법이 있습니다.
-60쪽
Q: 자석은 돌로 만들어졌나요?
A: 자성을 띤 자철광이라는 광석이 있기는 하지만, 우리가 쓰는 일반적인 자석은 돌이 아니에요. 전이 금속이 함유된 합금이나 산화물이랍니다.
-96쪽
예전 사람들은 우리가 사는 공간에 에테르(ether)라는 가상의 물질이 가득 차 있다고 생각했습니다. 바다의 파도가 바닷물을 매개로 전달되듯이 에테르라는 매개체를 통해 빛이라는 파동이 전달된다고 믿었죠. 하지만 물리학자 앨버트 마이컬슨(Albert Michelson)과 화학자 에드워드 몰리(Edward Morley)는 ‘에테르가 실제로 존재한다면 지구가 움직이는 방향에서 빛의 속도를 측정했을 때와, 그 반대 방향에서 빛의 속도를 측정했을 때 측정값이 달라야 한다’라고 생각했습니다.
-108쪽
Q: 빛보다 빠른 것은 없나요?
A: 진공 상태에서 빛보다 빠른 것은 없어요. 하지만 물질 속에서는 빛도 느려지기 때문에 입자가 빛보다 빠를 때도 있답니다.
-110쪽
Q: 저녁노을은 왜 붉은가요?
A: 해가 지는 시간대에는 태양 빛이 지표면에 스치듯이 내리쬐기 때문에 대기를 통과하는 거리가 길어져요. 그 사이에 파장이 짧은 빛은 다 흩어져 사라지고, 파장이 긴 붉은색 빛 성분만 남아요.
-216쪽

출판사 서평

배움에는 끝이 없고, 세상에는 신비로운 것들이 너무 많으니까!
몰라도 괜찮지만 배우면 훨씬 더 교양 있는 ‘일상 과학’의 세계로 들어가 보자

내가 배운 물리, 화학, 생물은 정말 어려운 것이었을까? 그렇게나 풀기 싫었던 미적분과 기하학은 대체 왜 배워야 했던 걸까. 일상에서 써먹을 수 있는 날이 오기는 할까? 그런 의문을 마음 어디엔가 품고 있었다면, ‘하루 한 권 시리즈’를 펼쳐 보자.

내일을 바꾸는 단 한 권의 지식, 하루 한 권 시리즈!

하루 한 권 시리즈는 우리가 일상에서 활용할 수 있도록 과학이 갖춘 실용적인 모습을 파헤치는 과학 교양 도서다. 과학을 잘 모르는 사람들도 쉽게 읽고 이해할 수 있도록 도판, 표, 친절한 설명을 통해 최대한 쉽게 내용을 담았다. 예컨대 어떻게 하면 훨씬 더 과학적으로 노력할 수 있는지, 어제 사 온 씨앗을 가장 빨리 싹틔우는 방법, 새집 증후군은 왜 생기는지까지. 일상에서 마주할 법할 부분들을 과학적으로 설명했다. 어렵거나 이해할 수 없는 내용이 아니라 우리 삶과 밀착된 문제를 과학을 통해 풀어내고, 그것들을 어떻게 바라보면 좋을지 함께 고민하는 책이다. 배움에는 끝이 없고 세상에는 너무 신기한 것들이 많으니까. 우리가 살아가는 일상의 ‘어떤’ 현상들을 과학의 눈으로 분석적으로 바라볼 수 있다면 얼마나 좋을까? 그것도 아주 가볍게, 책 한 권으로 말이다. 그리고 그러한 시각을 가진다는 건, 우리가 살아감에 있어 생존의 무기 하나를 더 가지게 됨을 의미한다. 이러한 무기는 우리가 어떤 현상에 지혜롭게 대처하고 싶을 때 활용할 수 있는 힘이 되어줄 것이다.

다양한 주제, 내 취향에 맞는 카테고리를 찾아보자!

