화학식만 보면 머리가 지끈, 주기율표만 보면 가슴이 울렁거린다고?
왁자지껄 기체 친구들이 총출동, 화학 고민을 싹 해결해 준다!


철기 시대의 유물이 별로 없는 이유는?
지구가 이산화 탄소로 가득 차 있었다고?
합성 비료가 폭탄이 되었다고?
방귀를 많이 뀌면 우주인이 못 된다고?
축축한 공기가 더 가볍다고?

『탄소 톡 산소 펑 화끈화끈 화학 수업』은 숙명여대 화학과 박동곤 교수가 화학을 어려워하는 청소년들을 위해 쉽게 쓰고 직접 그림까지 그린 화학 책이다. 청소년들은 기체 물질에는 항상 노출되어 있고 체험도 많이 한다. 이 책은 일상생활에서 쉽게 접하는 ‘기체’로부터 화학을 배운다. 산소, 질소, 이산화 탄소, 메탄의 여러 모습들을 접하면서 화학 실력을 쌓고, 환경 문제에 대한 지식까지 덤으로 얻게 된다. 화학 반응식이 거의 없고, 흥미로운 에피소드가 가득하여 재미난 화학의 세계로 성큼 들어설 수 있다. [질문하는 과학] 시리즈 1권
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프롤로그

1장 공기는 어떤 친구일까?

1 헬륨 풍선이 전단을 뿌린다고?
2 보일의 공기 펌프가 산업 혁명을 촉발했다고?
3 타이어가 변신을 하는 이유는?
4 풍선을 불다가 “유레카!” 했다고?
5 화학 혁명에 불을 댕긴 사람은?


2장 이상 기체 방정식이 뭐지?

6 이상 기체 방정식이 공기의 행동을 설명한다고?
7 에베레스트산에 오르면 왜 숨쉬기 어려울까?
8 하늘을 처음으로 난 사람들이 다 화학자라고?
9 하늘을 나는 세 가지 비법이 있다고?
10 이상 기체 방정식이 세계 일주를 성공으로 이끌었다고?
?왜 우리는 공기를 마셔야 할까?


3장 산소가 많으면 좋을까?

11 화학에서는 산소가 약방의 감초라고?
12 외계인이 산소가 많아서 깜짝 놀란다고?
13 철기 시대의 유물이 별로 없는 이유는?
14 산소가 너무 많으면 독이라고?
15 땔감에 들어 있는 불순물이 문제라고?
16 안개가 사람을 죽인다고?


4장 먹거리와 독가스, 질소의 두 얼굴

17 번개가 나를 만들었다고?
18 서울형 스모그가 그렇게 대단하다고?
19 새똥 때문에 전쟁이 일어났다고?
20 식량 부족을 해결한 일등 공신은?
21 우리가 암모니아 덕분에 산다고?
22 합성 비료가 폭탄이 된다고?
?단백질을 만드는 데 필요한 것은?


5장 이산화 탄소는 나쁜 기체일까?

23 바다가 이산화 탄소 먹는 하마라고?
24 지구가 이산화 탄소로 가득 차 있었다고?
25 이산화 탄소가 나중에 에너지가 된다고?
26 이산화 탄소로 내 몸을 만들었다고?
27 석회 속으로 지구의 대기가 들어갔다고?
28 인류가 다시 46억 년 전으로 돌아간다고?
?공기, 물, 불, 흙이 연결되어 있다고?


6장 천의 얼굴을 가진 메탄

29 박테리아가 트림을 한다고?
30 지구가 온통 메탄 방귀를 뀐다고?
31 메탄이 천의 얼굴을 가지고 있다고?
32 우리나라 바다 밑에 메탄이 깔려 있다고?
33 얼음이 녹으면 재앙이 닥친다고?
?해양 생물이 차가운 물을 좋아하는 이유는?


7장 놀라운 물, 소중한 물

34 수증기가 공기 중의 산소를 빼앗는다고?
35 공기가 물에 젖으면 가벼워진다고?
36 물의 끓는 온도가 100도가 아니라고?
37 끓는 소금물이 더 뜨겁다고?
38 잠수사가 갑자기 물 위로 올라가면?
39 니오스 호숫가 주민들이 사망한 이유는?
40 호기심이 곧 화학이라고?

