원소의 구조

구리야마 야스나오 지음 | 이정현 옮김

시그마북스 2025년 02월 10일 출간 국내도서 : 2025년 02월 10일 출간

작품소개

책소개

이 책은 간결한 문장과 그림으로 원소를 이해하기 쉽게 설명하고 있다. 원소와 관련된 재미있는 주제를 한눈에 볼 수 있도록 양쪽 페이지에 걸쳐 구성해 놓았고, 순서대로 읽을 필요 없이, 관심 있는 부분부터 읽을 수 있도록 만들었다. 배운 내용을 복습하는 데에도 알맞고, 짬이 날 때 읽기에도 좋다. 흥미가 더 생긴다면 전문적인 내용을 다룬 다른 책들을 통해 자세히 공부해보는 것도 좋을 것이다.

목차

시작하며

제1장 원소에 대한 기본적인 내용과 이런저런 궁금한 이야기
01 도대체 ‘원소’란 무엇일까? 어떤 물질일까?
02 원소의 종류는 몇 가지일까?
원소 이야기 ① 원소를 가장 많이 찾은 사람은 누구이고, 몇 가지 원소를 찾았을까?
03 원자와 원소는 어떻게 다를까?
04 주기율표란 무엇일까? ① 왜 만들어졌을까?
05 주기율표란 무엇일까? ② 어떤 기준에 따라 나열되어 있을까?
06 주기율표란 무엇일까? ③ 하나로 묶어놓은 원소의 정체는?
사진으로 보는 원소 ① 원소가 빚어낸 아름다운 풍경
07 인간은 어떤 원소로 이루어져 있을까?
08 불꽃색은 원소가 만들어낸 것일까?
09 루비와 사파이어는 같은 광물인 걸까?
사진으로 보는 원소 ② 원소가 색을 칠한 아름다운 보
10 지구는 어떤 원소로 이루어져 있을까?
11 인공 원소란 무엇일까? 어떻게 만들까?
12 일본의 원소? ‘니호늄’이란?
원소 이야기 ② 왜 ‘닛포늄’이 아니라 ‘니호늄’일까?
13 연필심과 다이아몬드. 같은 원소로 이루어져 있다?
14 조명과 원소 ① LED 조명의 구조
15 조명과 원소 ② 전구와 형광등의 구조는?
16 원자력 발전에는 어떤 원소를 사용할까?
원소 이야기 ③ 최초의 원소가 만들어진 것은 우주가 탄생한 후 얼마나 지나서일까?
17 별이 폭발하며 여러 원소가 탄생했다?
18 플루오린으로 가공된 프라이팬. 왜 눌어붙지 않을까?
19 스마트폰은 어떤 원소로 이루어져 있을까?
20 철족 원소가 자기력의 원천?
사진으로 보는 원소 ③ 원소가 만들어낸 아름다운 광석
21 자동차에서는 어떤 원소가 활약하고 있을까?
22 초전도는 원소가 만들어내는 현상? 자기부상열차의 구조
23 의료기기에 사용하는 원소에는 무엇이 있을까?
24 우주탐사선에서 사용되는 원소는?
25 시계는 원소의 힘으로 정확하게 작동한다?
26 ‘1만 년 전의 화석’이라는 것을 어떻게 알 수 있을까?
27 ‘희소 금속’이란 무엇일까? 어디에 쓰일까?
원소 이야기 ④ 희소한 원소. 지구상에 어느 정도의 양이 존재할까?
28 원소 중 80%은 금속?
29 원소의 힘으로 뜨거워진다? 핫팩의 구조
원소의 위인 ① 앙투안 로랑 라부아지에 ·

