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도구, 재료, 보존, 교통, 정보! 다섯 가지 테마의 과학 이야기
오늘날 주변에서 흔히 볼 수 있고 접할 수 있는 사물이나 교통수단 등 다섯 가지 테마를 중점으로 다루어 실제로 어떤 환경에서 어떻게 탄생된 것인지 쉽게 들여다볼 수 있도록 구성하였고 간단한 도구에 깃든 발명가의 깊은 철학적 사고 또한 엿볼 수 있을 것입니다.

기발하고 유연한 발상이 과학으로 재탄생되던 순간으로의 여행
비록 우연한 착상이었을지라도 단순한 상상이나 호기심으로 그치지 않고, 비판적 사고와 고찰로 기필코 과학을 탄생시킨 인류의 모습을 엮어 과학이 이루어지기까지의 과정을 담아보았습니다. 그들의 기발한 발상이 과학으로 재탄생되던 순간으로 여행을 떠나봅시다.

딱딱하고 지루한 과학 이론서에서 벗어나 재미있게 접하는 역사 속 과학
[지도 없이 떠나는 101일간의 과학사 일주]는 예사로운 지식과 낡은 개념으로 일관된 딱딱하고 지루한 과학 학습서와 다른, 과학을 탄생시킬 수 있었던 많은 발명가들의 유쾌한 에피소드로 엮인 재미있는 역사 문화서입니다. 과학의 탄생 배경을 통해, 거창한 혁신과 개혁만이 과학을 이룰 수 있는 것이 아님을 깨닫고 스스로 잠재되어 있는 과학적 상상력에 활기를 불어넣을 수 있게 되길 바랍니다.

[지도 없이 떠나는 101일간의 세계 문화 역사 시리즈] 10번째 역사 문화서
2004년 1월, [지도 없이 떠나는 101일간의 세계 일주]를 출간한 이후로 [지도 없이 떠나는 101일간의 시간 여행], [지도 없이 떠나는 101일간의 영어 유래 탐험], 지도 없이 떠나는 101일간의 색다른 역사], [지도 없이 떠나는 101일간의 지혜의 역사], [지도 없이 떠나는 101일간의 한국사 일주], [지도 없이 떠나는 101일간의 불가사의 역사], [지도 없이 떠나는 101일간의 도시 역사 일주], [지도 없이 떠나는 101일간의 세계 인물 여행]을 계속해서 출간하였고 그 10번째로 ‘과학사’를 다루어 보았습니다.

2007년 과학기술부 인증 우수과학도서
국립어린이청소년도서관 사서 추천도서
2008년 아침독서신문 추천도서 2012년 KBS 한국어능력 시험 도서

북극에선 지금 무슨 일이 일어나고 있는 걸까요?
최근 러시아는 북극 바다 밑에 국기를 꽂아 북극해가 러시아 영토라고 주장하고 있습니다. 캐나다는 북극해의 서쪽 항로를 지날 땐, 캐나다의 허가를 받아야 한다고 하고요. 북극해 대부분은 주인이 없는 공해로 모든 나라 사람들이 자유롭게 이용할 수 있는 곳인데도 말입니다.
또 수만 년 동안 북극해를 가득 메운 빙하가 녹아 없어지고 빙하 위에 살던 동물들이 삶의 터전을 잃고 생존을 위협받고 있습니다. 얼음 나라라는 별명에 맞지 않게 북극의 환경은 급격히 변하고 있습니다.
대체 북극에서 지금 무슨 일이 일어나고 있는 것일까요?

과학 전문 기자가 직접 보고 온 북극을 소개합니다
그간 남극을 소개하는 책은 더러 있었지만 북극의 모습을 보여 주는 책은 아쉽게도 없었습니다. 다산과학기지 연구원들과 함께 북극에 다녀 온 박지환 과학 전문 기자는 이 책을 통해 그동안 꽁꽁 숨겨져 있던 북극의 모습을 생생하게 전해줍니다. 거대한 북극 빙하 속에 숨어 있는 계곡과 호수의 모습, 재롱둥이 북극 여우와의 만남, 북극 빙하 채집 체험, 북극에서만 볼 수 있는 다양한 꽃들과 곤충들, 니알슨 과학 기지촌에 모인 세계 각 나라 연구자들의 모습까지. 북극은 더 이상 멀고 먼 빙하의 나라가 아닙니다. 작가가 직접 찍어온 북극의 풍경, 북극의 동·식물 사진과 그림이 어우러진 이 책을 통해 멀고 먼 북극을 가깝고 친숙하게 느낄 수 있습니다.

