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화학이 만드는 멋지고 아름다운 세상

일상생활에서 우리가 매일 마주하면서도 미처 깨닫지 못하거나 의문을 해결하지 못한 것에 화학이 숨어 있다. 아침에 눈을 떠서 저녁에 잠자리에 들 때까지 우리가 보고, 냄새를 맡고, 맛을 보고, 만지고 느끼는 모든 것은 화학물질로 이루어져 있다. 이 물질들을 나누고 또 나누면 결국 분자나 원자에 도달한다. 화학은 이런 분자와 원자의 이야기이다.
화학물질에는 자연에 원래 존재하던 분자들로 구성된 것도 있고 자연으로부터 화학자들이 새로이 만든 것도 있다. 슈퍼마켓, 약국, 미용실, 화장품 가게, 에너지 발전소, 미술관을 따라 일상 속 화학제품을 살펴본다. 우리가 매일 사용하는 미용용품이나 콘택트렌즈, 여드름이나 습진 같은 피부의 고통을 해결해주는 약품, 식품 속의 성분, 세탁제 속 숨겨진 화학 이야기를 알게 되면 이로움과 위험성 어느 한 쪽으로 치우치지 않고 균형 있게 이러한 제품들을 사용할 수 있다.

지속가능하고 자연친화적인 화학
좀 더 나은 생활을 위해 건강, 식품, 미용 분야에서 사용하는 제품들에 관한 책이다. 피부병을 치료하는 새로운 약품, 햇빛을 전기로 바꾸는 물질, 새로운 세탁제, 문화재를 복원에 쓰이는 염료 등에는 무엇이 들어있을까? 그것들은 과연 안전할까? 그 화학물질들은 어떻게 작용하는가? 대중 과학서로 다수의 상을 수상한 과학 작가 엠슬리가 누구나 이해할 수 있는 문장으로 답하고 함께 생각해보아야 할 질문을 던진다. 그 제품들은 지속가능한 원천에서 비롯되는가? 더욱 나은 것을 개발할 수 있을까? 합성물이 아닌 천연물에서 추출할 수는 없을까?
비록 그것이 불가능한 꿈일지라도 우리는 모두 굶주림, 질병, 가난이 없는 세상에서 살길 원한다. 역시 불가능하겠지만 우리는 모두 건강히 장수하고 안전하고 즐거운 삶을 살고자 한다. 화학 덕분에 수많은 사람들이 혜택을 받아왔고 아직 그러한 혜택을 받지 못한 사람들에게도 기회가 주어져야 하는 것은 너무나 당연한 일이다.
재생가능한 자원만을 이용하여 매일 사용하는 제품들의 편리함을 누리면서 자연친화적으로 생활할 수 있을까? 이 책은 두 가지가 서로 조화될 수 없는 것이 아니며 화학공업이 지속가능한 방향으로 발전할 수 있고, 우리가 사용하고 있는 놀라운 제품들을 우리 후손들도 사용할 수 있을 뿐만 아니라 더 나은 제품이 등장할 수 있다는 것을 보여준다.
이 책에서 다루는 화학 분야의 최신 소식과 더 많은 연구가 수행되면 실제로 일어날 수도 있는 가상의 뉴스를 통해 관련 주제를 여러 시각으로 바라볼 수 있다. 화학으로 인한 편리함과 혜택이 그동안 우리 생활을 어떻게 변화시켜왔고 미래에는 어떤 새로운 제품들이 등장하게 될 지 살펴보는 동안 화학과 가까워지고 화학을 좀 더 이해하게 될 것이다.

우리가 사용하는 것들
일러두기
서론: 올바른 화학

CHAPTER 1 멋진 모습 (1)
머리카락, 눈, 치아, 손톱
더 없는 영광│대머리│
이제 깨끗하게 볼 수 있어…│
빛나는 미소│손톱

CHAPTER 2 멋진 모습 (2)
의학적 발전
여드름, 습진, 건선│
활발한 노년인가 허약한 노년인가?│
치료제로서의 탄수화물│마취제

CHAPTER 3 편리한 삶 (1)
주말을 유쾌하게
냄새의 화학│모든 걱정을 씻어내다│
남성들이여, 문제는 겨드랑이야!│
발한억제제│데오도런트│
손님, 주말에 그것이 필요하세요?│
엄마, 우리는 제정신이 아니었어요

