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세상을 이해하기 위한 최소한의 화학 100개의 물질로 읽는 생명과 우주, 인류의 미래
- 김성수 저
- 지상의책
- 2026년 01월 15일
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ISBN: 9791193301067
356쪽
463g
148 x 210 (㎜)
지금 이책은
- 판매지수 : 0
- 주간 자연과학/공학: 38위
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책 소개
이 책은
세상은 화학으로 쓰여 있다!
태초의 우주로부터 시작된 암호를 풀어
별과 생명의 탄생, 인류와 문명의 진화를 거쳐
다시 광활한 우주를 탐사하는 100가지 화학 이야기
2024년, 인공지능(AI) 전문가들이 노벨 물리학상과 화학상을 연이어 수상해 세상이 떠들썩했다. 실험실이 아닌 컴퓨터상에서 과학 연구가 이뤄지는 새 시대의 신호탄이었다. 하지만 인공지능이 데이터로 결과를 예측하는 시대가 와도, 역설적으로 ‘물질’ 자체에 대한 본질적 이해는 오히려 과거보다 더 중요하다는 데는 이견이 없다. 데이터의 환각(Hallucination)을 가려내는 일도, 연구 결과에 해석과 가치를 부여하는 일도, 결국은 물질의 기본 원리를 꿰뚫고 있는 인간의 통찰에 달렸기 때문이다.
《세상을 이해하기 위한 최소한의 화학》은 100개의 화학물질로 우주의 탄생부터 현대 문명과 인류의 미래까지를 관통해 서술한다. 원시우주의 수소 원자부터 첨단소재 탄소나노튜브에 이르기까지 각각의 물질은 독립적으로 읽기 쉽게 구성되었지만, 단순한 백과사전식 나열이 아니다. 서사적 연결성을 고려해 유기적으로 이어지며 독자가 자연스럽게 더 큰 그림을 이해하도록 설계되었다. 원초적 우주에서 생겨난 원자에서 출발하여(1부), 지구의 암석과 대기 그리고 생명체를 구성하는 분자(2~3부), 인류 문명과 산업을 견인해 온 합성물(4~5부), 나아가 미래 우주 시대를 추동하는 신소재(6부)까지, 100가지 물질의 과학적 원리와 결과물을 촘촘하게 톺아보는 가운데 생명과 우주를 연결하는 빅히스토리가 한눈에 그려진다.
저자 김성수는 수많은 화학물질 가운데 100개만 골라 세상의 이야기를 재구성하는 일이 “나침반 없이 남극의 광활한 설원 위에 홀로 덩그러니 놓인” 듯 곤혹스러웠다면서도, ‘물질세계’에 푹 빠져 살아온 천생 화학자로서의 면모를 유감없이 발휘한다. “어떠한 학문 분야와도 연계하고 소통할 수 있는 화학이야말로 진정한 ‘중심 과학’이라고 생각한다”는 저자를 따라 세상을 종횡무진 누빈 독자들은 어느덧 AI 시대가 두렵지 않은 중심축을 갖추게 될 것이다.
출판사 리뷰
우주적 평형에 대한 고려 없이 세상을 이해하는 것은 아무 소용이 없는 일이며, 심지어 위험하기까지 하다. 이 책에 담긴 100개의 화학물질 중에서 다른 물질과 아무런 소통과 연결 없이 홀로 존재하는 것은 없다. 이처럼 세상의 모든 존재가 서로에게 빚진 채 공존하고 있다는 사실을, 그리고 화학이란 그 공존을 지속 가능하게 하는 수많은 물질의 변화라는 것을 모두가 기억해야 할 것이다. 부디 이 책이 화학을 통해 역동적인 균형을 이루고 있는 세상을 이해하는 데 도움이 되는 ‘최소한의’ 지침 중 하나가 될 수 있기를 바란다.
추천사
세상은 화합물로 가득 차 있다. 세상에서 일어나는 수많은 화학 현상을 이해하고 화학적인 존재로서 제대로 잘 살아가기 위해서 자신만의 ‘화학 창문’을 만들 필요가 있다. 본인이 가진 화학 창문의 크기와 모양과 투명도에 따라 물질 세상에 대한 지식의 범위와 깊이가 결정된다. 이 책은 그러한 각자의 화학 창문을 만드는 데 있어 아주 탁월한 지침서가 된다. 늘 손이 닿는 위치에 두고 배움의 깊이를 더할 수 있는 멋진 책이다. 한번 읽어보는 것을 강력히 추천한다.
