“인류 역사의 모든 순간에는 화학이 있었다!”
음식, 인체, 의약, 비료, 플라스틱, 가스, 기후
우리 삶과 화학의 연결고리를 이해하는 7가지 키워드

독일 아마존 과학 분야 베스트셀러
올해의 과학자상 수상 화제작

화학 없는 세상 상상해 봤어?
일상을 움직이고 세상을 바꾼 매혹적인 화학 이야기

“화학이라는 단어만 들어도 머리가 쭈뼛 서는 초보자와
과학자의 열정에 감염되고 싶은 모든 사람을 위한 책이다.” -APA 통신

여러분은 아침에 무엇을 먹는가? 주로 간단한 식사로 하루를 시작할 것이다. 물과 설탕, 단백질과 지방, 에스테르와 알데히드, 그리고 알코올. 약간의 리보플래빈, 칼슘, 마그네슘··· 다시 말해 사과를 먹는다는 말이다. 사과는 껍질부터 씨앗까지 전부 화학물질로 이루어져 있다. 실험실에서 모든 화학물질을 같은 양 먹으면 몸에서는 사과를 먹은 것과 똑같은 효과가 일어난다. 즉 음식에는 화학물질 말고는 아무것도 없다! 이처럼 개인의 가장 단순한 욕구를 채우는 음식부터 범세계적인 기후 환경 문제까지 어느 하나 화학적이지 않은 것이 없다.
이 책은 오스트리아 ‘올해의 과학자상’과 ‘올해의 과학 저널리즘상’을 받은 두 저자가 함께 집필했다. 두 저자는 화학이 일상을 어떻게 움직이는지, 세상이 얼마나 화학의 영향에 의해 좌우되는지 흥미로운 시선으로 풀어냈다. 양파를 썰 때 눈물 흘리지 않는 방법 같은 일상적인 화학부터 인류 역사를 바꾼 위대한 화학까지 음식, 인체, 의약, 비료, 플라스틱, 가스, 기후의 7가지 키워드로 화학의 세계를 소개한다. 역사적으로 보면 화학 없는 세상은 상상할 수 없을 정도로 화학은 우리 삶을 바꾸어 놓았다. 인공비료로 식량난이 해결됐고, 의약품 개발로 수명이 늘었으며, 플라스틱 발견으로 삶이 편하고 윤택해졌다. 미래에 인류가 직면하게 될 기후 변화와 폐기물 문제의 대안도 화학에서 찾을 수 있을 것이다. 이처럼 화학 렌즈를 통해 세상을 보면 우리 주변의 모든 것이 화학으로 이루어져 있고, 화학이 지탱하고 있다는 것을 알게 된다.

[목 차]

프롤로그

제1장 음식과 화학_식탁 위에 펼쳐진 화학물질의 향연

술보다 향료를 두려워하는 사람들
물질을 구성하는 흙, 물, 공기, 불 그리고 원자
음식에서 얻는 인체 원료: 탄수화물, 단백질, 지방
바삭하고 군침 도는 유해물질 3대장
바나나 향을 만드는 데 위스키가 필요하다

제2장 인체와 화학_나를 살리는 화학, 죽이는 화학

스마트폰보다 적은 재료로 만들어진 인간
손 씻기로 목숨을 구하다
사망 사건의 범인은 인조 손톱

제3장 의약과 화학_인간의 고통을 줄이기 위한 여정

수많은 생명을 구한 곰팡이, 페니실린의 탄생
예방 주사 대신 예방 칵테일을
약품 개발자의 슈퍼스타, 나무껍질
최고의 약효를 만들어 내는 자연의 수수께끼
강력한 항생제 내성 세균의 등장
혼돈 속에서 질서를 만드는 화학자의 일

제4장 비료와 화학_세상을 먹여 살리는 히어로

생명체의 생과 사를 책임지는 질소
과잉 질소가 일으키는 치명적인 부작용
숲의 폭발적 성장을 이끄는 요인

제5장 플라스틱과 화학_갑자기 등장한 일상의 동반자

단단한 흰색 물질 폴리에틸렌의 우연한 발견
플라스틱을 둘러싼 특허 분쟁
사라지지 않는 존재가 일으킨 재앙

제6장 가스와 화학_얼음 행성에서 불덩이 행성으로

냉탕과 열탕 사이를 오가는 지구
이산화탄소의 뜨거운 역습
섭씨 2도의 무시무시한 위력

제7장 기후와 화학_자연이 숨겨 둔 환경 구원의 열쇠

미래 산업을 이끌 에너지 자원, 인공 나뭇잎
태양 에너지로 달리는 자동차
플라스틱의 화학적 재활용
암모니아 합성과 뿌리혹박테리아
게임 체인저를 찾아서

제8장 화학의 아름다움_세계를 명쾌하게 요약하는 선율

경제적이고도 우아한 화학반응을 찾아서
멋들어진 반응과 멋이 떨어지는 반응
화학을 둘러싼 불확실성과 음모론

감사의 말
참고 문헌
주석

[본 문]

