화학을 이해하기 위한 첫 걸음

― 실험실과 방호복을 벗은 일상 속의 화학을 찾아서

일반적인 화학의 이미지란 실험 가운을 입은 박사님과 삼각플라스크 안에서 부글부글 끓고 있는 정체불명의 액체, 혹은 골치 아프게 외워야 하는 원소 주기율표 등이다. 하지만 사실 화학은 우리 일상 여러 분야에서 이미 다양하게 활용되고 있다. 아침에 일어나면 치약으로 이를 닦고, 비누로 세안을 하고, 손 세정제로 손을 씻고, 주방 세제로 설거지를 하고, 세탁 세제로 빨래를 한다. 밖으로 눈을 돌려, 대자연의 힘을 빌려 보면 어떨까? 원자력 발전을 이용한 전기 생산, 해수 담수화 공정 역시 화학 원리를 이용한 것이다. 『이렇게 재밌는 화학, 왜 몰랐을까?』는 화학의 매력을 여러 사람과 함께 나누고자 집필되었다.

모든 물질의 기본 입자인 원자에 대한 이야기로 시작하는 이 책은 일상에서 만나는 화학에 대한 우리의 호기심을 일깨우고자 한다. 이 책을 통해 우리는 다양한 화학의 원리가 생활 곳곳에 스며 있을 뿐 아니라 TV에 나오는 것처럼 그렇게 무시무시한 것만도 아니라는 사실을 알게 될 것이다. 실험실 안의 화학 이론이나 시험을 위해 암기하는 지식이 아닌 친근하고 진솔한 화학의 매력에 빠져보자.

풍부한 생활 밀착형 예시로 화학과의 거리감 줄이기

『이렇게 재밌는 화학, 왜 몰랐을까?』는 화학이 생활과 유리되어 뜬구름 잡는 지식이 아니라 우리 생활 전반에 밀접한 관련이 있음을 깨닫게 한다. 실험실 연구원이 아닌 이상, 화학과는 전혀 연관 없는 삶을 산다고 생각하는 사람이 대부분일 것이다. 하지만 화학은 심지어 우리 몸과도 관련이 있다. 원자는 세상 만물을 구성하는 기본 단위이며, 이 책의 서두를 여는 주제이다. 사람의 몸 역시 원자로 구성되어 있고, 이는 곧 우리가 화학적으로 구성된 존재라는 뜻이다. 뿐만 아니라 신체 여러 부위는 각기 다른 산 염기 값을 가진다. 예를 들어 피부는 약산성이고, 위에서는 강한 산성을 띠는 위액이 분비된다. 이때 말하는 산 염기 값 역시 화학적 개념이다.

일반적으로는 화학적 개념에 대해 생각하며 살지 않다 보니, 화학과 관련해서는 미디어에 노출된 부정적 이슈를 접하는 경우가 많다. 화학 공장에서 일어난 사고로 인한 독성 물질 유출, 혹은 식품에 잔류한 유해 물질이 인체에 끼치는 악영향 등이 미디어에 오르내린다. 또 우리가 미처 의식하지 못하고 있지만 ‘천연’이나 ‘건강’을 내세우는 많은 광고들 역시 화학에 대한 부정적 이미지를 이용한다. 이런 상황들을 보고 있노라면 ‘화학’이라는 말 자체가 유해 물질의 상징처럼 느껴지기도 한다. 우리는 ‘화학 성분이 담겨 있지 않다’고 광고하는 천연 제품 광고를 심심치 않게 접한다. 그러나 옷에 밴 얼룩과 땀을 효과적으로 제거해 주는 세탁 세제도 다름 아닌 ‘화학 성분’으로 그렇게 할 수 있는 것이다. 바로 계면 활성제다. 계면 활성제는 꼬리가 긴 올챙이와 비슷하게 생긴 독특한 화학 구조를 가지고 있다. 한쪽은 물에 용해되고, 다른 한쪽은 기름에 용해되어 물과 기름이 섞일 수 있게 하고, 이를 이용해 기름때를 제거한다.

또한 원자의 개념을 설명하기 위해 원자를 유치원 어린이에 빗대고, 손난로와 음식 포장 안의 산화 방지제를 통해 산화 반응을, 주방 세제를 통해 분자의 극성에 대해 설명한다. 야시장과 포장마차에서 쓰이는 초록색 그릇으로는 가소제에 대해 배울 수 있고, 초고속 엘리베이터를 탈 때 귀가 멍해지는 현상으로 기압에 대해 설명한다. 이처럼 『이렇게 재밌는 화학, 왜 몰랐을까?』는 아무런 생각없이 흔히 지나칠 수 있는 일상의 행위, 현상, 물건 들을 통해 다양한 화학적 개념과 원리에 대해 친절하게 알려준다.

추천사 끝없이 넓은 화학의 우주 _ 허우위저우

서문 나만의 화학 우주를 구축해 보자!

PART 1 ‘원자’로 이루어진 세계

— 만물을 구성하는 기본 입자

01 화학≠실험실! 일상은 생각보다 더 화학적이다

02 전체 우주는 원자로 쌓아 올린 걸작

03 ‘원자 유치원’ 난투극

04 알칼리성 이온수, 과연 마실수록 건강해질까?

