퇴적물 속의 보물

내일은 실험왕 14 - 지질의 대결 ㅣ 내일은 실험왕 14
곰돌이 co. 지음, 홍종현 그림, 박완규 감수 / 미래엔아이세움 / 2010년 6월

지구에는 다양한 보물이 존재한다. 하지만, 사람들은 보물이라 하면 빛이 나는 보석들과 금, 은을 생각한다. 어쩌면 다양한 일이다. 희귀성과 아름다움을 동시에 간직한 것들이기 때문이다. 하지만, 진정한 보석은 정말 희귀하기도 하지만 우리에게 보석보다 더 큰 도움을 준다. 바로 과거를 향하는 열쇠, 화석이다. 

화석은 많은 것들을 이야기해준다. 본래 생물의 유해는 썩어 없어졌지만, 생물이 남긴 흔적을 다른 물질이 채운 덕분에 모양등은 그대로 유지하고 있다. 나는 몰드와 캐스트라는 과정을 알기 전까지는, 어떻게 해서 화석이 몇천만년이 지났는데도 썩지 않고 보존되었는지를 이해할 수가 없었다. 물론 그것은 착각이었고, 생물이 남긴 몰드라는 틀에, 다른 물질이 채운 캐스트란 과정을 통하여 생물의 흔적은 남게 된다. 

지질은 정말 과거 기억의 보고인 것 같다. 너무 오래된 기억들은, 지각 변동 등으로 인하여 사라졌겠지만 나는 그들이 아주 많은 이야기들을 해줄 수 있을 것이라고 생각한다. 암석 속에서 과거의 기억을 찾는 것, 그것이 지질의 진정한 묘미라고 나는 생각한다.

공기의 세계를 향하여

내일은 실험왕 12 - 공기의 대결 ㅣ 내일은 실험왕 12
곰돌이 co. 지음 / 미래엔아이세움 / 2009년 11월

지구를 이루는 것을 나누면, 크게 대기권, 수권, 생물권으로 나뉜다. 그 중 대기권은 지구를 둘러싼 보호막이자, 생물권이 존재하게 하는 중요한 요소 중 하나이다. 대기권이 지구를 보호하는 작용은 간단하다. 다른 행성에서는 없는 공기라는 곳이 존재하기 때문에 바깥에서 날아오는 작은 크기의 운석이, 마찰열에 의하여 모두 연소되어 사라지기 때문이다. 큰 운석의 경우 완전히 타지 못해서 충격을 가할 수 있겠지만, 결국 공기에 의하여 우리는 대부분의 피해를 무마시킨다. 

지구에 공기층이란 것이 생겨난 배경은 무엇일까? 지구는 다른 행성과는 전혀 다른 배경을 가지고 있었다. 이들은 수증기가 구름을 이루고, 곧 커다란 비를 내려서 바다를 이루었고, 그 와중에 대륙이 형성되었지만 지구 내부에서 다양한 종류의 기체도 뿜어져 나왔다. 원시 대기는 원시 생명체를 탄생시켰고, 곧 원시 생명체 중에는 기체를 이용해 새로운 기체를 생산하는 이들이 생겨났다. 이로 인해 지구는 지금의 균형을 맞추고 있는 것이다. 

대기는 어떠한 성분으로 이루어졌을까? 대기는 약 20%의 산소와, 그 외 대부분은 질소가 차지하고 있다. 물론 약간이지만 이산화탄소와 아르곤 등의 기체도 존재한다. 우리가 숨을 쉴 수 있는 이유는, 바로 이 공기 중의 산소 때문이다. 

공기의 원리를 살펴볼 수 있는 가장 간단한 방법은, 아마도 부메랑을 날려보는 방법인 것 같다. 비행기의 비행 원리 중 가장 기본이 되는 것은 양력이다. 비행기가 공중에 뜨는 방법은, 바로 날개의 위와 아래에 분포하는 공기의 양의 차이 때문이다. 공기는 고기압에서 저기압으로 향하고, 날개는 위로 볼록 튀어나온 유선형으로 이루어진다. 날개 위쪽의 공기의 이동 속도가 더 빨라 상대적으로 저기압이 되는데, 이로 인해 날개 아래쪽의 공기는 저기압인 위쪽으로 향하려 한다. 이것이 바로 양력의 발생 원리이다. 

천재적인 재능을 지닌 아이들이, 스스로 좋아하는 분야에 대하여 개척하고, 스스로의 빛을 찾아가는 모습이 참으로 대단해 보인다. 마치 공기와 같이, 이 아이들도 열심히 노력하여 위대한 과학자가 될 수 있기를 기대하겠다.

