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“과학은 정말 재미있을까?”
그림과 함께 배우면 과학이 재밌어진다!
저명한 과학교육 전문가의 생활밀착형 과학 이야기

과학이 없다면 우리는 어떤 모습으로 살아가고 있을까? 상상하기 어렵다. 과학은 현대인의 삶 자체라고 해도 과언이 아니다. 시간을 단축하고, 편리하고, 쾌적하고, 건강하게 하는 등 우리 삶의 질을 크게 높여주는 과학 기술이지만 제품의 원리는 무엇인지, 그 구조는 어떻게 이루어져 있는지에 대해서는 잘 알지 못한 채, 블랙박스와 같은 상태에서 습관적으로 사용하는 경우가 대부분일 것이다. 과학을 잘 몰라도 생활하는 데는 별 지장이 없다. 스위치를 켜고 끄기만 하면 사용할 수 있는 제품이 많기 때문이다. 하지만 원리를 알고 나면 훨씬 유용하다는 사실을 우리는 경험을 통해 알고 있다. 과학은 아는 만큼 ‘이득’이다.

‘재밌어서 밤새읽는’ 시리즈를 통해 많은 독자를 확보하고 있는 베스트셀러 저자이자 저명한 과학교육 전문가가 이번에는 과학의 완결판을 펴냈다. 그것도 주변에서 쉽게 볼 수 있는, 집안 여기저기에 숨은 과학의 세계로 독자를 안내한다. 재치 넘치는 일러스트레이션과 캐릭터들이 과학을 더욱 재미나고 친근하게 접할 수 있도록 도와준다.

“과학은 정말 재미있을까?”
그림과 함께 배우면 과학이 재밌어진다!
저명한 과학교육 전문가의 생활밀착형 과학 이야기

과학이 없다면 우리는 어떤 모습으로 살아가고 있을까? 상상하기 어렵다. 과학은 현대인의 삶 자체라고 해도 과언이 아니다. 시간을 단축하고, 편리하고, 쾌적하고, 건강하게 하는 등 우리 삶의 질을 크게 높여주는 과학 기술이지만 제품의 원리는 무엇인지, 그 구조는 어떻게 이루어져 있는지에 대해서는 잘 알지 못한 채, 블랙박스와 같은 상태에서 습관적으로 사용하는 경우가 대부분일 것이다.
과학을 잘 몰라도 생활하는 데는 별 지장이 없다. 스위치를 켜고 끄기만 하면 사용할 수 있는 제품이 많기 때문이다. 하지만 원리를 알고 나면 훨씬 유용하다는 사실을 우리는 경험을 통해 알고 있다. 과학은 아는 만큼 ‘이득’이다.
‘재밌어서 밤새읽는’ 시리즈를 통해 많은 독자를 확보하고 있는 베스트셀러 저자이자 저명한 과학교육 전문가가 이번에는 과학의 완결판을 펴냈다. 그것도 주변에서 쉽게 볼 수 있는, 집안 여기저기에 숨은 과학의 세계로 독자를 안내한다. 재치 넘치는 일러스트레이션과 캐릭터들이 과학을 더욱 재미나고 친근하게 접할 수 있도록 도와준다.

“이 물건에 이런 원리가?”
집안 곳곳에 숨어 있는 과학을 낱낱이 파헤친다!

리모컨은 어떻게 명령을 전송할까? 왜 고기를 숯불에 구우면 더 맛있을까? 로봇 청소기가 계단에서 떨어지지 않는 이유는? 체지방계는 왜 목욕한 다음에 사용하면 오차가 생길까?
우리가 평소 궁금하게 여겼던 질문들에 답하는 이 책에는 55가지의 생활 속 과학이 담겨 있다.
저자는 서문에서 “과학은 정말 재미있다”는 점을 세상에 널리 알리고 싶다고 말한다. 그래서 “가능한 한 쉽게 설명하자”, “여기에 이러한 구조가 있다는 것을 알리자”라는 목표를 가지고 이 책의 작업을 시작했다고 밝힌다.
날개 없는 선풍기는 어떻게 바람을 만드는지, CD, DVD, BD는 어떻게 소리나 영상을 기록하는지, 눌러붙지 않는 프라이팬의 원리는 무엇인지, 종이 기저귀는 어떻게 그리 많은 양의 수분을 흡수할 수 있는지, 봄에 인플루엔자가 유행하는 이유는 무엇인지 등 이 책에는 호기심을 자극하는 소재로 가득하다. 그림을 곁들여 쉽고 재미있게 풀어나가기 때문에 과학을 전혀 알지 못하는 사람도 저절로 고개를 끄덕일 수 있게 된다.

