청소년을 위한 사라진 스푼

청소년을 위한 사라진 스푼 - 주기율표에 얽힌 과학과 모험, 세계사 이야기
샘 킨 지음, 이충호 옮김 / 해나무 / 2022년 5월

청소년을 위한 사라진 스푼 주기율표에 얽힌 과학과 모험, 세계사 이야기

해나무에서 출판한 샘 킨의 <청소년을 위한 사라진 스푼>은 화학을 좋아하거나 걱정하는 분에게 적합한 책이다. 전 세계가 극찬한 과학책인 ‘사라진 스푼’의 청소년 판은 원본의 핵심 내용을 축약했다.

샘 킨은 어린 시절에 종종 샘 킨은 깨진 온도계에서 수은을 모으곤 했다. 미국 미네소타 대학에서 물리학과 영문학을 전공했 다. 〈뉴욕 타임스 매거진〉 〈슬레이트〉 〈뉴 사이언티스트〉에 글을 썼으며 미국 워싱턴 D.C.에서 작가로 활동하고 있다. 미국과학작가협회 특별상(2009)을 수상했다.

[ 청소년을 위한 사라진 스푼 책날개 중 ]

 

                 Photo by Terry Vlisidis on Unsplash

개인적으로 중고등학생 때 이 책을 읽고 원소에 관해 관심을 가졌더라면 화학 과목은 재미있고 흥미로운 과목이었을 거라 생각한다. 고등학생이 가장 어려워하는 과목은 화학처럼 보인다. 수학, 화학이 비슷하게 어려워 보이지만 수학은 많은 시간 공부하므로 익숙한 과목이다. 고등학생 이과를 염두에 두는 학생도 화학1 시험을 칠 때 화학 반응식과 양적반응, 중화반응 단원은 특히 어려워한다.

화학 반응식의 원자의 특성을 알면 쉽게 접근할 수 있지만, 주기율표의 원소의 특성을 알면 화학 과목은 신비롭고 흥미로운 과목이 될 수 있다.

세계를 구성하는 원소의 모든 특징을 모아 집대성한 것이 주기율표다. 주기율표를 이해하는 것은 세상을 이해하는 새로운 관점이고, 이는 인간이 이룩하는 과학 업적의 나이테와 같다.

어려서부터 입안의 온도계를 깨뜨려 수은을 모았던 작가님은 작은 수은 공들이 서로를 삼켜 더 큰 한 덩어리로 되며 초자연적인 정령이 깃들어 있다고 믿었다.

80번 원소인 수은에 대한 몰입은 이후 다른 원소로 발전했고, 원소들이 가지고 있는 놀라운 이야기를 모아 <사라진 스푼>이 탄생했다.

제목의 ‘사라진 스푼’은 31번 갈륨에서 나왔다. 프랑스 지역의 옛 이름인 갈리아에서 유래한 갈륨은 실온에서는 고체이지만 29.8°C에서 녹기 때문에, 체온은 약 36.7°C이므로 손바닥 위에 올려놓으면 녹아서 액체로 변한다. 그래서 갈륨은 종종 마술을 보여주는 도구로 쓰인다. 갈륨은 원하는 모양으로 쉽게 만들 수 있고 알루미늄처럼 보이기 때문에, 많이 쓰는 트릭 중 하나는 갈륨으로 스푼을 만드는 것이다. 그러고 나서 뜨거운 차와 함께 갈륨 스푼을 손님에게 내놓는다. 그러면 잠시 후 손님은 찻잔에 넣은 스푼이 사라지는 걸 보고 소스라치게 놀라게 된다.

 

             Photo by Vedrana Filipovi? on Unsplash

주기율표를 처음으로 세상에 선보인 사람은 멘델레예프다.

멘델레예프는 교과서를 쓰고 있었는데, 마감에 쫓겨 자신의 첫 번째 주기율표를 허겁지겁 만들었다. 그는 겨우 원소 8개만 다루는 데 그쳤다. 6주일 동안 마감을 못 하고 꾸물거리다가 어느 순간에 좋은 아이디어가 떠올랐는데, 그것은 원소들의 정보를 간단하게 표로 나타내는 것이었다. 이 주기율표에서 멘델레예프는 규소(14번)와 붕소(5번) 같은 원소 아래의 빈칸에 들어갈 원소들이 앞으로 발견될 것으로 예측했을 뿐만 아니라, 그 원소들에 임시 이름까지 붙였다.

주기율표 수직 방향의 같은 기둥은 족이라 부르고 같은 ‘족’에 위치한 원소들의 관계는 수평 방향의 ‘주기’라고 부르는 줄에 위치한 원소들 사이의 관계보다 휠씬 더 가깝다.

우주의 발생도 물질로 설명한다. 막 태어난 우주는 에너지만 가득했고 물질은 없었는데, 우주가 식으면서 에너지에서 물질 입자가 생겨나기 시작했다. 과학자들은 새로운 원소를 찾아갔다.

때때로 과학자가 발견한 원소는 인간을 파멸로 이끌기도 했다.

‘해 아래에 새것’을 만들다 편에 등장하는 프리츠 하버는 논란을 일으킨 과학자이다. 화학무기를 전쟁에서 처음 사용했다고 알려진 나라는 제1차 세계대전 당시의 독일이다. 무기를 만든 사람은 ‘독가스의 아버지’라고 불리는 프리츠 하버이고 염소 기체를 상대편으로 바람이 불 때 날려 보냈다.

프리츠 하버는 암모니아 합성의 공으로 1918년 노벨 화학상을 받을 때도 반대가 심했다. 암모니아 합성은 당시 굶주리던 인류에게 비료를 공급해준 일이었다.

과학자들의 경쟁은 원소의 발견을 더욱 가속했다.

라이너스 폴링은 주기율표 화학을 볂화시키는 데 큰 역할을 했다. 폴링은 원자들 사이의 화학 결합에 대해 알아야 할 것을 거의 다 알아냈다. 그는 무수한 업적에도 불구하고 DNA의 결합구조가 삼중나선으로 되어있을 거라고 실수했다.

 

대서양 건너편의 영국 케임브리지 대학에서 두 대학원생이 폴링의 논문을 읽고 있었다. 그들은 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭이었는데, 이들은 DNA의 수수께끼를 푸는데 매달리고 있었다. 폴링의 도움을 얻은 두 사람은 DNA의 나선구조가 이중 나선 구조로 이루어져 있다는 사실을 알아차렸다.

지금도 새로운 원소를 발견하기 위한 과학자들의 노력은 계속되고 있다.

세상을 구성하는 물질을 재미있게 공부하는데 <청소년을 위한 사라진 스푼>은 큰 도움을 줄 것이다.

- 이 글은 출판사에서 도서를 지원받아 주관적으로 작성하였습니다.

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