시각적 학습자를 위한 지금까지 없던 새로운 과학책
그림으로 간단 명쾌하게, 한눈에 과학 개념을 잡아주는 비주얼 사전
기술과 과학의 시대, 나의 과학 문해력을 책임져줄 기초 교양 과학 시리즈, ‘화학’ 편
곽재식 교수 추천“그림을 구경하기만 해도 지식의 빈 공간이 채워진다.”

과학은 우리 세대의 기초 교양이다. 매일매일 과학에 기반한 새로운 기술이 나오고, 모든 사람은 알게 모르게 그 기술에 적응하며 과학과 함께 살아가고 있다. 과학 문해력이 그 어느 시대보다 중용한 이유다. 가장 핫한 뉴스도, 떠오르는 투자 정보도 과학적 배경 지식이 없으면 제대로 이해하기 힘들다.
하지만 과학은 어렵고, 복잡하다는 인상이 있다. 과학을 잘 이해하고 싶어서 도전해봤다가 낯설고 어려운 용어, 읽어도 쉽게 이해되지 않는 개념과 공식에 포기하는 사람이 적지 않다. 그건 지금까지 과학에 접근하는 방법이 잘못 되었기 때문이다. 과학은 글로 공부하는 것보다 그림으로 공부하는 게 효과적이다.
『태어난 김에 화학 공부』는 ‘그림으로 과학하기’의 세 번째 책으로, 화학이라는 과학 분야의 기초 개념을 그림을 이용해 잡아주는 책이다. 글이 아니라 인포그래픽을 중심으로 했다. 수천 자의 글을 한 컷의 그림으로 압축하고, 화학과 교수인 저자가 원소와 주기율표부터 열역학, 전기화학까지 지금 꼭 짚고 넘어가야 할 화학 개념들을 엄선해 정리했다.
성인이 되어 다시 화학을 이해해보고 싶은 사람도, 화학이 아직 어렵게 느껴지지만 체계적으로 공부해 관련 전공을 하고 싶은 학생도 혼자서 쉽게 공부할 수 있도록 어느 책보다 친절하고, 알차고, 정확하게 설명해냈다. 그림과 화살표를 따라 화학의 세계를 여행해보자. 곽재식 교수의 말대로 부담 없이 그림을 구경하는 동안 무슨 뜻인지 정확히 몰랐던 개념을 깨닫는 ‘짜릿한 경험’을 하게 될 것이다.

[목 차]

서문

1 화학: 과학의 중심
화학의 근본적 역할
물질
물질의 분류
물질의 성질과 변화
물질과 에너지
물질의 측정
[다시 보기]

2 원자
원자 모형의 진화
화학 결합의 법칙
원자의 구조
멘델레예프와 주기율표
이온과 동위원소
몰과 몰 질량
[다시 보기]

3 핵화학
핵
핵변환
핵 방정식
반감기와 방사성 동위원소의 활용
[다시 보기]

4 원자 속 전자
전자기 복사: 빛
전자의 배열: 보어 모형
전자의 배열: 양자 모형
전자 배치
[다시 보기]

5 원소 주기율표
양자수와 주기율표
안정적인 전자 배치
원소의 주기적 분류
주기율 경향
루이스 전자점식
[다시 보기]

6 화학 결합
화학 결합의 유형
이온결합과 이온화합물
공유결합과 분자화합물
금속결합
이온화합물과 분자화합물의 성질
[다시 보기]

7 분자의 구조
루이스 전자점식과 분자화합물
VSEPR 이론: 분자 기하학
분자의 형태와 극성
분자간 힘
결합력과 결정성 고체
[다시 보기]

8 화학 반응과 화학량론
화학 반응식 쓰기와 균형 맞추기
화학량론
화학 반응의 유형
[다시 보기]

9 용액
용액의 유형
용액의 농도
용액 조제
용해도
용해도 규칙
용액의 총괄성
[다시 보기]

10 기체
기체 분자 운동론
기체 법칙
혼합 기체
화학 반응
[다시 보기]

11 화학 평형
동적 평형
평형상수
반응 지수
평형 조건 바꾸기
평형 계산
[다시 보기]

12 산과 염기
산과 염기의 정의
pH 척도
산염기 지시약
중화반응
완충 용액
[다시 보기]

13 열역학
열역학과 엔탈피
열역학과 엔트로피
깁스 자유 에너지와 자발성
열역학 제0법칙과 제3법칙
평형열역학
[다시 보기]

14 전기화학
전자의 작용
볼타전지
깁스 자유 에너지와 전기화학
배터리와 연료전지
전해조
[다시 보기]

화학 용어 사전

[본 문]