더 나은 지구의 미래를 위해 아이들이 꼭 알아야 할 북극 이야기
올해는 50년마다 찾아오는 국제 극지의 해입니다. 북극은 남극과 함께 지구에 남아있는 유일한 미개발 지역이며 동시에 지구 환경 변화를 가장 잘 알 수 있는 곳입니다. 전세계 과학자들은 북극 바닷속에 숨겨진 엄청난 양의 천연자원과 지구 전체에 큰 영향을 끼치는 북극 생태계의 급격한 변화 등에 주목하고 있습니다. 그래서 최근 환경, 자원, 생태 문제를 다루는 기사 안에 북극 이야기는 빠지지 않습니다.
북극은 지구 모두를 위한 곳입니다. 북극이 변하면 우리 모두의 삶이 달라집니다. 이 책을 통해 북극에 관심을 갖고 그 곳에 살고 있는 동물들을 지키는 일이 곧 우리의 삶을 지키는 일이라는 것을 깨닫기를 바랍니다.
인류의 미래 위한 반다나 시바의 경고
"씨앗을 거두고 나눌 자유가 있어야
더 나은 세상을 향한 희망이 싹틀 수 있습니다"

밭 앞에 선 농부가 두 손 가득 씨앗을 들고 있어요. 씨앗은 농사를 지어 얻을 수 있는 또 하나의 수확물입니다. 올해 거둔 씨앗에는 올봄에 불었던 따스한 봄바람, 시원한 여름 장맛비, 가을볕이 모두 담겨 있어요. 그러니까 '하나의 씨앗에는 과거가 담겨 있다'라는 말의 뜻이 어렵지 않지요. 그런데 가만 생각해 보세요. 이 말은 손에 든 이 씨앗이 이상하게 몹시 추웠던 봄과 사람들까지 목마르게 했던 가뭄, 수확 직전에 내린 폭우를 견뎌 냈다는 뜻이기도 해요. 이 씨앗을 심으면 이상기후와 궂은 날씨를 견뎌 가며 내년에도 좋은 열매를 맺을 거예요. 그리고 또다시 좋은 씨앗을 선물로 주겠지요. 인류는 이렇게 좋은 씨앗을 거두면서 농사를 지어 왔고, 앞으로도 그럴 거예요. 우리가 아주 잘할 수 있는 '지속가능한 발전'이지요. 반다나 시바는 이 책을 통해 "우리의 미래를 지키기 위해 우리가 지금 해야 할 일은 바로 우리 힘으로 씨앗을 지키고, 서로 나누는 것"이라는 사실을 일깨워 주고 있습니다.

생태 환경 운동가가 된 물리학자, 반다나 시바
물리학 공부를 위해 캐나다로 유학을 떠났던 반다나 시바는 황폐하게 변해 가는 히말라야의 고향 마을을 보고 충격을 받았습니다. '돈에 눈 먼 사람들' 때문에 사람들을 따뜻하게 품어 주던 산과 들이 아무렇지 않게 망가지고 있었기 때문이지요. 사람들 역시 지구에서 함께 살아가는 자연환경의 일부인데 말이에요. 반다나 시바는 살아 있는 모든 생물의 가치를 보호하고, 씨앗을 거둘 자유를 지키는 것이 인류의 미래를 위한 일이라고 생각해요.

미래를 위한 지속 가능한 씨앗, 토종 씨앗
농부가 씨앗을 심고 수확하기까지 모든 과정이 중요하지만 수확 후에도 중요한 일이 남아 있어요. 바로 씨앗을 받아 보관하는 일이지요. 흉년이 들어 아무리 먹을 것이 없어도 심으려고 보관해 둔 씨앗을 꺼내 먹지는 않아요. 씨앗이 없으면 농사를 지을 수 없으니까요. 씨앗으로 농사를 지으면 1년 식량이 되기도 하고, 또 그 다음해에 심을 씨앗이 되기도 해요. 그 씨앗을 심으면 또다시 식량과 씨앗이 되지요. 인류가 대를 이어 지금까지 살아올 수 있었던 것은 농부들이 미래를 위해 씨앗을 보관해 왔기 때문이에요.