▶ 쉽게 접하는 ‘기체’로부터 화학을 배운다!
원래 화학 지식의 대부분이 원자, 분자처럼 눈에 보이지도 않고 만져지지도 않아서 거의 상상에 의존해야 한다. 그래서 더더욱 구체적인 체험이 전제되어야 흥미를 가지고 책을 읽을 수 있다. 이 책은 다루는 물질의 범위를 기체에 국한하였다. 청소년들은 자신도 모르게 기체 물질에는 항상 노출되어 있고 일상적인 경험도 많이 하기 때문이다.
지구를 가득 메운 이산화 탄소는 석회?석탄?석유?생명체가 되었고, 대기 중에 산소가 너무 많으면 우리는 불구덩이 속에서 살아야 한다. 메탄은 지구 온난화를 가속화시키는 주범이자 석유를 대신할 연료로 각광받고 있으며, 질소는 식량 증산을 위한 비료가 될 수도 폭약이 될 수도 있다는 사실을 알 수 있다.
▶ 새롭고 재미난 에피소드가 가득!
새똥을 서로 가지려고 전쟁을 일으킨 나라들이 있었다. 1879년 페루와 볼리비아 연합군과 칠레 사이에 일어난 전쟁이다. 핀란드에서는 해마다 세계 사우나 챔피언십 대회라는 엉뚱한 대회가 열렸다. 그런데 최종 결선에서 러시아 선수가 질식사하는 참사가 벌어져 12년 만에 폐지되었다. 공룡이 살던 시대에 대적할 상대가 없었던 힘센 공룡들도 덮쳐 오는 산불 앞에서는 공포에 떨어야만 했다. 대기 중 산소가 25%를 넘어섰기 때문인데, 산소가 많으면 무조건 좋을 것 같지만 실제로는 불구덩이 속에서 살게 된다. 이 책에서 다양한 에피소드가 가득 실려 있어 재미난 이야기를 통해 화학 지식을 쉽게 습득하고 오랫동안 기억할 수 있다.

▶ 화학 반응식이 거의 없다!
청소년들이 화학을 싫어하는 이유 중 하나는 엄청난 화학식 때문이다. 화학 지식의 중심에는 화학 반응식이 있지만, 처음 접하는 청소년들은 괴로울 뿐이다. 이 책에서는 화학 반응식의 사용을 최대한 자제하고 꼭 필요한 경우에만 가능한 간단한 형태로 제시했다. 많은 경우 문장 속에 분자식이나 실험식을 괄호로 묶어서 함께 제공함으로써 굳이 화학 반응식을 제시하지 않더라도 독자가 스스로 관련된 반응을 쉽게 유추할 수 있도록 하였다. 청소년들이 부담 없이 슬슬 읽어 나가며 화학을 즐길 수 있도록 구성하였다.

▶ 객관적인 화학 지식을 바탕으로 환경 문제를 배운다!
대부분의 사람들이 환경 문제가 매우 중요하다고 알고 있으면서도 이에 대한 과학적인 지식은 부족하다. 환경 관련 책들을 살펴보면 객관적인 근거보다는 필자의 주장이 과도한 책, 너무 어려워서 읽고 싶지 않은 책, 비관적인 생각만 가득해서 도대체 믿어야 할지 말아야 할지 헷갈리는 책들이 가득하다. 이 책에서는 환경 문제와 관련된 과학적인 사실을 이해할 수 있도록 설명하기에 화학 공부를 하면서 환경 문제에 대한 지식까지 덤으로 쌓을 수 있다.
서울 하늘을 덮은 스모그에는 자동차에서 배출된 질소산화물과 여기에서 만들어진 오존, 석탄을 태울 때 배출된 황산화물, 그리고 이들과 함께 만들어진 초미세 먼지가 모두 섞여 있다. 더구나 봄이 되면 중국 북부에서 발원한 황사 미세 먼지까지 합세하니 그야말로 공기 오염 물질의 백화점인 셈이라는 사실을 알 수 있다.

▶ 호기심이 곧 화학이라고?
‘화학’ 하면 연구실에서 흰 가운을 입고 실험에 몰두하는 화학자의 모습이나 시끄러운 기계 소음과 지독한 약품 냄새로 가득 찬 화학 공장에서 생산 활동에 매진하는 사람들의 모습을 연상할 수 있지만, 이는 극소수 전문가들의 모습일 뿐 전체 화학의 모습은 아니다. 주변 환경을 보면서 호기심을 가지고 “왜?”라는 의문을 품는 것에서부터 화학은 시작된다. 이 책에서는 흥미로운 질문 40개를 통해 더 쉽고 더 정확하게 화학을 탐구한다. 청소년들은 자신을 둘러싼 물질과 에너지 세상에 대한 이치를 조금씩 깨달아 나가게 될 것이다.

