세상은 화학으로 읽을 수 있다

세상을 이해하기 위한 최소한의 화학 - 100개의 물질로 읽는 생명과 우주, 인류의 미래 ㅣ 최소한의 지식 2
김성수 지음 / 지상의책(갈매나무) / 2026년 1월

수헬리베~ 붕탄질산~ 플네나마~ 알규인황~ 염아칼칼~ 이게 뭔 소리지? 암호처럼 들리겠지만 학창 시절 화학을 배웠다면 한 번쯤 해본 리듬을 넣어 주기율표 외우는 방법이다. 알다시피 화학이란 과목은 외워서 공부하기엔 한계가 있다. 이해해야 한다.

원자핵은 양성자와 중성자로 구성되어 있다. 양성자 수에 따라 원소 주기율표를 만들었다. 양성자가 하나면 수소, 두 개면 헬륨, 세 개면 리튬... 이런 식으로 말이다.

모든 물질은 주기율표에 한자리씩 차지한 원소들의 화학반응 결과물이다. 화학은 어디에서나 발견된다. 우주의 별에도, 지구의 암석, 바다, 대기에도 있고, 지구에서 살아가는 생물들도 화학으로 설명할 수 있다. 인류의 역사도 화학이란 관점에서 바라볼 수 있다. 끝없는 우주를 향한 탐사 여정도 화학 없이는 불가능하다.

그래서 이 책의 저자는 '어떠한 학문 분야와도 연계하고 소통할 수 있는 화학이야말로 진정한 '중심 과학 central science' (p. 6 들어가며)'이라고 천명하며, 수많은 물질 가운데 100개를 뽑아 생명과 우주, 인류의 미래를 설명한다.


100개 물질 가운데 유난히 눈이 가는 화학물질을 소개하면...

'"화학은 별에서 시작된다." (p. 15)'

헬륨 기체 He, 최초의 비활성기체.
태양에서는 태양의 주성분인 수소 원자가 헬륨을 만드는 핵융합이 벌어지고 있다. 지구에도 물의 형태로 수소가 풍부하다. 언젠가 핵융합 기술로 인공 태양을 만들 가능성이 있는 셈이다. 그렇게만 된다면 인류는 더 이상 에너지 걱정을 하지 않아도 된다.

'"자연은 모든 참된 지식의 원천이다." (p. 185)'

아세틸렌 C2H2, 고온 용접 불꽃의 원료.
아세틸렌과 산소가 반응하면 섭씨 3,000도가 넘는 불꽃을 만든다. 그 덕분에 용접과 절단으로 금속을 다양하게 성형한다. 이 기술은 우리가 세계 최고다. 그래서 배를 만들고 바다에 터빈 구조물을 세워 풍력으로 전기에너지도 얻는 데 우리를 따라올 나라가 없다.

'"이것은 한 명의 인간에게는 작은 발걸음이지만, 인류에게는 위대한 도약이다." (p. 315)'

리튬 Li, 전기 문명의 도약을 이끌 2차전지의 핵심 소재.
끝없는 우주 개척에 필요한 모든 활동은 전기에너지에 바탕을 둔다. 그래서 충전과 방전을 반복하여 거듭 사용 가능한 2차전지의 개발은 필수다. 2차전지 가운데 가장 중요한 발명이 제일 가벼운 금속인 리튬을 전하 운반체로 활용한 리튬 이온 전지다.


빅뱅으로 우주에 수소 원자가 만들어졌다. 열역학과 화학반응이 이어져 수많은 화학물질이 우주를 뒤덮었고, 이 화학물질을 매개로 우주를 구성하는 모든 존재는 소통해 오고 있다.

화학물질 간 반응 결과로 호모 사피엔스가 출현했다. 이 종에게는 상상력과 탐구 정신이 있었고, 이 능력을 발휘해 자연환경에서 발견할 수 없는 화학물질을 만들어냄으로써 조물주를 모방하는데 열심이다.

인류는 자신들이 새로 만든 물질의 혜택을 맛보며 자신감이 붙었다. 그리고 물질세계 이해가 풍요로운 미래를 만드는 지름길이라고까지 여긴다. 하지만...

'하지만 우주적 평형에 대한 고려 없이 세상을 이해하는 것은 아무 소용이 없는 일이며, 심지어 위험하기까지 하다. (...) 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. (pp. 349, 350 나가며)'