- 이광렬 (고려대학교 화학과 교수, 《게으른 자들을 위한 수상한 화학책》 저자)
저자 소개
서울대학교에서 화학과 물리학을 전공하고 최우수 졸업(숨마쿰라우데)을 했다. 고분자화학 연구로 동 대학원 화학부에서 박사 학위를 취득했고, 박사후연구원으로 미국 미네소타대학 화학공학과에서 연구를 수행했다. 〈카번(Carbon)〉 등 국내외 저널에 40여 편의 논문을 게재하며 학계에서 활발히 활동하고 있다. 현재 한국과학기술연구원(KIST) 전북 복합소재기술연구소 선임연구원으로 재직하며, 다양한 고분자 물질이 탄소 소재로 전환되는 과정과 결과를 연구하는 데 힘쓰고 있다. 지은 책으로 《읽자마자 과학의 역사가 보이는 원소 어원 사전》이 있다.
목차
들어가며
1부. 가장 작은 우주로부터
001 수소 원자 : 가장 작은 원자
원자의 생김새
002 중수소 : 동위원소의 등장
003 헬륨 기체 : 최초의 비활성기체
004 알파입자 : 불안정한 핵의 붕괴
005 삼중수소 : 또 다른 붕괴
006 수소 분자 : 공유결합을 통한 이원자 분자의 등장
원자의 구성
007 일산화 탄소 : 다양한 성간 물질의 형성
008 풀러렌 : 우주에서 영감을 받아 만들어진 아름다운 분자
009 니켈 : 가장 안전한 원자핵
010 철 : 별의 죽음과 새로운 원소들의 탄생
2부. 창백한 푸른 점, 지구
011 외핵 : 지구 자기장 방어막의 원천
012 석영 : 지각에 제일 풍부한 광물
013 백운모 : 비늘처럼 벗겨지는 광물
014 현무암 : 구멍이 숭숭 뚫린 제주도의 상징
015 황동석 : 구리를 품은 광석
016 자철석 : 쇠붙이가 달라붙는 광석
017 석회암 : 바다 생물의 껍질이 만들어 낸 돌
018 다이아몬드 : 가장 단단한 탄소 동소체
019 라돈 : 지상의 자연 방사선020 물 : 바다를 이루는 액체
021 염화 소듐 : 바닷물이 짠 이유
022 염화 마그네슘 : 두부 제조에 꼭 쓰이는 간수
이온화합물
023 질소 기체 : 과자 봉지 속 기체
024 산소 기체 : 생명체 호흡의 필수 요소
025 이산화 탄소 : 지구 온난화의 원인
026 아르곤 : 비활성기체 발견 역사의 시작
3부. 모든 생명체는 별의 자손이다
027 셀룰로스 : 식물 세포벽을 구성하는 주요 고분자
028 리그닌 : 식물을 지탱하는 단단한 고분자
029 알진산 : 해조류를 구성하는 주요 고분자
030 엽록소 : 광합성의 필수 색소
031 베타카로틴 : 당근의 색깔을 내는 카로틴
032 사이아니딘 : 포도와 베리의 색깔을 내는 화청소
033 포도당 : 광합성의 제일 목적
034 녹말 : 식물이 생산한 에너지 저장고
035 아데닌 : 유전 정보를 품은 염기 분자
036 포스파티딜콜린 : 동물 세포막을 구성하는 이중층
037 글라이신 : 가장 간단한 아미노산
유기화합물의 기능기
038 수산화 인회석 : 뼈와 치아를 구성하는 무기물
039 알파 아밀레이스 : 음식이 처음 만나는 소화 효소
040 인슐린 : 혈당을 제어하는 호르몬
041 글리코젠 : 동물이 생성한 에너지 저장고
042 트라이글리세라이드 : 지방의 다른 이름
043 티아민 : 생리 작용을 조절하는 비타민
044 아데노신 삼인산(ATP) : 에너지 대사의 핵심
045 탄산 : 혈액의 항상성을 유지하는 화학
산과 염기
046 헤모글로빈 : 산소와 이산화 탄소의 운반
047 아세틸콜린 : 시냅스 사이 신호를 전달하는 전령
048 도파민 : 뇌의 신경 전달 물질
049 세로토닌 : 우울한 이들에게 행복감을
050 베타엔도르핀 : 인체가 생산하는 궁극의 진통제
4부. 인류의 발견에서 문명의 발전으로
051 청동 : 금속 도구의 등장
? 고대 사회 교역과 청동
052 강철 : 현대 산업의 쌀
053 고령토 : 도자기의 핵심 성분
054 시멘트 : 인류가 애용한 건축 재료
055 석탄 : 고대 식물이 남긴 선물
056 메테인 : 액화천연가스의 주성분
057 헨트라이아콘테인 : 파라핀 왁스의 정체
058 아세틸렌 : 고온 용접 불꽃의 원료