“지식과 사고방식 사이의 절묘한 틈새를 걷는 책”
“쓸모 있는 지식을 얻으면서도 생각하고 추리하게 하는 책”

1장에서는 선풍기, 에어컨, 리모컨, 건전지, TV 등 ‘거실에서 만나는 과학’, 2장에서는 전자레인지, 냉장고, 프라이팬, 압력솥, 인덕션 전기레인지, 로봇 청소기 등 ‘요리, 청소, 빨래에서 만나는 과학’, 3장에서는 항균제품, 기저귀, 체온계, 입욕제, 체지방계, 발열 내의 등 ‘쾌적한 생활에서 만나는 과학’에 대해 알아본다. 4장 ‘건강, 안전관리에서 만나는 과학’에서는 자외선이 칼슘 흡수를 돕는지, 영양 드링크는 얼마나 효과가 있는지, 목욕은 어느 시간에 하면 좋은지 등 지혜로운 생활을 위한 정보가 가득 담겨 있다. 5장 ‘첨단기술, 교통수단에서 만나는 과학’에서는 드론, GPS, 3D 프린터, IC 카드, 바코드와 QR코드 등에 대해 알아보고, 태양전지는 어떻게 전기를 얻는지, 터치 패널은 어떻게 손가락의 움직임을 감지하는지, 친환경자동차의 현재와 미래 등 다양한 첨단기술에 대해서도 알기 쉽게 설명한다.
집 안에 있는 기기나 제품, 집 안에서 일어나는 신기한 과학 현상들, 그 외에도 우리가 흔히 접하는 다양한 첨단기술에 이르기까지 거의 모든 과학 기술을 망라하고 있는 이 책은, 제품이나 사물을 제대로 그리고 효과적으로 사용할 수 있는 방법, 새로운 첨단기술이 어떻게 실용화되고 있는지, 나아가 안전사고를 예방할 수 있는 유용한 정보까지 모두 포함하고 있다.
과학에 흥미를 잃은 청소년, 과학은 어렵고 지루하다는 편견을 가진 사람, 과학을 잘 모르지만 관심은 있는 일반인, 주변 물건들의 작동 원리를 알고 싶은 사람 등에게 이 책은 더없이 친절한 안내서의 역할을 해줄 것이다.

이정모(서울시립과학관장)
“과학은 지식이 아니라 생각하는 방법이다. 하지만 지식 없이 생각하는 방법이 얻어지는 것은 아니다. ≪신기하고 재미난 집구석 과학≫은 지식과 사고방식 사이의 절묘한 틈새를 걷는 책이다. 책을 읽다 보면 일상에서 당장 쓸모 있는 지식을 얻으면서도 생각하고 추리하는 자신을 발견하게 될 것이다”

1장 ‘거실’에서 만나는 과학
01 날개 없는 선풍기는 어떻게 바람을 만들까?
02 에어컨은 어떻게 쾌적한 공기를 만들까?
03 리모컨은 어떻게 명령을 전송할까?
04 망간 건전지와 알카라인 건전지의 차이점은?
05 사람이 내는 열량은 전구 1개 분량과 같다?
06 LED 조명의 전기료는 형광등의 반이다?
07 CD, DVD, BD는 어떻게 소리나 영상을 기록할까?
08 액정 TV는 어떻게 영상을 비출 수 있지?
09 4K TV는 얼마나 선명한 화질일까?
10 차세대 디스플레이인 OLED란?
11 누전으로 인한 감전을 조심하려면?

2장 ‘요리, 청소, 빨래’에서 만나는 과학
12 왜 고기를 숯불에 구우면 더 맛있을까?
13 전자레인지는 어떻게 음식물을 데우는 거지?
14 냉장고는 어떻게 찬 공기를 만들까?
15 눌러붙지 않는 프라이팬의 원리는?
16 압력솥은 어떻게 그리 단시간에 맛있게 조리할 수 있을까?
17 인덕션 전기레인지는 어떻게 솥을 가열할까?
18 로봇 청소기의 두뇌는 어떻게 이루어져 있을까?
19 빨래 세제는 많이 넣어도 효과가 없다?
20 효소가 들어간 세제는 일반 세제와 무엇이 다를까?

