여인형의 화학 공부: 완전히 새로운 화학 입문

완전히 새로운 화학 입문

여인형의 화학 공부

여인형

 

 

미래의 화학 교과서

영문도 모른 채 빼앗겨 버린
자연에 대한 호기심 세포를 되살릴 수 있는 구명줄!
—정택동(서울 대학교 화학부 교수)

---

누적 조회수 1000만을 기록한

네이버 지식 백과의 대표 화학 선생님,

여인형 교수의 화학 특강!

 

아는 만큼 더 잘 보인다.”라는 속담은 화학도 마찬가지입니다. 그러므로 화학의 기본이라도 알게 된다면 자연 공간이라는 전시장에 펼쳐진 수많은 작품(물질)과 그것의 변화를 보고 이해할 수 있는 눈을 갖게 되는 셈입니다. 또한 삶 자체가 화학과 분리해서 생각할 수 없음을 알게 된다면 세상을 보는 눈이 변할 것이고, 생활하면서 마주치는 물질은 물론 우주 만물이 전부 화학 물질이라는 사실을 이해한다면 조금 더 화학을 공부하고 싶다는 충동이 일어나지 않을까요?
―본문에서

 

우리 삶은, 우리 세상은 곧 화학 물질이다. 지금 이 글이 씌어진 종이나 스마트폰의 디스플레이부터 우리가 먹는 음식(화학 비료), 입고 있는 옷(화학 섬유), 살아가는 집(건축 자재)까지 화학을 떼어 놓고서는 생각할 수 없다. 화학은 물질을 구성하는 요소인 원자와 분자의 구조와 성질을 규명하는 기초 과학으로, 우주 만물은 물론 신경 조절 물질의 영향을 받는 인간의 뇌와 정신마저 그 범주 안에 두고 있다. 이처럼 우리 주변에 너무나도 가까이 있을 뿐만 아니라 물질을 다루는 모든 산업의 기반이 되기 때문에 화학의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 누가 과학의 쓸모를 묻는다면, 화학이 이룬 것들을 보라고 하면 될 정도다.

 

그러나 미세 먼지 같은 계기가 없으면 맑은 공기의 소중함을 깨닫지 못하듯, 화학의 소중함 역시 우리 관심에서 비교적 멀리 떨어져 있는 것이 사실이다. 실험실에서는 다양한 색깔과 소리, 빛을 내는 화학 반응으로 호기심을 끌 수 있지만, 책으로 공부하려면 상상력과 이해력이 필요하기 때문에 많은 이가 어려워한다. 더구나 세상에는 엄청나게 다양한 화학 물질이 있고 설명하는 법칙과 이론도 그만큼 많아서, 이를 공부하다 보면 화학이 좋아서 화학과에 온 대학생조차도 흥미를 잃고 졸업과 취업을 위한 수단으로 변하는 경우가 다반사다.

 

여인형 동국 대학교 명예 교수의 화학 교양서 『여인형의 화학 공부』는 공기처럼 “몰라도 살 수는 있지만, 없으면 삶이 불가능한” 이 학문의 재미를 더 많은 이와 공유하기 위해, 평생을 화학을 가르치며 보낸 노교수가 대중과 소통하며 구축한 공부 비법과 노하우를 한 권에 담아낸 ‘미래의 화학 교과서’다. 네이버의 교양 콘텐츠 서비스인 지식 백과에 연재한 ‘화학 산책’으로 누적 조회수 1000만을 기록한 여인형 전 동국 대학교 교수의 이 책은 우리가 매일 스마트폰을 충전기에 꽂을 때 실제로 어떤 일이 일어나는지, 생선회를 먹을 때 레몬 조각이 왜 같이 나오는지, 미용실에서 파마기와 약품으로 머리카락을 곱슬곱슬하게 만드는 원리는 무엇인지 등 우리가 일상에서 무심코 행하는 많은 일을 통해 자연스럽게 화학에 대한 바른 이해를 얻을 수 있도록 만들어졌다.

 

 

『여인형의 화학 공부』를 통해 배울 수 있는 것들

 

1장 「화학이란 무엇인가?」

• 가설, 이론, 원리, 법칙 개념이 자연을 이해하는 데 왜 필요할까?

• 우리의 모든 활동이 왜 궁극적으로는 화학으로 귀결되는 것일까?

• 화학 공부에 많은 시간과 인내심, 그리고 노력을 쏟아야 하는 이유는?

 

2장 「자연의 알파벳」

• 괴롭기만 했던 원소 기호와 원자 번호 암기를 우리말로 한 번에 끝내는 방법.

• 화학 반응에 꼭 필요한 원소의 접착제, 전자의 특성과 행동.

• 주기율표 118개 원소가 말하는 우주 만물 형성의 비밀은?

 

3장 「주요 개념」

• 화학에서 사용하는 단위와 일상의 단위 사이에 존재하는 차이, 그리고 두 단위를 상호 변환하는 법.

• 화학 반응을 공식으로 표현하고 완결하는 순서와 방법.

• 세상에는 왜 그렇게도 많은 화학 물질이 존재하는 것일까?

• 사람의 몸을 화학 공식으로 나타낸다면 어떻게 될까?