059 벤젠 : 케쿨레의 꿈
060 질산 포타슘 : 전쟁의 필수품
061 수크로스 : 달콤한 유혹
062 아세트산 : 입안에 침이 고이게 하는 맛
063 캡사이신 : 혀가 얼얼해지는 화끈한 맛
064 글루탐산 소듐(MSG) : 해조류에서 얻어낸 감칠맛의 정체
065 아세트산 아이소아밀 : 과일의 향기
066 푸트레신 : 부패의 악취
067 에탄올 : 술의 주원료
068 자일리톨 : 충치 잡는 분자
069 아세트알데하이드 : 숙취의 원인
070 카페인 : 교황의 축복을 받게 된 악마의 음료
071 니코틴 : 애연가를 정복한 담배 연기 속 정체
072 모르핀 : 역사를 바꾼 마약
073 인디고 : 청출어람
5부. 화학 합성의 양날
074 요소 : 무기물이 유기물로 전환되는 화학
075 암모니아 : 공기에서 빵을 만드는 화학
르 사틀리에의 원리
076 아스파탐 : 합성 인공감미료의 시작
077 아질산 소듐 : 더 맛있게 보이는 고기와 생선
078 아세틸살리실산 : 만인의 해열진통제
079 벤질페니실린 : 수많은 사람을 살리게 된 우연
080 모베인 B : 유럽을 매료시킨 자주색 합성 염료
081 프러시안 블루 : 유럽을 매료시킨 푸른빛의 합성 안료
082 베이클라이트 : 최초의 플라스틱
083 메틸 고무 : 최초의 합성 고무
084 나일론 : 최초의 합성 섬유
고분자 합성
085 폴리에틸렌(PE) : 플라스틱 전성시대
086 사이안화 수소 : 홀로코스트의 비극
087 우라늄-235 : 제2차 세계대전의 끝과 새로운 공포의 시작
088 이산화 황 : 대기 속 황산
089 이산화 질소 : 각종 대기 오염의 원흉
090 오존 : 지구를 살릴 수 있다는 희망
6부. 다시 끝없는 우주를 향해
091 규소 : 현대 반도체 문명의 기반
092 질화 갈륨 : 찬란한 푸른빛을 내는 반도체
093 루비 : 초장거리 레이저 광통신의 가능성
094 리튬 : 전기 문명의 도약을 이끌 2차전지의 핵심 소재
리튬 이온 전지의 구조
095 할로젠화 메틸암모늄 납 : 페로브스카이트 태양전지
096 백금 : 연료전지의 촉매
097 질화 붕소 : 우주방사선을 막는 2차원 소재
098 케블라 : 질기고 강한 섬유
099 폴리아크릴로나이트릴(PAN) : 고성능 탄소섬유의 출발
100 탄소나노튜브(CNT) : 우주로 떠나는 엘리베이터
나가며
미주
1부. 가장 작은 우주로부터
001 수소 원자 : 가장 작은 원자
원자의 생김새
002 중수소 : 동위원소의 등장
003 헬륨 기체 : 최초의 비활성기체
004 알파입자 : 불안정한 핵의 붕괴
005 삼중수소 : 또 다른 붕괴
006 수소 분자 : 공유결합을 통한 이원자 분자의 등장
원자의 구성
007 일산화 탄소 : 다양한 성간 물질의 형성
008 풀러렌 : 우주에서 영감을 받아 만들어진 아름다운 분자
009 니켈 : 가장 안전한 원자핵
010 철 : 별의 죽음과 새로운 원소들의 탄생
2부. 창백한 푸른 점, 지구
011 외핵 : 지구 자기장 방어막의 원천
012 석영 : 지각에 제일 풍부한 광물
013 백운모 : 비늘처럼 벗겨지는 광물
014 현무암 : 구멍이 숭숭 뚫린 제주도의 상징
015 황동석 : 구리를 품은 광석
016 자철석 : 쇠붙이가 달라붙는 광석
017 석회암 : 바다 생물의 껍질이 만들어 낸 돌
018 다이아몬드 : 가장 단단한 탄소 동소체
019 라돈 : 지상의 자연 방사선020 물 : 바다를 이루는 액체
021 염화 소듐 : 바닷물이 짠 이유
022 염화 마그네슘 : 두부 제조에 꼭 쓰이는 간수
이온화합물
023 질소 기체 : 과자 봉지 속 기체
024 산소 기체 : 생명체 호흡의 필수 요소
025 이산화 탄소 : 지구 온난화의 원인
026 아르곤 : 비활성기체 발견 역사의 시작
3부. 모든 생명체는 별의 자손이다
027 셀룰로스 : 식물 세포벽을 구성하는 주요 고분자
028 리그닌 : 식물을 지탱하는 단단한 고분자
029 알진산 : 해조류를 구성하는 주요 고분자
030 엽록소 : 광합성의 필수 색소