▶ 화학 교수가 직접 그림까지 그렸다고?
동양화가인 어머니로부터 미술적인 소질을 물려받았고, 어릴 때부터 노트에 그림 그리기를 좋아했던 박동곤 교수는 10여 년 동안 월간 화학세계에 화학 만평을 게재하였다. 이 책을 읽는 청소년들이 좀 더 쉽고 정확하게 화학을 이해하기를 바라는 마음에서 직접 그림을 그렸다.
저자 소개
박동곤 글, 그림
숙명여자대학교 화학과 교수. 고체 화학 분야의 연구로 냉장고 탈취제와 리튬 이온 전지 관련 핵심 기술을 다수 발명하여 미국, 일본, 유럽 주요국에 10여 건의 국제 특허가 등록되어 있다. 2001년 SBS 문화재단으로부터 해외 연구 지원 과학자로 선정된 이후 18가지의 복합금속 질화물 신물질을 합성하여 무기결정구조 데이터베이스(ICSD)에 등록되어 있다.
대중에게 화학을 소개하는 활동에 관심을 가지면서 최근에는 『화학이 진짜 마술이라고?』라는 책을 집필했다. 어릴 때부터 노트의 빈 공간에 낙서 삼아 그리던 그림 실력이 발전하여 1995년부터 2006년까지 10여 년간 월간 화학세계에 화학 만평을 게재하기도 했으며 저서인 『지구를 부탁해』, 『에네르기 팡』에서는 본문과 표지 그림을 직접 그리기도 했다.

시리즈 소개
[질문하는 과학]은 물리, 화학, 생명과학, 지구과학의 네 가지 학문으로 구성된 청소년 과학 탐구 시리즈이다. 흥미롭고 기발한 질문 40개와 에피소드가 담긴 명쾌한 답변으로 아이들이 과학과 친해질 수 있도록 돕는다.

▶ 과학자들이 실험실을 벗어나 청소년과 직접 소통 나선다
자연과학대학 교수들은 랩실도 운영해야 하고, 논문에 대한 압박도 크고, 너무 바쁘기 때문에 단행본을 집필하기가 쉽지 않다고 한다. 대부분의 문과 교수들에 비해서 ‘글쓰기’를 훨씬 더 어려워하는 측면도 있다. 게다가 전공 분야에 폭 파묻혀 지내기에 ‘청소년’들의 흥미와 수준에 맞춘 집필은 더욱 난감하게 느껴질 수밖에 없다.
이 시리즈는 자연과학대학 교수들이 사명감을 갖고 청소년들을 위해 집필했다. 우리 사회가 발전할수록 과학은 더욱 중요해지고 이에 따라 과학을 이해하는 능력을 갖춘 시민들이 많아져야 한다. 미래의 한국을 책임질 자랑스러운 시민이 될 청소년들이 과학을 잘 이해하고 좋아하기를 바라는 마음으로 집필했다고 밝혔다.

▶ 기본 개념들을 과학적인 관점으로 이해하기
대학생들이 과학에 관련된 아주 초보적인 지식에 대해서조차 정확한 개념에 대한 이해가 제대로 되어 있지 않은 경우가 많다고 교수들은 말한다. 어찌어찌 문제 풀이는 웬만큼 해내는데, 정확한 개념 정립이 되어 있지 않다 보니 흥미도 잃어버리고 발전도 느린 경우를 종종 볼 수 있다고 한다.
[질문하는 과학] 시리즈는 40가지 정도의 아주 기초적인 기본 개념들을 과학자의 관점으로 다시 볼 수 있게 해 주고 이들을 보다 쉽게 이해할 수 있도록 구성하였다. 기초 개념이라는 것은 사실상 누구나 다 당연히 알고 있다고 여기는 것들이지만, 일반적인 방법이 아니라 과학적인 관점으로 이해할 수 있도록 하였다.

1권 탄소 톡 산소 펑 화끈화끈 화학 수업 - 박동곤(숙명여자대학교 화학과 교수)
2권 생명 과학(근간) - 신인철(한양대학교 생명과학과 교수)
3권 물리학(근간) - 김영태(아주대학교 물리학과 교수)
4권 지구 과학(근간) - 좌용주(경상대학교 지구환경과학과 교수)