화학은 물질을 연구하는 학문입니다. 물질은 우리 우주에서 질량과 부피가 있는 모든 것을 말하지요. 화학은 모든 분야의 과학에서 중심적인 역할을 합니다. 하지만 일상생활에서도 얼마든지 찾아볼 수 있습니다. 우리 눈에 보이는 모든 것이 화학물질이기 때문입니다. 그리고 일상적으로 하는 행위가 화학 반응과 관련이 있습니다. 화학이 없다면 우리가 물리적 세계의 작동 방식을 이해하기란 불가능했을 겁니다. 그렇지만 우리는 화학이 우리의 일상생활에 끼치는 영향에 관해 거의 생각하지 않습니다. 앞으로 몇 쪽에 걸쳐 화학이라고 불리는 학문의 기원을 설명하는 데 도움이 될 발견의 역사와 함께 수 세기에 걸쳐 일어난 주요 이정표를 살펴보겠습니다.
_첫 문장

과학의 한 분야로서 화학은 이 모든 발견에 중심적이고 결정적인 역할을 했습니다. 이 외에도 수많은 발견에 이바지했지요. 그러나 화학이라는 분야를 이해하지 못하면 지난 200년간 과학자들이 이룬 성취의 진가를 알아보는 게 불가능합니다. 그게 바로 이 책이 필요한 이유입니다. 친절한 그림과 생활 밀착형 설명으로 그냥 읽는 것만으로도 화학의 원리가 머리에 쏙쏙 들어오게 됩니다. 『태어난 김에 화학 공부』는 원자에서 시작하는 화학의 세계를 탐구합니다. 그 과정에서 화학이 어떻게 다양한 과학 기술 분야에 쓰이며, 현대 사회와 우리 삶을 바꿨는지 이해할 수 있을 겁니다.
_13쪽

원소의 모든 화학적 성질을 그대로 갖고 있는 원자는 물질을 이루는 기본 단위입니다. 모든 물질은 우리가 알고 있는 92가지 원소로 이루어져 있습니다. 단어와 언어를 만드는 데 쓰는 문자와 같습니다. 따라서 물질과 물질의 작용을 이해하고자 한다면 원자와 원자의 구성을 반드시 이해해야 합니다. 모든 원자의 일반적인 구조는 비슷하지만, 기본 아원자 입자의 구성이 제각기 다르기 때문에 각 원소는 고유한 원자와 성질을 갖게 됩니다.
_26쪽

주기율표는 원자 번호를 바탕으로 원소를 정리한 표입니다. 우리는 주기율표에서 질량이나 전자의 수, 전자 배치, 독특한 화학적 성질 같은 원소의 성질을 재빨리 찾아볼 수 있습니다. ‘주기율표’는 화학적 성질의 주기적인 변화에 따라 원소를 나열했다는 사실에서 붙인 이름입니다. 모든 원소는 주기율표에서 주기와 족으로 나뉘어 있습니다. 그리고 이것은 전자 배치와 밀접한 관련이 있습니다. 화학적 성질이 비슷한 원소들은 수직선을 이루며 놓여 있습니다. 주기율표의 원소 배열을 보면, 일반적인 성질의 경향성이 분명히 드러나 과학자가 편리하게 모든 원소의 화학적 성질을 예측할 수 있습니다
_62쪽

열역학 제1법칙은 근본적으로 에너지 보존 법칙과 관련이 있습니다. 우주의 총 에너지양은 일정하므로 물리·화학적 변화가 일어나는 동안 에너지는 없어지거나 생겨날 수 없다는 것입니다. 그러나 형태를 바꾸거나 한 곳에서 다른 곳으로 이동할 수는 있습니다
_161쪽

오늘날 우리 사회의 모든 일에는 과학이 스며들어 있다. 세상 모든 일이 과학과 함께 움직인다. 특히나 한국처럼 기술 산업이 경제의 중심인 나라에서는 경제의 흐름이나 취직 문제까지도 과학과 대단히 깊은 관계를 맺고 있다. 그렇기 때문에 결국 세상을 살다 보면, 과학을 알아가며 지낼 수밖에 없다. 이 책은 얼렁뚱땅 넘어갔던 과학 뒤에 깔려 있는 기초를 탄탄하게 다져주는 책이다. 보고 있으면 마치 다시 태어나는 것 같은 느낌이 든다. “그게 그 이야기였구나”라고 깨우치는 즐거움이 가득해서 부담 없이 둘러볼 수 있다.
무엇보다 그냥 보고 있기만 해도 기분 좋은 산뜻하고 명쾌한 그림으로 과학의 기초 지식과 원리를 설명해준다는 점이 큰 장점이다. 그냥 심심풀이 삼아 아무 페이지나 펼쳐 이리저리 연결된 그림을 구경하면서 시간을 보내기만 해도 머릿속 지식의 빈 공간이 채워지는 기분이 든다. 그러다 보면 지식이 그림으로 마음에 남기에 단지 과학 지식을 아는 것을 넘어서서, 그 지식이 어떤 느낌인지를 깨닫게 된다. 그런 과정에서, ‘에너지’ ‘전자’ ‘알칼리성’처럼 평소에 자주 쓰지만 무슨 뜻인지 정확히 몰랐던 개념을 깨닫게 되면 그렇게 짜릿할 수가 없다.
-곽재식(SF 작가, 환경안전공학과 교수)