물의 세계를 살피다

내일은 실험왕 11 - 물의 대결 ㅣ 내일은 실험왕 11
곰돌이 co. 지음, 홍종현 그림, 박완규 외 감수 / 미래엔아이세움 / 2009년 8월

물은 우리 세계에서 가장 중요한 물질 중 하나이다. 원래 물과 같은 역할을 했던 물질은 H₂S로, 물보다 더 효능이 뛰어났다. 하지만, S 원소의 수 부족으로 인하여 O가 H와 결합하여 그 역할을 대신하게 되었고, 이것이 지금의 물의 세계를 이루게 된 것이다. 

물은 과연 다양한 기능을 해낸다. 신체 내부에서 물이 해내는 일도 가히 여러가지라 할 수 있는데, 물은 그보다 더 많은 일을 해낸다. 수많은 물질들을 녹일 수가 있고, 물의 순환으로 인하여 지구에 다양한 생명체들이 탄생할 수가 있게 되었다. 물로 인하여 기후 현상이란 것이 발생하였고, 이로 인해 지금의 예측 불가능한 복잡한 지구가 탄생했다. 

물도 때로는 강력한 힘을 발휘한다. 우리는 그 힘을, 지진의 힘을 동반한 쓰나미 등을 통해서 확인할 수 있다. 하지만, 물은 더 강한 힘을 가지고 있다. 부력이란 힘을 통하여 아주 무거운 배일지라도 위로 받칠 수가 있다. 이것은 물이 물 속으로 들어오려는 물체를 그에 해당하는 힘 만큼 밀어내는 것이다. 표면 장력도 마찬가지다. 물이 동그란 방울 모양을 할 수 있는 것도 내부로 응집하려는 그 힘 때문이다. 

다양한 힘을 가지고 있고, 모든 것을 포용할 수 있는 액체, 물. 지금 우리 생활의 근원이라 해도 과언이 아니다. 물의 탄생으로 인하여 우리는 불가능했던 일들이 가능하게 된 것인지도 모른다.

주변의 물질 이야기

내일은 실험왕 13 - 물질의 대결 ㅣ 내일은 실험왕 13
곰돌이 co., 홍종현 / 미래엔아이세움 / 2010년 3월

우리 주변에는 다양한 형태의 물질이 존재한다. 우리는 그것을 순물질과 혼합물로 분류하며, 혼합물도 화합물과 서로 섞여있는 것으로 분류된다. 서로 섞여있는 것도 고르게 섞인 균일 혼합물과 고르게 섞이지 않은 불균일 혼합물로 나뉘게 된다. 우리 주변에서는 혼합물이 대부분이라 할 수 있는데, 그만큼 다양한 물질들이 서로 섞여서 다양한 형태의 구조를 이루게 되었다. 

그 과정에서 등장한 것이 여러 가지 형태의 분자의 결합이다. 이온 결합, 금속 결합, 공유 결합 등 다양한 형태의 결합이 존재한다. 이러한 결합이 여러가지 물질의 특성을 만들고, 또한 새로운 물질을 만드는 데에 있어 기초가 되기도 한다. 

초등학생들의 실험에서, 이들은 산화 환원 반응 등 온갖 심화적인 내용을 이용하여 실험을 수행한다. 과연 영재의 세계는 심오하고도 깊은 것 같다. 어려운 내용을 이용하여, 얼마든지 실험 과정을 생각해내고 설계한다는 점이 매우 대단한 것 같다. 물질의 특성에 관한 부분이 매우 인상적이었던 편이었다.

열의 대결 편

내일은 실험왕 10 - 열의 대결 ㅣ 내일은 실험왕 10
곰돌이 co. 지음, 홍종현 그림 / 미래엔아이세움 / 2009년 4월

배울 것 다 배워서 중학생이 되어 다시 보게 된 내일은 실험왕 이야기는 꽤 달라 보였다. 어릴 때 읽었던 범우주와 실험 반의 이야기는, 아마도 스토리를 중점적으로 보았던 것 같다. 하지만, 지금은 이 어린 초등학교 영재들이 어찌 나보다 더 많은 것들을 알고서 실험을 하고 있는지에 대하여 매우 놀랬다. 어른스러운 말로 스토리를 이어나가고, 실험을 할 때에도 막힘이 없으며 스스로가 아는 지식을 최대한 활용한다. 이것이 바로 새벽초의 영재들, 실험반의 이야기인 것 같다. 

열에 의한 대류 현상, 물질의 융해와 응고, 물질의 연소로 인한 열량 계산 등 이들은 실험을 통하여 다양한 사실들을 알아내고 있었다. 나는 과연 이 책에 등장하는 아이들처럼 멋지게 해낼 수가 있을까? 아마도 이들의 실험이 나에게 과학적인 자극을 많이 가해준 것 같다.