휴가 갈 땐, 주기율표

휴가 갈 땐, 주기율표 - 일상과 주기율표의 찰떡 케미스트리 ㅣ 주기율표 이야기
곽재식 지음 / 초사흘달 / 2021년 12월

공학박사이며 작가인 저자는 카이스트에서 

원자력 및 양자 공학 학사 학위와 화학 석사 학위를, 

연세대학교에서 공학박사 학위를 받았습니다. 

<휴가 갈 땐, 주기율표>는 KBS1 라디오의 "주말 생방송 정보쇼"에서 

저자가 진행하던 '곽재식의 과학 플러스'에 소개한 내용 중 

원소에 관한 이야기만 모아 다듬고 보충한 것입니다.

1번부터 20번까지의 주기율표에 엮인 우리 생활 이야기를 보겠습니다.

대폭발 후 시간과 공간과 빛처럼 뜬구름 잡는 듯한 것들이 먼저 생겼고, 

그다음에 수소의 핵이 생겼습니다. 

우리가 흔히 물질이라고 부르는 것 중에서는 

수소 원자가 가장 먼저 생겨났고 형태도 간단합니다. 

게다가 수소는 온 우주에 퍼져 있습니다. 

수소 원자는 +전기를 띠기 쉬운데요, 살짝 +전기를 띠는 듯 마는 듯한 느낌으로 

-전기를 띠기 쉬운 다른 물질을 약간만 끌어당기는 묘한 상태가 될 수 있습니다. 

바로 이런 상태로 다른 물질을 슬쩍 잡아당기는 현상을 수소결합이라고 합니다. 

힘은 약하지만 이런 수소결합 덕분에 단백질은 복잡한 모양을 이루고, 

그 덕분에 각양각색의 복잡한 생명체가 생겨났습니다. 

우주에서 흔한 물질은 수소 원자인데 수소를 이용할 수 있다면 

우주 어디서든 만들 수 있다는 뜻이 됩니다. 

이점을 이용해 수소에너지를 개발하고 있으며 

사람의 혓바닥에도 수소를 감지하는 능력이 있습니다. 

+전기를 띤 수소가 많을수록 사람의 혀는 더 강한 신맛을 느끼니 

정말 생활 곳곳에서 발견하는 수소입니다.

곧 이사 갈 집은 해가 잘 들어오지 않아 낮에도 좀 어둡습니다. 

그러다 보니 햇빛이 얼마나 중요할지 느끼게 됩니다. 

실내에서 생활하면 비타민D가 부족해 질병에 걸릴 수 있지만 

해가 너무 강해도 자외선으로 피부가 늙어버리고 피부암에 걸릴 수도 있습니다. 

자외선은 무서운 것 같지만 빛의 한 종류일 뿐입니다. 

자외선을 흡수하는 보호막 오존층의 존재로 지상에 도달하는 자외선은 줄어듭니다. 

하지만 태양계에서 지구처럼 오존층이 있는 행성은 찾아보기 어렵습니다. 

수십억 년 전 바다에 나타난 남세균들이 이산화탄소를 흡수해 광합성을 하면서 

산소 원자가 두 개씩 붙은 산소 기체를 공기 중에 내뿜었고, 

지구는 산소 기체가 풍부한 행성으로 변했습니다. 

그 산소 기체가 자외선을 맞고 오존으로 변했고 

그 덕분에 오존층이라는 방어막이 생겼습니다. 

산소 기체의 화학반응을 이용해 불을 피우고, 

철을 녹이고, 술과 마취약도 만들었습니다.

제주도 신화에 오래된 기록으로 우인 이야기가 있습니다. 

전설 속 한라산에 올라간 뛰어난 사냥꾼 우인은 하늘을 향해 화살을 쏘았습니다. 

그런데 우인이 쏜 화살은 천복(하늘의 배)에 맞았고, 

하늘을 다스리는 임금은 화가 나서 한라산 꼭대기를 발로 밟아 버렸다고 합니다. 

그리하여 한라산 꼭대기가 부러져서 떨어져 나갔고 

움푹 들어간 모양으로 샘물이 고여 백록담이 되었다고 합니다. 

현대의 과학자들은 이런 신화가 사실인지 아닌지 조사하는 방법으로 아르곤을 살펴봅니다. 

방사성은 띤 원자는 일정한 속도로 방사선을 내뿜으면서 다른 원자로 변하는데, 

방사성을 띤 포타슘 원자만 골라서 10g 모아놓고 13억 년 정도 기다리면 

1g이 못 되는 양이 아르곤으로 변합니다. 

칼륨이라고 부르는 포타슘은 돌이나 흙에 제법 있어서 

이 속에서 아르곤이 얼마나 있는지 확인하면 됩니다. 

화학반응이 거의 일으키지 않는 아르곤의 성질 덕분에 

돌의 나이를 측정하며 이를 K-Ar 연대측정법이라고 합니다.

주기율표라면 고등학생 때 한 번씩 외운 경험이 있습니다. 

앞 글자만 따서 순서대로 외우고 이것으로 문제를 풀었지요. 

하지만 각 원소의 성질은 몇 가지 대표적인 것들만 배우고 나머지 원소들은 넘어갔습니다. 

그렇게 외우기만 하는 데 그치지 않고 이런 원소들이 우리 주위에 얼마나 활용되고, 

이것들이 어디에 있는지를 안다면 화학이 어렵게만 느껴지지 않을 것입니다. 

<휴가 갈 땐, 주기율표>에서 1~20번 원소들이 어디에 있고, 어디에 쓰이며, 

원자들의 이름을 어떻게 붙였고, 어떤 성질이 있고, 어디에 활용하는지 소개합니다. 

덕분에 이름만 외웠던 원자들이 가깝게 느껴집니다. 

소개한 원소들 외의 다른 원소들 이야기도 궁금하며 다음 책이 기대됩니다.

네이버카페 이벤트에 당첨되어 책을 제공받고 쓴 후기입니다.