한 권에 담긴 주기율표의 모든 것

주기율표를 읽는 시간 - 신비한 원소 사전
김병민 지음, 장홍제 감수 / 동아시아 / 2020년 4월

  나는 뼛속까지 문과이고 수포자이지만, 수학과 과학은 낯설어서 더 흥미롭다. 과학의 여러 갈래 중에서도 특히 낯선 것은 화학이다. 중학교 때와 고1 때 통합과학에서 잠깐 맛보기로 공부한 게 다이기 때문이다. 주기율표는 그저 칸마다 글씨로 채워진 테트리스처럼 보였다. 

  그렇게 주기율표는 평생 모르고 살 줄 알았는데, ‘주기율표를 읽는 시간’이라는 서정적인 제목과 파란색과 하얀색으로 이루어진 산뜻한 표지에 끌렸다. 주기율표를 어렵지 않게 설명해 줄 것 같은 느낌이 들었다. 주기율표를 몰라도 사는 데 지장은 없지만, 기본적인 개념과 원리만 알아두어도 괜찮지 않을까, 하는 마음에 계속 읽게 됐다. 

주기율표. 1번부터 118번까지 모든 원소를 특성에 따라 정리했다. 

출처: https://ptable.com/?lang=ko#%EC%86%8D%EC%84%B1

  주기율표는 (지금까지 발견된) 세상의 모든 원소를 번호와 특성에 따라 차례대로 정리해 놓은 표다. 그러니 우선 원소가 무엇인지부터 이해해야 한다. 화학이 어렵게만 느껴질 독자들을 위해, 저자는 첫 장부터 원소에 대한 낭만적인 해석을 내놓는다. 세상의 모든 것은 단 118개의 원소로 이루어져 있다. 우리 몸을 구성하는 원소도 우주에서 왔고, 우리가 죽고 우리의 몸이 분해되면 우주로 돌아간다. 그러니 사람이 죽으면 별로 돌아간다는 이야기는 문학적인 표현일 뿐만 아니라 과학적 사실이기도 하다는 것이다. 그 뒤로 원소는 어디에서 왔는지, 원소의 개념은 어떻게 변해 왔는지, 원소를 정리하는 주기율표는 어떻게 완성되어 왔는지 등에 대한 이야기가 펼쳐진다. 여기까지가 1장의 내용이다.

  1장은 원소의 기본적인 개념과 원소를 둘러싼 화학의 역사를 다루기에 이야기를 듣듯 술술 읽으면 된다. 하지만 2장부터는 주기율표의 배치 원리가 본격적으로 설명되기 때문에 좀 더 집중해서 읽어야 한다. 원소 하나하나의 입자인 원자는 눈에 보이지 않는 아주 작은 입자인데, 원자의 구성 요소인 전자는 그보다도 훨씬 더 작다. 이렇게 직접 눈으로 볼 수 없는 것들을 연구하는 학문이니 공부하는 사람들에게는 그 개념과 원리들이 직접적으로 와 닿기 힘들다. 

웨스트민스터 궁전(위)과 주기율표(아래). 수소가 뾰족하게 튀어나온 맨 왼쪽 1족(가로줄) 구역은 웨스트민스터의 시계탑에, 오른쪽의 13족부터 18족 원소들이 있는 구역은 반대편 상원의회 건물에, 나머지 3족부터 12족 원소들이 있는 구역은 가운데의 긴 국회의사당 건물에, 아래에 따로 떨어져 있는 란타넘 족과 악티늄 족은 별채처럼 따로 떨어져 있는 웨스트민스터 사원에 비유된다. 

웨스트민스터 사진 출처: https://www.archdaily.com/876018/bdp-to-restore-london-palace-of-westminster-and-secure-future-for-united-kingdom-houses-of-parliament

  저자는 비유를 통해 원자와 그 안의 전자가 만들어내는 화학 반응들, 그에 따른 주기율표의 배치 원리, 원소의 유형과 그 특징을 직관적으로 이해할 수 있게 한다. 전자가 들어가는 공간들이 여러 겹 쌓여 있는 원자 내부를 겹겹의 껍질로 이루어진 양파에 비유하고, 주기율표를 영국 런던의 웨스트민스터 궁전에 비유하는 식이다. 주기율표 안에서도 각각의 영역을 차지하고 있는 원소의 유형들은 웨스트민스터 궁전의 각 부속 건물에 비유된다. 주기율표를 공부하는 게 처음이고 고등학생 때보다는 이해력이 많이 떨어진 나는 그래도 이해되지 않는 부분을 다시 읽어보고 모르는 용어를 찾아보았다. 머리가 한창 잘 돌아가고 화학을 어느 정도 공부한 중고등학생이라면 아주 쉽게 이해할 것이다. 경어체로 쓰여 있어 친절한 과학 선생님의 설명을 듣는 것 같은 느낌이 더해진다. 