이상한 발명품, GMO 씨앗
미래를 위한 씨앗, 토종 씨앗은 올해 먹을 것은 물로 내년에 먹을 것까지 선물해 줘요. 그런데 그렇지 않는 씨앗도 있어요. 잡종 F1 씨앗과 유전자를 변형한 GMO 씨앗이 그래요. 씨앗 회사가 만들어서 파는 잡종 씨앗들은 한 번 심었을 때에는 맛 좋은 열매가 달리지만, 이 열매들에서 거둔 씨앗을 심었을 땐 다시 같은 열매를 맺지 않는 일회용 씨앗이에요. 또, 어떤 GMO 씨앗은 아예 열매가 열리지 않기도 해요. 지속되지 않는 씨앗인 거예요. 씨앗 회사의 씨앗에서 열매가 많이 달리면 당장은 돈을 벌 수 있을지 몰라도 매년 씨앗을 사고, 씨앗에 알맞은 농약을 사는 데 돈이 계속 들어요. 미래를 위한 씨앗이 아니지요.

무엇을 먹는지 알 권리
음식점, 마트, 시장에는 어떤 재료로 음식을 만들었는지 알려 주기 위한 '원산지 표시'가 있어요. 하지만 이것만으로는 우리가 먹는 것에 대해 완벽히 안다고 말할 수 없어요. 단지 '어디에서' 왔는지만 알 수 있을 뿐이지요. 유전자가 변형되었는지, 독한 농약을 쓰는 작물인지, 친환경농법으로 재배된 작물인지 알 수가 없어요. 토종 씨앗으로 재배한 토종 농산물을 먹는다는 것은 우리가 무엇을 먹는지 완벽하게 안다는 것을 의미해요. 씨앗이 토종 씨앗이라면 콩 심은 데서는 콩 나고, 팥 심은 데서는 팥이 나거든요.
21세기 가장 주목받는 학문 분야, 생체 공학
말을 알아듣고 숙제를 대신 해 주는 로봇이 있다면?
샤워기 아래에 서 있기만 해도 저절로 몸이 깨끗해진다면?
식물 색소로 현재보다 성능이 훨씬 좋은 태양 전지를 만든다면?
이런 일들이 가능할까?

쉽지는 않겠지만 자연이 가진 놀라운 비법을 잘 응용할 수만 있다면 언젠가는 실현 가능할 듯하다. 이미 여러 생체 공학 연구 팀들이 이런 목적을 이루기 위한 연구에 매진하고 있다.
생물학(biology)과 기술(technics)의 합성어인 '생체 공학(bionics)'은 기존의 과학적, 공학적 한계를 넘어 자연과 인간에 한발 더 가까이 다가간 과학 분야로, 오랜 기간 자연에 적응하여 진화해 온 생물체의 우수한 특성을 인간의 기술에 적용하는 학문이다.
천장을 내달릴 수 있는 도마뱀붙이의 발, 재빠르게 헤엄치도록 돕는 상어의 피부, 낭비가 전혀 없는 구조물인 육각 모양 벌집 등 자연에서 찾을 수 있는 발명과 기술의 아이디어는 무궁무진하다.

친환경적인 미래의 핵심 기술 생체 공학, [자연에서 배우는 발명의 기술]은 이러한 생체 공학의 의미와 가치, 구체적인 응용 분야, 현재의 성과와 앞으로의 과제 등 생체 공학 전반의 내용을 이론과 실험으로 통합해 담은 과학서이다. 모범이 될 생물체를 어떻게 선정하는지, 과학적으로 어떤 원리에 의해 적용되는지를 실제 연구 사례로 설명하므로 어린이에게도 어른에게도 한층 쉽게 다가온다.