출근 시간 대학교로 가는 길에 나는 일터로 허겁지겁 향하는 많은 이들을 만난다. 사람들은 일과를 시작하기 전에 수천 가지의 다양한 재료로 이루어진 뜨거운 액체를 마신다. 이 화학적 칵테일에서 가장 중요한 성분은 크산틴 계열의 알칼로이드, 즉 카페인이다. 지하철에서 내 맞은편에 앉은 승객이 커피를 홀짝이는 동안 나는 우리가 살면서 느끼는 가장 단순한 욕구와 습관처럼 반복하는 행동에 화학이 얼마나 근본적인 영향을 미치는지 생각해 본다.
- 〈제1장 음식과 화학〉

바나나 향은 30개 이상의 요소가 합쳐져 만들어진 것이다. 그중 가장 도드라지는 요소는 이소아밀아세테이트다. 탄소, 수소, 산소로 구성된 이 화합물은 바나나에 함유되어 있는 천연물질이지만 실험실에서도 쉽게 만들 수 있다. 위스키나 브랜디에 들어 있는 이소아밀알코올과 농축 아세트산만 있으면 된다. 그러나 집에서 하기에 적절한 실험은 아니다. 위스키가 아깝다! 바나나에서 분자를 추출하는 것보다는 실험실에서 이소아밀아세테이트를 만드는 것이 훨씬 쉽고, 두 물질은 정확히 동일하다.
- 〈바나나 향을 만드는 데 위스키가 필요하다〉

냄새로 뇌를 속이기는 놀랍도록 쉽다. 화장실에서 좋은 냄새가 나면 사람들은 매우 더럽더라도 그곳을 이용한다. 물론 위험요소는 있다. 후각은 악취를 감지해 위험한 박테리아를 피할 수 있도록 경고를 보내 주기 때문이다. 하지만 나는 이 프로젝트가 화학의 힘을 보여 주는 좋은 사례라고 생각한다. 화학을 이용해 배설물의 악취를 만들어 내는 성분을 분석하고 화학을 통해 대응책을 찾아내면 결국 뇌는 속아 넘어간다.
- 〈손 씻기로 목숨을 구하다〉

19세기 초 말라리아는 인도에 주둔한 영국군을 곤경에 빠뜨렸다. 말라리아 예방책으로 병사들은 소위 ‘토닉 워터’라고 불리는 퀴닌이 들어 있는 음료를 받았다. 설탕이 많이 들어 있음에도 불구하고 쓴맛이 났기 때문에 영국 측은 병사들에게 마셔야 한다고 설득하느라 애를 써야 했다. 그러던 중 해결책이 발견되었다. 병사들이 토닉 워터에 진을 섞기 시작한 것이다. 진토닉의 탄생이었다.
- 〈예방 주사 대신 예방 칵테일을〉

바트라코톡신은 개구리의 피부에서만 발견되고 독성이 강하다고 알려진 물질 중 하나다. 1마이크로그램만으로도 성인 한 사람을 충분히 죽일 수 있다. 자연물질의 분자 구조는 수백만 년에 걸쳐 진화해 왔다. 하지만 그런 구조가 만들어진 이유는 명확히 밝혀지지 않았다. 심해에 사는 해면동물이 항암제로 쓸 수 있는 화학물질을 생산하는 이유가 무엇일까? 어째서 양귀비 열매에서는 인간의 고통을 덜어 주는 즙이 나오는 것일까? 모두 우연이라고 말할 수 있을 것이다. 그리고 우연은 언제든 일어난다.
- 〈최고의 약효를 만들어 내는 자연의 수수께끼〉

암모니아 합성은 극단적으로 다른 두 목적을 위해 사용된다. 하버-보슈법은 오늘날까지도 증가하는 세계 인구를 위한 식량을 확보하는 데 크게 기여하고 있다. 한편 이 방법은 제1차 세계대전에 사용된 폭발물 제작에도 쓰였다. 암모니아 합성이 불가능했다면 독일군의 탄약은 1915년 중반에 벌써 다 떨어졌을 것이다.
- 〈제4장 비료와 화학〉

“화학이라는 단어만 들어도 머리가 쭈뼛 서는 초보자와 과학자의 열정에 감염되고 싶은 모든 사람을 위한 책이다.”
-APA 통신

“책 추천! 우리 모두 조금은 화학적이지 않나요?”
- 디 프레세

우리 주변에서 발견할 수 있는 화학반응을 인상적으로 설명한다. 책 읽는 재미를 더하는 수십 장의 삽화는 정말 매력적이다!
- 올리버 그라우 《비즈 트래블》 편집장

이 책은 인류가 직면한 문제를 해결하기 위한 화학의 역할을 제시한다. 책 속 모든 화학반응이 눈앞에 펼쳐지듯 생생하고 유머러스하다.
- 아스트리드 커프너 (저널리스트)