3장 ‘쾌적한 생활’에서 만나는 과학
21 동전은 어떤 금속으로 만들어졌을까?
22 지울 수 있는 볼펜의 비밀은?
23 항균 제품은 정말 효과가 있을까?
24 종이 기저귀는 왜 그렇게 많이 흡수해도 새지 않지?
25 전자 체온계는 어떻게 몇 십초 만에 체온을 측정할 수 있을까?
26 요즘 수세식 화장실에서는 전기도 얻을 수 있다?
27 김이 서리지 않는 거울의 구조는?
28 탄산가스를 뿜는 입욕제는 효과가 있을까?
29 체지방계는 왜 목욕한 다음에 사용하면 오차가 생길까?
30 발열 내의는 얇은데도 왜 따뜻할까?

4장 ‘건강, 안전관리’에서 만나는 과학
31 자외선은 칼슘 흡수를 돕는다?
32 영양 드링크는 얼마나 효과가 있을까?
33 수소수는 그저 청량음료수에 불과하다?
34 살충제나 벌레 쫓는 스프레이는 사람에게 해가 없을까?
35 세정제를 섞으면 위험하다?
36 감기약은 바이러스나 세균을 퇴치하는 것이 아니다?
37 봄에 인플루엔자가 유행하는 이유는?
38 정전기의 찌릿함을 방지하는 방법은 없을까?
39 유아가 무언가를 잘못 먹었을 때 대처법은?
40 목욕은 저녁식사 전에 하는 것이 좋다?
41 겨울철에 많은 일산화탄소 중독은 어떻게 막을까?
42 화재를 일으키는 ‘발화점’과 ‘인화점’이란?

5장 ‘첨단기술, 교통수단’에서 만나는 과학
43 태양전지는 어떻게 전기를 얻을까?
44 드론은 무선 원격조정 헬리콥터와 전혀 다른가?
45 GPS는 어떻게 위치를 알아낼까?
46 3D 프린터는 어떻게 인쇄를 하는 걸까?
47 IC 카드나 비접촉 충전의 구조는?
48 생체 인증은 정말 안전할까?
49 바코드나 QR코드의 구조는?
50 스마트폰은 어떻게 인터넷과 연결될까?
51 터치 패널은 어떻게 손가락의 움직임을 감지하는 걸까?
52 달리는 전철 안에서 점프를 하면 어떻게 될까?
53 초고속열차는 왜 앞머리가 오리 주둥이처럼 삐죽 나와 있을까?
54 비행기는 어떻게 하늘을 날 수 있을까?
55 친환경 자동차의 종류와 그 한계는?

액정은 액체와 고체 양쪽의 성질을 가진 물질입니다. 고체처럼 단단하게 굳어 있는 것도 아니고 액체처럼 줄줄 흘러내리는 것도 아닌, 걸쭉한 상태입니다. 고체처럼 정해진 형태로 될 수도 있고 액체처럼 다양한 형태로 될 수도 있습니다. 결정과 액체의 중간 상태이기 때문에 ‘액정’이라는 이름을 갖게 되었습니다. 액정에 열이나 전압을 가하면 결정의 배열이 변해 빛의 투과, 반사, 산란 상태가 변화합니다. 이러한 성질을 이용해서 숫자, 문자, 화상 등을 표시하는 디스플레이가 개발되었습니다. - 40쪽

수분을 함유하지 않은 빈 도기 그릇이나 빈 유리컵 등을 전자레인지에 넣고 돌리면 전혀 따뜻해지지 않습니다. 도기나 유리 등의 분자는 물 분자처럼 플러스 ㆍ 마이너스가 없기 때문에 마이크로파에 반응하지 않아 열운동이 일어나지 않기 때문입니다. 또한 수분이 없는, 건조한 음식물도 데울 수 없습니다. 또 전자레인지에 얼음을 넣고 돌려도 생각했던 것만큼 온도가 올라가지 않아 잘 녹지 않습니다. 얼음은 고체이기 때문에 물 분자끼리 강하게 결합되어 있습니다. 이로 인해 마이크로파에 의한 진동이 둔해지기 때문입니다. - 62쪽

