청소년을 위한 교양 화학: 전기화학

루미너리북스 교육출판 에디팅 팀 지음

루미너리북스 2025년 06월 12일 출간

작품소개

책소개

전기와 화학이 만나는 순간 놀라운 일들이 벌어집니다. 18세기 루이지 갈바니가 개구리 다리에서 발견한 신비로운 현상은 오늘날 우리 삶을 완전히 바꾸어 놓았습니다. 볼타의 최초 배터리부터 현재의 리튬이온 배터리까지, 전기화학은 인류가 에너지를 저장하고 활용하는 방식을 혁신했습니다. 스마트폰이 작동하고, 전기자동차가 달리며, 우주선이 우주를 탐험할 수 있는 것도 모두 전기화학의 원리 덕분입니다. 이 신비로운 과학 분야는 단순히 실험실의 연구 주제가 아니라 현대 문명의 토대가 되었습니다.

이 책은 전기화학의 기본 개념부터 최첨단 기술까지 25개 챕터에 걸쳐 체계적으로 다룹니다. 이온과 전해질의 기초 개념에서 시작하여 전극, 전지, 전위의 원리를 차근차근 설명합니다. 네른스트 방정식, 부식 방지 기술, 전해 공정 같은 핵심 내용들을 실생활 사례와 함께 풀어냅니다. 배터리 기술의 진화, 연료전지의 무한한 가능성, 도금의 예술과 과학을 거쳐 나노 전기화학과 광전기화학까지 다루며, 마지막에는 환경을 지키는 전기화학 기술과 미래 비전을 제시합니다. 각 챕터는 역사적 발견 과정과 과학자들의 이야기를 통해 흥미롭게 구성되어 있습니다.

전기화학은 우리 주변 어디에나 존재합니다. 바닷물이 전기를 통하는 이유, 스포츠음료가 우리 몸에 좋은 과학적 근거, 철이 녹스는 과정, 심전도와 뇌전도 측정 원리까지 모든 것이 전기화학과 연결되어 있습니다. 혈당 측정기, pH 미터, 산소 센서 같은 의료기기부터 반도체 제조의 구리 도금, 건축물의 부식 방지까지 산업 현장에서도 핵심 역할을 합니다. 심지어 우리 몸속 신경 세포의 전기 신호 전달과 광합성 과정에서도 전기화학 반응이 일어납니다. 이 책을 통해 독자들은 일상생활 속 숨겨진 과학 원리들을 발견하고 세상을 보는 새로운 시각을 갖게 될 것입니다.

미래는 더욱 놀라운 전기화학 기술들로 가득할 것입니다. 태양전지의 효율 향상, 이산화탄소를 유용한 물질로 바꾸는 기술, 웨어러블 기기용 유연한 배터리, 인공 광합성 시스템 개발이 현실이 되고 있습니다. 나노 기술과 인공지능이 결합된 차세대 전기화학 연구는 에너지 저장과 환경 문제 해결에 새로운 해답을 제시하고 있습니다. 이 책은 복잡한 전기화학 개념들을 중학생도 이해할 수 있도록 쉽고 재미있게 설명하면서도, 최신 연구 동향까지 빠뜨리지 않고 다룹니다. 독자들은 과학적 사고력을 기르고 미래 기술을 이해하는 안목을 갖춤으로써 변화하는 세상에 능동적으로 대응할 수 있는 지식과 통찰을 얻게 될 것입니다.

목차

1. 전기화학의 놀라운 세계
2. 이온과 전해질의 비밀
3. 전기가 흐르는 길
4. 전극에서 일어나는 마술
5. 전지의 탄생과 원리
6. 전위의 신비로운 힘
7. 네른스트의 놀라운 발견
8. 전지의 두 얼굴
9. 부식과의 전쟁
10. 전해 공정의 산업혁명
11. 배터리 기술의 진화
12. 연료전지의 무한한 가능성
13. 도금의 예술과 과학
14. 전기화학 센서의 눈
15. 생명체 속 전기화학
16. 고체 전해질의 혁신
17. 임피던스로 보는 전극
18. 순환 전압전류법의 마법
19. 전기화학 열역학의 법칙
20. 전기화학 반응의 속도
21. 전극 표면의 미시 세계
22. 나노 전기화학의 신세계
23. 빛과 전기화학의 만남
24. 환경을 지키는 전기화학
25. 전기화학의 미래 비전

작가정보

저자(글) 루미너리북스 교육출판 에디팅 팀

루미너리북스 교육 출판 에디팅 팀은 전문 교육 콘텐츠 기획자와 편집자들로 구성되어, 학생들의 눈높이에 맞춘 양질의 교육 도서를 제작하는 데 전념하고 있다. 각 분야별 전문가들과의 긴밀한 협업을 통해 정확하고 이해하기 쉬운 교육 콘텐츠를 개발하며, 특히 고등학생을 위한 대학 과목 선행학습 시리즈와 같은 혁신적인 교육 도서를 기획하고 있다.