제2장 ‘그렇구나!’ 하고 이해가 되는 우리 주변의 원소 이야기
30 수소 hydrogen 친환경 에너지로서 기대 중?
31 헬륨 helium 목소리를 높여주는 것도 가볍기 때문?
사진으로 보는 원소 ④ 원소가 빚어낸 아름다운 풍경
32 리튬 lithium 현대인의 생활을 완전히 바꾼 원소?
33 질소 nitrogen 동식물의 생명에 필수적인 원소?
34 산소 oxygen 지상의 생물들을 지켜주는 역할도?
35 플루오린 fluorine 치아를 보호하지만 오존층은 파괴한다?
36 소듐 sodium (나트륨 natrium) 식생활에 없어서는 안 될 원소?
37 마그네슘 magnesium 가볍고 강하고 광합성도 돕는다?
38 알루미늄 aluminium 1원이 되기도, 우주복이 되기도 하는 원소?
사진으로 보는 원소 ⑤ 원소가 색을 칠한 아름다운 보석
39 규소 silicon ‘반도체’의 원료로 엄청난 인기?
40 인 phosphorus 색깔에 따라서 성질이 다르다?
41 황 sulfur 황 자체는 냄새가 나지 않는다?
42 염소 chlorine 소독을 해주지만, 맹독이 되기도 한다?
43 칼슘 calcium 뼈뿐만 아니라 건축에도 필수?
원소 이야기 ⑤ 소변에서 발견한 원소는 무엇일까?
44 타이타늄 titanium 철보다 가벼우면서 경도는 2배?
45 철 iron 순수한 철은 거의 사용하지 않는다?
46 구리 copper 사용하기 좋고 가격도 적당?
47 은 silver 금보다 비싸던 때도 있었다?
48 주석 tin 다른 금속을 도와주는 동료 같은 존재?
49 백금 platinum 금보다 귀하고 비싼 원소?
50 금 gold 아주 옛날부터 모두가 좋아했다?
원소 이야기 ⑥ 인류가 지금까지 캐낸 금의 총량은 얼마나 될까?
51 납 lead 편리한 중금속이지만 취급 주의?
52 우라늄 uranium 원자력 발전에 필수. 원래는 착색제?
53 플루토늄 plutonium 인류가 만들어낸 위험한 원소?
원소의 위인 ② 드미트리 멘델레예프 ··

제3장 내일이라도 당장 이야기하고 싶어지는 원소 이야기
54 원소 이름은 어떻게 정할까?
55 공룡이 멸종했다는 증거? ‘이리듐’의 업적
56 금을 만들어내는 연금술과 원소의 관련성은?
사진으로 보는 원소 ⑥ 원소의 특성을 살린 아름다운 건축물
57 아름답기 위해 독을 사용? 화장품과 원소의 역사
58 원소는 맹독이 될 수도 있고 약이 될 수도 있다?
59 문명을 밝게 비추어왔다? 원소와 조명의 역사
60 원소의 힘으로 얼룩을 제거? 비누의 역사와 원리
61 자주 언급되는 ‘이온’도 원소의 일종일까?
원소 이야기 ⑦ 1g당 가장 비싼 원소는 무엇일까?
62 세계 각국에서 찾기 경쟁! 인공 원소 탐구의 역사
63 원소가 방출하는 빛으로 원소의 종류를 알 수 있을까?
64 길이의 기준? 1미터와 원소
65 다이아몬드는 인공적으로 만들 수 있을까?
사진으로 보는 원소 ⑦ 원소가 만들어낸 아름다운 광석
66 원소를 발견하면 노벨상을 받을 수 있을까?

자연의 원소 94

책 속으로

주기율표는 1810년경 스웨덴의 화학자 베르셀리우스가 원소의 원자량(원자의 질량)을 측정하면서 만들어지기 시작했다. 1864년에는 영국의 화학자 뉴랜즈는 원소를 원자량 순서대로 나열하면 여덟 번마다 성질이 비슷한 원소가 나온다는 사실을 알아차렸다.
_04 주기율표란 무엇일까? ① 왜 만들어졌을까?

먼저 스마트폰에 사용되는 작고 가벼운 대용량 전원인 리튬 이온 전지는 금속 원소인 리튬과 코발트 등으로 만들어진다. 전기를 축적하거나 방출하는 부품인 콘덴서에는 탄탈럼이라는 금속 원소를 사용한다. 탄탈럼은 가장 먼저 백열전구의 발광체(필라멘트)에 사용했는데, 탄탈럼을 이용한 콘덴서는 소형화 · 경량화가 가능하므로 최근 모바일 기기에서는 빼놓을 수 없는 원소가 되었다.
_19 스마트폰은 어떤 원소로 이루어져 있을까?

