알고 보면 흥미로운 화학의 세계

화학이란 무엇인가 - 세상에서 가장 쓸모 있는 과학의 핵심
피터 앳킨스 지음, 전병옥 옮김 / 사이언스북스 / 2019년 10월

과학을 크게 분류하면 물리, 화학, 생물, 지구과학으로 나눈다. 화학하면 제일 먼저 떠오르는 것은 학창 시절에 외웠던 주기율표의 수많은 원소 기호와 화학식 등이다. 대부분 사람은 실생활과 관련 없는 가장 어려운 분야로 화학을 지목한다. 그러나 생각보다 화학은 훨씬 많은 부분이 우리 곁에 존재하고 함께 생활하고 있다. 우리가 일상생활에서 쓰는 제품 중에 화학과 무관한 제품은 거의 없다고 해도 지나치지 않다. 화학에 대한 또 다른 편견은 질병과 공해를 일으키는 주범이라는 인식이다. 우리 주변의 화학물질은 벌써 수만 종에 이르고 이 숫자는 계속 늘어나는 중이다. 이제 화학물질은 누구도 피할 수 없을 만큼 일상에 스며들어 있다. 화학물질들의 광범위한 사용과 인체 노출은 ‘케모포비아(chemophobia)’라는 화학물질 공포증을 탄생시켰다. 케모포비아는 인공 화학물질들에 대한 선입견 혹은 과학적인 근거가 없는 막연한 불안감으로부터 오는 공포증을 말한다.

화학의 세계는 어렵고 위험하기만 할까? 절대로 그렇지 않다. 《화학이란 무엇인가》는 일반인들이 화학에 접근할 수 있도록 무게를 뺀 책이다. 이 책을 쓴 피터 앳킨스(Peter Atkins)는 지금도 전 세계에 판매되고 있는 화학 교과서를 쓴 화학자이다. 앳킨스의 화학 교과서는 우리나라에도 출간되었다. 과학이 어려운 이유는 교과서를 통해 이론으로만 접하기 때문이다. 그러다 보니 그 이론을 온전히 이해하기가 쉽지 않다. 《화학이란 무엇인가》는 낯선 용어와 복잡한 화학식 대신 기본적으로 알아두어야 할 화학의 핵심 개념을 알려준다. 저자가 언급한 화학의 핵심 개념은 원자와 분자, 에너지와 엔트로피(entropy), 네 가지 화학 반응 등이다. 이 책 속에 담긴 중고등학교 화학에서 기본적으로 다루는 내용이다. 교과서에 나오는 화학 개념을 이해하는 데 도움을 얻고자 하는 학생, 평소 과학에 관심이 많은 청소년과 어른들의 교양서로도 충분히 활용할 수 있다.

이 책은 어렵게 느껴질 수 있는 화학의 핵심 개념을 친숙한 소재들로 쉽게 풀어 설명해준다. 저자는 화학자가 하는 일을 ‘커플 매니저’로 비유한다.

 화학의 핵심 주제는 하나의 물질이 (형태와 속성이) 다른 물질로 변화하는 과정인데, 원자는 그 자체로는 변화하지 않는다. 따라서 물질이 변한다는 것은 기초 재료인 원자들이 변화하는 것이 아니라 서로 결합되어 있던 원자들이 그 짝을 바꾼다는 것이다. 화학자는 이런 원자들의 만남과 이별을 연구하는 일종의 커플 매니저이다. (21쪽)

원자는 모든 물질의 원료이다. 원자와 원자들이 결합하면 분자라는 물질 형태가 생긴다.

저자가 이 책을 쓴 진짜 목적은 따로 있다. 《화학이란 무엇인가》는 화학 교과서를 축약한 책이 아니다. 저자는 부정적으로 인식되는 화학의 세계가 일상 속에 숨겨진 마술처럼 흥미로운 것임을 알리기 위해 두 팔을 걷고 책을 쓴 것이다. 그는 화학이 없었다면, 인류는 석기 시대를 벗어나지 못했다고 말한다. 과장된 말이 아니다. 우리는 ‘어떤 물건’ 하나라도 없이 살게 되면 불편함을 느낀다. ‘어떤 물건’에 여러분이 생각한 것들을 넣어 보라. 스마트폰, 옷, 플라스틱. 이 세 가지가 없다고 상상해보라. 상상만 해도 끔찍하다. 화학의 발전이 없었다면 이 물건들은 만들어지지 않았다.

그렇다고 해서 저자가 화학의 장점을 무조건 옹호하기만 하는 건 아니다. 화학이 인류를 살상하는 무기가 되고, 화학물질이 환경에 심각한 영향을 준 사례를 언급하면서 화학자의 사회적 책임에 대한 관심을 환기한다. 원론적인 입장이지만, 저자는 화학 기술 발전을 위해 생산성을 유지하면서 환경오염을 줄이기 위한 규제도 시행해야 한다고 말한다. 또 친환경 기술 개발의 중요성을 강조한다. 화학은 우리 곁에 늘 함께하고 있다. 앞으로도 화학은 일상생활과 산업 발전에 중요한 역할을 할 것이다. 물론 화학자들도 변해야 한다. 화학자들은 화학물질의 부작용에 더욱 적극적으로 관심을 가지면서 이에 대한 정확한 정보를 쉬운 말로 대중에게 전달해야 한다.