CHAPTER 4 편리한 삶 (2)
향상된 식품들
탄수화물│하늘에서 내려온 선물│
낮은 I2는 낮은 IQ를 의미한다│
기능성 식품│
잡동사니 식품? 500억을 먹인다│
매워, 매워, 매워
CHAPTER 5 편리한 삶 (3)
사소하지만 중요한 금속들
태양광 판은 광전력(PV)을 제공한다│
유리는 친환경이다│ 타이타늄의 마술│
미래의 청색

CHAPTER 6 풍요로운 생활
가정 속의 화학
내 골칫거리를 모두 씻어가라: 세탁보조제│
계면활성제│거품조절제│보조제│
재침전 방지제│염료 전이 억제제│
과산화물 표백제와 표백보조제│
형광증백제│향료│섬유유연제│
깨끗한 설거지│탈취제와 공기청정제

CHAPTER 7 아름다운 생활
예술 속의 화학
색│기름과 니스│
분석│보존│복원│사기와 가짜

용어집
찾아보기

옛날부터 인간은 치아를 깨끗하게 보존하고자 하였다. BC 4세기까지 거슬러 올라가면 히포크라테스는 대리석 가루로 이를 닦으라고 제안했다. 대리석 가루는 탄산칼슘으로서 실제로 아직도 치약의 온화한 연마제로 사용되고 있다. (…) 그렇다면 우리는 미래에 어떤 것을 기대할 수 있을까? 원칙적으로는 우리는 얼룩에 비투과성인 치아 법랑질을 만들려고 시도할 것이다. 곧 이용할 수 있는 한 가지 제품은 칼슘과 인산을 함유한 씹는 껌인데 침 속에 이런 성분을 증가시켜서 이가 동공을 수선하는 데 도움을 준다. 이를 수선하는 것도 침의 역할 중 하나이다. 그러나 치아를 강화시키는 가장 좋은 것은 여전히 플루오르화 이온이다. 치아가 자연적으로 약간의 플루오린화 이온을 함유한다는 것이 200년 전 이상부터 알려져 왔으며 지금까지 이 원소가 플루오로아파타이트를 형성하는 것이 알려졌다.
-1장, 머리카락, 눈, 치아, 손톱

기능성 식품은 탄수화물, 단백질, 지방, 비타민, 무기질 그리고 물과 같은 필수성분 중 한 가지 이상 이외에도 특별한 무언가를 제공하며 섭취했을 때 건강을 적극 향상시켜야 한다. 단지 칼슘이나 비타민 C를 ‘강화’한 식품은 기능성 식품이 되지 못한다. 대부분의 아침식사용 시리얼은 철이 첨가되어 있고 켈로그의 스페셜 K를 만드는 데 철가루 형태의 철이 특히 더 첨가되지만 이것으로 기능성 아침식사용 시리얼이 만들어지지는 않는다. 기능성 식품은 일본에서 최초로 시판되었으며 1980년대 일본에서는 더 건강히, 더 오래 살고자 하는 부유한 노년층을 대상으로 하였다. 1990년대에는 기능성 식품들이 미국과 유럽에서도 유행하였다. 2000년대에 들어서자 그런 식품의 판매량이 이미 연간 10억 달러를 넘어섰다. (…) 모든 식용 식물에는 수천가지의 천연 화학물질이 있고 일부는 분명히 건강에 도움을 주는 성질을 가지기 때문에 이를 강조하여 기능성 식품 반열에 올라서게 되는 것이다.
-4장, 향상된 식품들

화석 연료가 고갈되면 이 장에서 설명한 생활용품들을 지속가능한 자원으로부터 만들 수 있을까? 또 공해도 전혀 일으키지 않을 수 있을까? 그렇다. (…) 계면활성제는 식물 재료로 만들 수 있으며 실제로 일부는 이미 설탕 등의 탄수화물을 코코넛 오일과 같은 지방산에 결합시켜서 만들고 있다. (…) 한 세대 안에 현재 화석 연료에서 생산되는 수백만 톤의 계면활성제가 식물성 천연 화학물질로 대치될 것이다. 아직 화학자들이 찾아내지 못한, 오늘날 우리가 사용하는 계면활성제보다도 더 좋은 탄수화물과 지방산의 조합이 있을 수도 있다. 그것을 찾으면 우리는 훨씬 더 적은 양을 사용하게 될 것이고, 그것이 찬물에서도 작용한다면 에너지 절약에도 기여할 것이다.
-9장, 가정 속의 화학