05 가는 데마다 feat. 음이온

화학 플러스 예외도 존재한다! 중성자 없는 원자—수소 원자

PART 2 작디작은 원자핵의 어마어마한 에너지

— ‘핵반응’, ‘원자력 발전’에서 ‘방사선’까지

01 전기는 어떻게 만들어질까?

화학 플러스 수력 발전은 정말 환경친화적인가?

02 기존 세상에는 없던 핵반응

03 원자력 발전의 본질은 물을 끓이는 것

04 “만년이 흘러도” 다 처리 못 할 핵폐기물

화학 플러스 기나긴 반감기

05 저나트륨 소금의 방사능, 과연 얼마나 치명적인가?

PART 3 우리가 느끼는 당도는 서로 다르다

— ‘농도’의 비밀

01 농도를 수치화해 객관적으로 판단한다

02 같은 농도, 다른 표현

화학 플러스 1+1은 곧 2가 아니다

03 육안의 한계로 만들어진 여러 가지 농도 단위

04 ‘미검출’이란 아름다운 신화일 뿐이다

화학 플러스 안전 허용치의 중요성

PART 4 물 분자의 삼투 임무

— ‘삼투압’과 ‘반투막’에 대하여

01 반투막은 VIP 회원만 통과시키는 관문

02 생활 속의 작은 반투막 실험

화학 플러스 창자 주머니 실험군을

            세 가지로 나누는 이유

03 스포츠 음료의 삼투압 원리

04 반투막으로 만들 수 있는 깨끗한 음용수

05 국가급 역삼투

PART 5 산성과 알칼리성, 당신은 어떤 체질?

— 산 염기 체질을 통해 보는 산 염기 값

01 산 염기 세력의 화학 대전

화학 플러스 수산화 이온은

            수소 이온인가, 산소 이온인가?

02 논쟁이 끊이지 않는 레몬의 산 염기성

03 음식으로 산 염기 체질을 바꿀 수 있을까?

화학 플러스 ‘pH 값’이란 무엇인가?

04 독특하고 매혹적인 음료를 만들어 내는 버터플라이 피

화학 플러스 똑같은 산 염기 중화, 왜 비타민 C 발포정은 무해할까?

PART 6 난 네가 싫지만 너 없인 안 돼

— 산소와의 사랑과 전쟁

01 금은 정녕 불의 단련을 두려워하지 않는가?

화학 플러스 녹는점은 ‘점’이 아닐 수 있다

02 산소를 차단하지 않아도 되는 녹 방지법

화학 플러스 절대 분리될 수 없는 산화와 환원

03 손난로의 원리는 녹이 슬어 발열하는 것

04 연소도 일종의 산화 작용

05 비타민 C, 비타민 E 섭취는 체내의 음극 보호법?

06 맥락이 어긋난 비타민 C 실험

07 무서워할 필요 없는 산화 방지제

화학 플러스 심호흡으로 산화 환원에 불을 붙여 보자!

PART 7 화해·조정 전문가이자 똥개 훈련 고문관

— 주방 세제는 멀티플레이어

01 인간관계로 보는 화학 분자의 극성

화학 플러스 알코올과 물의 특수한 관계

02 화해만을 주선하는 계면 활성제

03 주방에서의 작은 실험: 신기한 표면 장력 관찰

화학 플러스 뜨고 가라앉음을 결정하는 것은 무게가 아닌 밀도

PART 8 음식으로 장난친 죄

— 식품 안전의 흑역사

01 멜라민 그릇은 야시장의 좋은 친구

화학 플러스 공장에서도 빵집에서도

            사용하는 베이킹파우더

02 킬달 분석법을 속여 넘긴 멜라민

03 멜라민 그릇도 우리 몸에 해로울까?

04 가소제와 떼려야 뗄 수 없는 PVC

05 모든 플라스틱 제품에 가소제가 쓰이는 건 아니다

화학 플러스 여러 소분자의 중합체 플라스틱

PART 9 인사이더와 아웃사이더의 소극장

— ‘용해도’ 랩소디

01 방귀도 물에 녹지 않는데, 탄산수는 어떻게 만들어질까?

02 고압으로 물과 이산화 탄소를 쌓아 올리는 것

화학 플러스 탄산수 제조기로 보는 가압

03 사이다를 마시면 나오는 트림은 용해도 때문?

04 이산화 탄소들이 탈출한다! 핵 생성 사이트로 집합!

PART 10 압력에 저항할 수 없다고 말하지 마라!

— 어디에나 존재하는 ‘압력’

01 우리는 매분 매초 공기에 둘러싸여 두들겨 맞는다

02 블로브피시로 보는 무시무시한 ‘압력 불균형’

03 빨대의 압력으로도 변화하는 녹는점

04 증발과 비등의 차이

05 왜 높은 해발 고도에서는 음식이 잘 안 익을까?

06 압력솥만 있으면 낮은 곳을 찾아다니지 않아도 된다

화학 플러스 믿어라, 우리 눈에는 사실 수증기가 보이지 않는다

후기 와우, 이 책을 끝까지 읽으셨군요!

참고 이렇게 재밌는 화학, 교과서에도 있을까?

     원소의 주기율표