어떻게 작동할까? 도구와 기계의 원리

어떻게 작동할까? 도구와 기계의 원리 - 재미있는 과학책
스티브 파커 지음, 공민희 옮김 / 키즈프렌즈 / 2021년 5월

요즘 아이들에게 스마트폰이 없던 시절을 이야기하면 말도 안 된다는 표정을 짓곤 해요.

태어나면서부터 컴퓨터와 스마트폰 등 온갖 전자제품들로 둘러싸인 세상을 살고 있으니 그럴 만도 하죠.

매일 익숙하게 사용하다 보니 원래 존재했던 것처럼 느껴지는 건 당연한 것 같아요.

지금도 하루가 다르게 발전하는 과학 기술을 보면서 깜짝 놀랄 때가 있어요.

신기한 건 눈부신 과학의 발전도 처음엔 조약돌 몇 개부터 출발했다는 거예요. 바로 도구와 기계의 발명!

<어떻게 작동할까? : 도구와 기계의 원리>는 백과사전 같아요.

다들 한 번쯤 궁금했을 질문이죠. "이 기계는 어떻게 작동하는 거지?"

호기심 많은 어린이들 중에는 직접 확인해보려고 전자제품을 분해하거나 조립하는 발명가 타입의 친구들도 있지만 막연히 궁금증을 가진 경우도 있을 거예요.

일상에서 편리하게 사용하는 전자제품부터 우주 탐험까지 작동 원리와 기능이 궁금하다면 이 책속에 그 해답이 들어 있어요.

일단 책의 구성이 백과사전처럼 분야별로 깔끔하게 나뉘어 있어서 찾아보기가 좋은 것 같아요. 아날로그부터 디지털까지 각각 전자제품, 자동차, 트럭, 자전거, 긴급구호차량, 스피드 머신, 군사용 장비, 중장비 기계, 에너지와 전력장치, 배와 잠수함, 항공기, 우주탐험에 속한 기계들을 한눈에 살펴볼 수 있어요.

사진과 그림을 통해 각 기계의 내부 구조와 부품이 작동하는 원리가 알기 쉽게 정리되어 있어서 신기하고 재미있어요. 

평면 스크린은 컴퓨터 모니터, 텔레비전, 폐쇄회로 TV, 디지털 카메라와 캠코더 모니터 및 GPS와 휴대전화 등 다양한 장치에 사용되고 있어요. 평면 스크린 기술은 크게 LCD와 플라즈마 두 종류로 나눌 수 있는데, LCD는 액정에 들어오는 전력량에 따라 빛을 굴절시켜 동일한 각도에서 파장을 만드는 것이고, 플라즈마 스크린은 수백만 개의 작은 구획들로 이루어진 전극을 따라 전파를 보내어 기체를 발열시켜 플라즈마라고 부르는 형태로 만들어 색상 물질인 인광체가 매우 빠르게 발광하여 전체 화면을 구성하는 거예요.

디지털 시대의 아이콘인 휴대전화, 스마트폰은 어떻게 작동할까요.

지역마다 무선 송수신망이 구축되어 있어서 정기적으로 식별 코드를 전송하면 휴대전화는 그중 가장 강한 코드를 감지하고 통화나 문자 메시지를 보내는 거예요. 송수신망은 무선, 전파 혹은 유선으로 메인 허브로 연결된 뒤 위성을 포함한 전체 텔레콤 조직망으로 교신하는 거예요. 그래서 위성 내비게이션 시스템이 중요해요.

현재 우리가 주로 사용하는 위성 내비게이션의 GPS는 미국이 개발한 것이지만 자체적인 시스템을 구축하는 중이라고 하네요.

GPS 수신기는 위성 신호를 감지해 현재의 위치나 장소를 화면에 표시하는데, 이는 우주에 있는 세 가지 이상의 위성 시스템 주파를 파악하여 신호를 받아 작동하는 거예요. 각각의 위성은 지속적으로 자신의 위치를 전송하고 시간을 알려주는데 약간의 시간차가 생기기 때문에 지연시간을 고려하고 비교한 다음 거리를 파악하고 지표면을 기준으로 현재 위치를 전송한다고 하네요. 인공위성은 우주 과학 기술과 관련이 있기 때문에 우주 탐험에 나오는 내용들을 이어서 보니 더욱 흥미롭네요.

익숙한 전자제품뿐만이 아니라 살면서 한 번도 본 적 없는 군사용 장비와 전력 장치까지 새롭게 알게 된 내용들이 많아요. 

'아하, 그렇구나!'와 '어머나, 정말?'라는 짧은 코너로 구성된 설명이 눈에 쏙쏙 들어와서 좋았던 것 같아요. 기본적인 구성과 원리를 이해하기에 적절한 것 같아요. 더 많은 정보를 알고 싶은 사람들을 위해 관련 사이트, 웹 링크를 알려주고 있어요.

끝없는 호기심이 있는 한 어떤 종류의 기기든 다 발명될 수 있다고 생각해요. 그런 의미에서 이 책은 호기심을 충족시키는 동시에 자극하는 멋진 가이드북인 것 같아요. 모든 기계의 작동 원리와 기능을 알려주는 이 책을 통해 과학의 세계로 한걸음 더 다가간 느낌이에요.