예를 들어 어떤 식물이 살아 있을 때 탄소 14의 존재량을 1이라고 하면, 5730년이 지나면 존재량은 절반으로 줄어든다. 이렇게 방사성 동위 원소의 양이 절반이 되는 시간을 반감기라고 한다. 반감기를 이용해 식물의 화석에 들어 있는 탄소 14와 탄소 12의 비율을 알아봄으로써, 식물이 죽은 후 시간이 얼마나 흘렀는지, 그 연대를 측정할 수 있는 것이다.
_26 ‘1만 년 전의 화석’이라는 것을 어떻게 알 수 있을까?

리튬은 전자를 방출하기 쉬워서 전지에 사용하기 적합한 원소다. 충전이 가능한 이차 전지인 리튬 이온 전지(오른쪽 그림)는 스마트폰, 노트북, 전기자동차 등의 배터리로 사용되고 있다. 그야말로 현대의 필수품에 활용되는 원소라고 할 수 있다. 1985년에 리튬 이온 전지를 발명한 요시노 아키라 박사를 비롯한 연구자들은 노벨화학상을 받았다.
_32 리튬 lithium 현대인의 생활을 완전히 바꾼 원소?

이리듐은 지구의 지각이나 맨틀에는 거의 함유되어 있지 않지만, 운석에는 많이 함유되어 있다. 그런 이리듐이 중생대 백악기와 신생대 고제3기의 경계(K-Pg 경계)에 해당하는 지층에서 대량으로 발견된 것이다.
_55 공룡이 멸종했다는 증거? ‘이리듐’의 업적

출판사 서평

‘그렇구나!’ 하고 이해가 되는
우리 주변의 원소 이야기
우리는 원소에 둘러싸여 있다. 우리 몸도 원소로 이루어져 있는데, 산소, 탄소, 수소, 질소가 우리 몸의 96%를 차지하고 있고, 다양한 원소들이 나머지를 채우고 있다. 따라서 자신의 주변에 있는 것들의 원리를 잘 이해하기 위해서는 원소에 대해 아는 것이 중요하다. 원소를 알면 납득이 가는 일도 늘어날 것이고, 이해하기가 더 쉬워질 것이다. 이 책을 통해 그렇게 하루하루가 더 즐거워지기를 바란다.
이 책은 총 3개 장으로 구성되어 있다. “제1장 원소에 대한 기본적인 내용과 이런저런 궁금한 이야기”에서는 원소가 정확하게 무엇인지를 설명하고 있다. 원소 주기율표부터 일상생활에 원소가 활용되는 예까지 원소에 대해 자세히 알아보자. “제2장 ‘그렇구나!’ 하고 이해가 되는 우리 주변의 원소 이야기”에서는 인간을 비롯한 모든 물질을 구성하는 118가지 원소 중에서 현재 우리 생활에 쓰이고 있는 원소와 앞으로의 활약이 기대되는 원소를 소개한다. “제3장 내일이라도 당장 이야기하고 싶어지는 원소 이야기”에서는 ‘원소 이름의 유래’, ‘이온’, ‘인공 지능’에 대한 이야기부터 ‘연금술의 역사’까지, 누구에게든 이야기해주고 싶은 원소의 이모저모를 살펴본다.

작가정보

저자(글) 구리야마 야스나오

번역 이정현

대학에서 심리학을 공부했고 졸업 후에 편집자로 일했으며 현재 바른 번역 소속 번역가로 활동 중이다. 옮긴 책으로는 『아주 짧은 집중의 힘』, 『일 잘하는 사람들은 숫자에 강합니다』, 『써드 씽킹』, 『생물학적으로 어쩔 수가 없다』, 『알아두면 득이 되는 생활 속 통계학』, 『우리는 행동경제학에 진심』, 『평생 써먹는 수학 용어집』, 『평범한 수학, 별의별 해답』 등이 있다.