책은 한 손에 가볍게, 지식은 머릿속 깊숙이! 언제 어디서나 가볍게 읽을 수 있도록 한 손에 들어오는 작은 크기로 만들었다. 각각의 주제마다 검증된 집필진이 써 내려가는 과학의 세계를 탐험하다 보면, 어느 순간 숫자와 지식으로 바라보는 세계에 푹 빠지게 될지도 모른다. 지하철이나 버스, 쉬는 시간에 조금씩 읽을 수 있도록 아주 쉽고 재미있는 내용으로만 구성했다. 세상을 분석적으로 바라보는 나의 모습을 기대해도 좋다. 주제 역시 물리, 화학, 생물학, 지구과학, 수학 등 다양한 카테고리로 구성되어 있어 내 취향에 맞는 책으로만 꺼내 읽기에도 적당하다. 나는 어떻게 하면 천재가 되어 일류의 세계로 향할 수 있는지… 사람이 만들어 낸 ‘진짜 광기’의 화학물질이 무엇인지. 이런 뜬금없는 질문도 좋다. 우리가 단순히 감각하는 세상 말고, 세상의 보이지 않는 현상까지도 과학적으로 풀어내 보자. 과학은 이론이 아니라 실전이니까!

110가지 Q&A 형식으로
아이뿐 아니라 너와 나 모두를 위한 생활 속 과학 지식 쌓기!

아이들은 문과형 어른의 마음을 아는지 모르는지 대뜸 ‘왜요?’ 하고 묻는다. 그 질문의 종류로 말하면 생활 속에서 자연스레 녹아있는 과학적 원리와 지식의 수만큼이나 예상하기 어렵다. 금속은 왜 전기나 열이 잘 통하는 건지, 철은 왜 녹이 스는 것인지, 자석은 그래서 돌로 만들어지는 것인지, 방송 송출은 어떻게 이루어지는 것인지, 무지개는 왜 생기는지, 우주는 왜 검은색인지 등 온갖 분야에서의 과학 질문이 쏟아진다. 이에 맞춰 『하루 한 권, 생활 속 과학 Q&A』는 아이들이 가장 많이 질문하는 110가지를 엄선했다. 그에 맞는 답을 알려주는 형식으로 아이와 독자 모두의 궁금증을 해소할 수 있도록 구성했고, 답을 위한 답이 아닌 과학 지식을 자연스레 쌓을 수 있도록 문과형 어른의 눈높이를 고려해 만들었다. 그렇다고 그저 그런 수준의 과학 이야기가 담겨 있다고 생각하면 오산이다! 질문에 질문이 꼬리를 물며 이어지는 질문 형식으로 자연스럽게 지식을 축적할 수 있도록 하였으니 읽으며 익히기만 한다면 이과형 어른으로 거듭나기는 시간문제다!

작가정보

저자(글) 사토 가쓰아키

공학박사. 1942년 효고현에서 태어났다. 1966년 교토대학교 대학원 박사과정을 수료했으며, 1966년에 일본 방송협회를 거쳐 1984년부터 도쿄농공대학에서 근무하기 시작해 2007년에 같은 대학의 명예교수로 임명되었다. 현재는 과학기술진흥기구(JST)의 연구개발전략센터 특임 펠로우로 연구 활동을 한 바 있으며 화가로서 활동하며 사단법인 일본화부 서양화부 상무이사 심사원을 역임하고 있다. 저서로는 『光と磁気빛과 자기』<朝倉書店〉, 『応用電子物性工学응용전자물성공학』<コロナ社〉, 『黄金の石に魅せられて황금색 돌에 빠져들다』<裳華房〉, 『応用物性응용물성』<オーム社〉, 『機能性材料のための量子工学기능성 재료를 위한 양자공학』<講談社〉 등이 있다.

번역 이은혜

기계공학을 전공하고 엔지니어로 근무했지만, 행복한 인생을 찾아 이화여자대학교 통번역대학원에서 번역을 공부했다. 현재는 엔터스코리아에서 일본어 전문번역가로 활동하고 있다. 주요 역서로는 『나는 뭘 기대한 걸까』, 『상대방을 설득하는 아이디어 과학』, 『따뜻한 세상은 언제나 곁에 있어』, 『피곤한 게 아니라 우울증입니다』, 『출근길 심리학』, 『예민한 사람도 마음이 편안해지는 작은 습관』 등이 있다.