도감처럼 구성된 2부 '신비한 원소 사전'

  1부 ‘주기율표를 읽는 시간’을 다 읽고 책을 뒤집어보면 반대편부터 2부인 ‘신비한 원소 사전’이 시작된다. 이야기체인 1부와 달리 2부는 도감 같은 형식이다. 맨 앞에 각 원자 항목의 구성을 설명하는 페이지와 주기율표가 나온 뒤 백과사전처럼 전체 원소에 대한 설명이 번호 순서대로 실려 있다. 각 원소의 번호와 한국어 명칭과 영어 명칭, 유형과 전자 배치가 나온 뒤 여러 개의 키워드와 그에 해당하는 이미지, 설명을 함께 실었다. 다채로운 사진, 일러스트와 함께 각각의 원소에 대한 흥미로운 이야기가 실려 있다. 특히 각 원소들이 실생활에서 어떤 곳에 활용되는지 설명되어 있어, 얼마나 많은 곳에서 다양한 원소들이 활용되고 있는지 실감하게 한다. 원소 연구를 통해 산업 기술을 발전시켜 인간의 삶을 더 나아지게 만든 화학자들의 노력이 엿보이는 부분이다. 

  이 두 개의 부분은 문체(1부는 경어체, 2부는 반말)와 형식뿐만 아니라 종이 재질과 색 구성이 달라 2부부터 새로운 책이 시작된다는 느낌을 만든다. 1부가 재생용지 재질의 종이인 반면, 2부는 고화질 이미지를 나타내기 좋은 매끄러운 종이이다. 파란색, 노란색, 초록색 등 몇 가지의 색으로만 구성된 1부와 달리 2부는 다양한 이미지들이 선명한 총천연색으로 실려 있다. 

파란색 글씨와 일러스트로 산뜻한 느낌을 준 1부의 본문

  하얀 종이 위에 다양한 색이 펼쳐진 2부에 비해 1부가 우중충해 보일 수 있기에, 1부는 파란색 글씨와 귀여운 일러스트로 산뜻한 느낌을 더한다. 일러스트는 딱딱해질 수 있는 책의 분위기를 부드럽게 만들면서 본문의 이해를 돕는다. 중요한 부분에 친 형광 노란색 밑줄은 좀 더 어두운 색깔 위의 종이 위에서 뚜렷하게 빛나면서 중요한 부분을 머릿속에 각인시키고, 교과서에 밑줄을 치면서 공부했던 학창시절을 떠올리게 한다. 각 페이지들을 풀로 붙이는 대신 파란색 실로 묶어 본문의 파란색 글씨와 통일감을 주면서 페이지들이 쫙쫙 잘 펴지게 했다. 이렇게 디자인 측면에서도 공을 들인 것이 보인다. 다만 1부와 2부의 방향이 서로 반대여서 2부에 있는 주기율표를 보려면 책을 뒤집어야 하는 것이 불편했다. 2부의 방향을 거꾸로 하지 않으면 2부를 조선시대 고서처럼 오른쪽부터 왼쪽으로 넘겨봐야 했을 테니 어쩔 수 없었겠지만. 

  주기율표를 몰라도 세상을 사는 데 지장은 없다. 하지만 세상의 근원이 되는 원소와 그 원소를 특성에 따라 정리한 주기율표를 알게 된다면, 세상이 새롭게 보일 것이다. 우리가 모르는 곳에서 원소들이 어떻게 세상을 움직이는지 알게 될 테니까. 전공자 수준으로 공부하지는 않더라도 원소와 주기율표의 기본 개념을 알고 싶은 사람들이 이 책을 곁에 두면 많은 도움이 될 것이다. 주기율표의 역사부터 기본 개념, 배치 원리, 주기율표에 담겨 있는 모든 원소의 특징들이 이 책 한 권에 담겨 있으니. 과탐 과목으로 화학을 선택해서 막 공부하기 시작한 학생들이 기본 개념을 머릿속에 정리하는 데도 도움이 될 것이다.