프라이팬에 식품을 올리면 흡착수가 식품 속의 수분과 접촉합니다. 그러면 식품 속의 수분에 달라붙어 있던 단백질이나 당이 프라이팬의 흡착수와 서로 엉겨붙습니다. 이 상태에서 가열을 계속하면 흡착수에 붙어 있던 단백질이나 당이 굳어버립니다. 이것이 프라이팬에 음식이 눌러붙는 원인입니다. - 67쪽

현재 발매되고 있는 로봇 청소기 대부분은 손으로 더듬듯이 그 장소를 파악하는 타입입니다. 이 타입은 터치센서나 가까이에 장애물이 있다는 것을 감지하는 초음파 센서, 적외선 센서 등을 이용해서 벽이나 장애물에 다가가거나 부딪치면 방향을 바꾸어 방의 상태를 탐색합니다. 조건반사적으로 움직이는 것이 그 특징입니다. 그리고 거리 센서가 움직인 거리, 자이로 센서가 회전 각도를 감지함으로써 자신이 위치한 장소를 파악합니다. 또한 바퀴가 미끄러진 경우에는 가속도 센서가 이를 감지하고 주행 거리를 수정합니다. - 79쪽

항균 제품은 확실히 균을 죽이거나 활동을 약화시키는 효과를 기대할 수 있습니다. 다만 우리에게 나쁜 영향을 주는 균만 죽이는 것은 아닙니다. 연구자들 중에는 항균 제품은 잠시 동안의 안심은커녕 오히려 해가 된다고 여기는 사람도 있습니다. 보이지 않는 균에 대해서 필요 이상으로 공포심을 갖고 쓸데없이 살균에만 몰두할 것이 아니라 유익한 상재균의 존재를 이해하고 요령 있게 공존해 가는 것이 중요합니다. - 99쪽

한 가정주부가 화장실 안에서 염산이 함유된 세정제를 사용할 때 염소계 표백제도 함께 사용했다고 합니다. 두 가지의 약품을 섞은 결과, 좁은 화장실 안에서 위험한 염소 가스가 대량으로 발생하여 안타깝게도 이 가정주부는 사망을 하고 말았습니다. - 142쪽

한편으로 드론에는 위험성과 우려도 있습니다. 그 하나는 조정할 때 사용하는 와이파이나 무선 전파의 규제가 나라마다 달라서 함부로 사용하면 혼란의 원인이 될 가능성도 있습니다. 또한 비행물 관련 사고를 일으킬 우려도 있습니다. 작은 드론이라도 여객기나 헬리콥터 등의 항공기와 부딪히면 엔진의 고장이나 회전 날개 등의 주요부품 고장 등, 중대한 사고로 이어질 가능성이 높습니다. - 180쪽

액션 영화나 SF 영화에서는 첨단 시스템으로 눈의 홍채나 망막의 혈관 패턴으로 본인임을 확인하는 장면이 자주 등장합니다. 이와 같은 본인 인증 방법을 생체 인증(바이오매트릭스 인증)이라고 합니다. 이는 얼굴을 카메라로 찍거나 손가락을 지문 리더로 스캔하는 등 우리 몸 일부의 특징을 이용해 본인 확인을 하는 방식입니다. 눈코 등의 위치나 모양, 지문의 경우에는 소용돌이나 무늬가 있는 곳, 굽은 모양 등의 특징을 추출하여 사전에 저장해 놓은 특징과 카메라 영상을 컴퓨터가 비교해 판단합니다. - 192쪽

편리한 생체 인증이지만 단점도 있지 않을까요? 우리 얼굴 모양은 나이가 들어감에 따라서 변화하고 화장만으로도 외모가 크게 변합니다. 또한 지문은 손가락이 닳거나 손이 더러워져 있으면 조회 결과가 에러로 나타나는 경우도 있습니다. 신체적 특징이 변화해도 인증이 가능해질 경우, 이번에는 닮은 특징을 가진 타인을 본인으로 잘못 인식할 위험성이 드러나고 있습니다. 예를 들어 예전에 얼굴을 이용한 생체 인증에서는 일란성 쌍둥이를 구별하지 못한 경우가 있었습니다. - 194쪽