.

4장 「결합」

•이온 결합, 공유 결합, 수소 결합, 금속 결합, 배위 공유 결합과 같은 화학 결합의 종류 및 특징.

• 노인들이 흔히 앓는 병인 백내장, 알츠하이머병과 광학 이성질체의 관계는?

• 생명 탄생의 신비를 가능하게 한 수소 결합의 특성.

• 일산화탄소가 우리 몸에서 중독을 일으키는 이유는?

 

5장 「반응」

• 일상에서 경험할 수 있는 예를 통해 알아보는 산 염기 반응, 침전 반응, 산화 환원 반응, 분해 반응, 치환 반응.

• 주전자에 끼는 물때를 화학적으로 청소하려면?

• 생선회를 먹을 때 레몬 조각이 함께 나오는 이유.

• 선조들이 흙에서 화약의 원료인 초석을 채취할 수 있었던 비결은?

 

6장 「합성과 분석」

• 유기 합성, 무기 합성, 전합성, 역합성에 이르는 각종 합성의 실제 사례들.

• 2019년 노벨 화학상 수상으로 이어진 리튬 이온 전지 전극 재료의 합성.

• 화학 물질 분석 자료가 환경 정책의 근거로 활용된 다이옥신 분석.

• 소듐의 정성 분석과 불꽃놀이 사이의 원리는 무엇일까?

• 노벨 화학상을 2번 탄 화학자, 프레데릭 생어와 인슐린.

 

7장 「에너지」

• 에너지 보존 법칙의 진정한 의미는?

• 열역학 함수와 열역학 방정식을 도표로 쉽게 기억하는 방법.

• 태양의 빛 에너지가 어떻게 지구의 생태계로 이어졌는지 화학으로 이해하기.

• 우리 몸이 하루의 삶에 사용하는 에너지를 전기 요금으로 변환하면 얼마나 될까?

 

8장 「반응 속도」

• 화학 반응의 속도를 통해 화학 물질의 특성을 이해하기.

• 화학 반응 속도에 영향을 미치는 온도와 압력, 촉매의 역할을 알아보고 직접 계산해 보기.

• 프레온 가스 1킬로그램이 지구 오존층 3만 킬로그램을 파괴할 수 있는 이유는?

• 탄소의 반응 속도로 화석의 나이를 알 수 있는 비결.

 

9장 「계산 과정」

• 실제 실험 자료로 계산해 보는 화학 계산과 농도 표현법.

• 곱하기 1을 하는 것만으로 단위 변환이 가능해지는 ‘×1’ 계산법의 비밀은?

• 기체 상태의 화학 물질을 지배하는 ABCDE 법칙을 알아보기.

 

10장 「미래의 화학」

• 미래의 화학자 앞에 놓여 있는 새로운 도전 무대들을 들여다보기.

• 인공 지능 발전에 화학은 어떤 기여를 할 것인가?

• 사람이 흰개미나 소처럼 풀만을 먹고 살아가는 미래가 가능해질까?

• 화학 발전이 가져다 줄 미래 수소 경제의 모습은?

 

---

 

차례

머리말: 국어로 읽는 화학 005

주기율표 012

일러두기 014

 

1장 화학이란 무엇인가? 017

2장 자연의 알파벳 029

3장 주요 개념 107

4장 결합 159

5장 반응 247

6장 합성과 분석 365

7장 에너지 401

8장 반응 속도 483

9장 계산 과정 543

10장 미래의 화학 589

 

맺음말: ‘화학의 맛’을 느끼고 즐기기 위해 610

참고 문헌 615

도판 저작권 617

찾아보기 619

---

 

여인형

서강 대학교, 아이오와 주립 대학교에서 화학을 공부했다. 한국 에너지 연구소(현 한국 원자력 연구원)에서 연구원으로, 동국 대학교에서 교수로 일반 화학, 분석 화학, 전기 화학을 강의했고 전기 분석 방법 및 전극 물질을 연구했다. IBM 파견 및 연암 해외 연구 교수로서 IBM Almaden Reasearch Center 및 Ames Lab. (USDOE)에서 방문 연구를 했다. 전기 화학 및 분석 화학에 대한 연구 논문 약 70편을 국제 학술지에 발표했다. 동국 대학교에서 학술상과 명강의상, 대한 화학회에서 전민제 화학인상을 받았다. 학생과 일반인을 위한 화학 강좌(K-MOOC, “삶은 화학 물질과의 소통이다, 웰빙사이언스”)를 운영했다. 네이버캐스트 ‘화학 산택’과 대한 화학회 《화학세계》 등에 일반인 및 대한 화학회 회원을 위한 칼럼을 연재했다. 현재는 네이버 프리미엄 채널(‘화학과 캐미쌓기’)에 화학과 화학 물질에 대한 글을 올리고 있다. 그동안 발표했던 글과 일반 화학 및 분석 화학 실험에 대한 학습 및 실험 자료로 구성된 블로그를 운영하고 있으며, 전국 초·중·고등학교, 대학교, 일반인을 위한 강연으로 교육 재능 기부를 하고 있다.

 

---

 

온라인 서점