031 베타카로틴 : 당근의 색깔을 내는 카로틴
032 사이아니딘 : 포도와 베리의 색깔을 내는 화청소
033 포도당 : 광합성의 제일 목적
034 녹말 : 식물이 생산한 에너지 저장고
035 아데닌 : 유전 정보를 품은 염기 분자
036 포스파티딜콜린 : 동물 세포막을 구성하는 이중층
037 글라이신 : 가장 간단한 아미노산
유기화합물의 기능기
038 수산화 인회석 : 뼈와 치아를 구성하는 무기물
039 알파 아밀레이스 : 음식이 처음 만나는 소화 효소
040 인슐린 : 혈당을 제어하는 호르몬
041 글리코젠 : 동물이 생성한 에너지 저장고
042 트라이글리세라이드 : 지방의 다른 이름
043 티아민 : 생리 작용을 조절하는 비타민
044 아데노신 삼인산(ATP) : 에너지 대사의 핵심
045 탄산 : 혈액의 항상성을 유지하는 화학
산과 염기
046 헤모글로빈 : 산소와 이산화 탄소의 운반
047 아세틸콜린 : 시냅스 사이 신호를 전달하는 전령
048 도파민 : 뇌의 신경 전달 물질
049 세로토닌 : 우울한 이들에게 행복감을
050 베타엔도르핀 : 인체가 생산하는 궁극의 진통제
4부. 인류의 발견에서 문명의 발전으로
051 청동 : 금속 도구의 등장
? 고대 사회 교역과 청동
052 강철 : 현대 산업의 쌀
053 고령토 : 도자기의 핵심 성분
054 시멘트 : 인류가 애용한 건축 재료
055 석탄 : 고대 식물이 남긴 선물
056 메테인 : 액화천연가스의 주성분
057 헨트라이아콘테인 : 파라핀 왁스의 정체
058 아세틸렌 : 고온 용접 불꽃의 원료
059 벤젠 : 케쿨레의 꿈
060 질산 포타슘 : 전쟁의 필수품
061 수크로스 : 달콤한 유혹
062 아세트산 : 입안에 침이 고이게 하는 맛
063 캡사이신 : 혀가 얼얼해지는 화끈한 맛
064 글루탐산 소듐(MSG) : 해조류에서 얻어낸 감칠맛의 정체
065 아세트산 아이소아밀 : 과일의 향기
066 푸트레신 : 부패의 악취
067 에탄올 : 술의 주원료
068 자일리톨 : 충치 잡는 분자
069 아세트알데하이드 : 숙취의 원인
070 카페인 : 교황의 축복을 받게 된 악마의 음료
071 니코틴 : 애연가를 정복한 담배 연기 속 정체
072 모르핀 : 역사를 바꾼 마약
073 인디고 : 청출어람
5부. 화학 합성의 양날
074 요소 : 무기물이 유기물로 전환되는 화학
075 암모니아 : 공기에서 빵을 만드는 화학
르 사틀리에의 원리
076 아스파탐 : 합성 인공감미료의 시작
077 아질산 소듐 : 더 맛있게 보이는 고기와 생선
078 아세틸살리실산 : 만인의 해열진통제
079 벤질페니실린 : 수많은 사람을 살리게 된 우연
080 모베인 B : 유럽을 매료시킨 자주색 합성 염료
081 프러시안 블루 : 유럽을 매료시킨 푸른빛의 합성 안료
082 베이클라이트 : 최초의 플라스틱
083 메틸 고무 : 최초의 합성 고무
084 나일론 : 최초의 합성 섬유
고분자 합성
085 폴리에틸렌(PE) : 플라스틱 전성시대
086 사이안화 수소 : 홀로코스트의 비극
087 우라늄-235 : 제2차 세계대전의 끝과 새로운 공포의 시작
088 이산화 황 : 대기 속 황산
089 이산화 질소 : 각종 대기 오염의 원흉
090 오존 : 지구를 살릴 수 있다는 희망
6부. 다시 끝없는 우주를 향해
091 규소 : 현대 반도체 문명의 기반
092 질화 갈륨 : 찬란한 푸른빛을 내는 반도체
093 루비 : 초장거리 레이저 광통신의 가능성
094 리튬 : 전기 문명의 도약을 이끌 2차전지의 핵심 소재
리튬 이온 전지의 구조
095 할로젠화 메틸암모늄 납 : 페로브스카이트 태양전지
096 백금 : 연료전지의 촉매
097 질화 붕소 : 우주방사선을 막는 2차원 소재
098 케블라 : 질기고 강한 섬유
099 폴리아크릴로나이트릴(PAN) : 고성능 탄소섬유의 출발
100 탄소나노튜브(CNT) : 우주로 떠나는 엘리베이터
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