생체 공학 연구의 현 지점을 알 수 있는 다양한 개발 사례
[자연에서 배우는 발명의 기술]은 독일을 비롯한 여러 나라 생체 연구 팀들의 풍부한 연구 성과를 토대로 생체 공학 전반의 내용을 서술한다. 벨크로, 상어 피부 수영복, 벤츠 생체 공학 자동차 등 구체적인 제품 이야기로 흥미를 끌고 연구 과정에서 어떤 난관에 봉착했으며, 실패와 성공의 사례는 무엇인지 등 현장의 살아 있는 에피소드로 생생함과 재미를 더한다.
이렇게 실질적이며 실용적인 지식은 발명의 원리를 터득하게 하여 그 원리를 일상에 적용해 보고 싶게 만들어 준다. 나아가 현재 연구 중인 과제를 통해 앞으로 우리의 생활을 더 편리하게 해 줄 새로운 발명에 대한 도전 의식을 불태우게도 한다.
참고로 독일은 생체 공학 분야에서 연구 조직망이 가장 잘 확립된 나라로 손꼽히는데, 2000년대 초부터 베를린 공대를 비롯한 30여 개의 연구 팀이 네트워크를 구성하여 생체 모방 기술을 연구하고 있다.

발명 대회, 경시대회를 준비하는 어린이들에게 유용한 실험과 정보
'되튐 원리를 이용한 풍선 로켓', '헬리콥터 만들기', '물속에서 젖지 않기' 등 이 책에는 매 주제에 맞는 다양한 실험이 나온다.
실험 하면 왠지 머리부터 아파 온다고? 걱정할 필요가 전혀 없다. 어린이를 위한 생체 공학 강의를 꾸준히 해 온 저자 지그리트 벨처가 오랜 경험과 노하우를 바탕으로 어린이가 충분히 소화해 낼 수 있는 실험만을 엄선해 실었기 때문이다. 주변에서 쉽게 구할 수 있는 간단한 도구만 준비하면 된다. 책의 설명을 따라하는 동안 호기심 넘치는 미래의 발명왕들은 '나도 뭔가를 만들 수 있어!'라는 아이디어와 자신감을 얻으며, 다각도로 응용할 수 있는 기초 과학의 토대를 쌓게 된다. 혼자든 여럿이든, 집에서든 학교에서든 어디에서도 유용하게 활용할 수 있는 지식이다.
비행기와 배에 부력이 어떻게 작용하는지, 연잎 효과를 건축 기술에 어떻게 적용하는지 등 학교에서 배운 과학 이론이 실제로 어떻게 제품에 적용되는지를 직접 확인해 본다면, 그 지식을 내 것으로 체화하는 데 더없이 좋을 것이다.

생물학, 화학, 공학 등 다양한 전공 지식의 융합 - 생체 공학으로 과학의 기초를 쌓다
생체 공학은 생물학자, 화학자, 공학자 등 다양한 전공 지식을 가진 연구자가 함께하는 융합적인 학문이다. 여러 학문의 이론과 원리가 적용되어 하나의 발명품으로 만들어지는 과정에 각 분야의 전문 지식이 자연스럽게 녹아 있다. 예를 들어 '비행과 항공'을 다루는 장에서는 우선 새의 생물학적 특성과 나는 원리를 이야기하고, 그 원리를 어떤 재료에 어떻게 적용할지에 대한 다양한
공학적 지식을 설명하며 새처럼 날아오르는 꿈을 실현시키기 위한 인류의 오랜 꿈과 노력을 알 수 있게 한다. 독자들은 하늘과 땅과 물속에서 일어나는 온갖 당연하지만, 들여다보면 너무나 기묘하고 특별한 일들에 대한 놀라움을 새삼 깨달을 것이다.

현미경 사진을 비롯한 고해상 사진 자료와 과학 정보
샌드피시의 피부를 고배율로 확대한 사진, 펭귄에 물감 주머니를 달아 날개의 궤적을 눈으로 보는 사진 등 본문에는 일반적으로 쉽게 볼 수 없는 전문적인 이미지들이 가득하다. 독일 연구 팀에서 직접 찍은 현미경 사진과 여러 종류의 실험 사진으로, 이 사진들은 전문가의 구체적인 지시로 그린 일러스트와 함께 어린이를 생체 공학의 세계로 이끄는 데 더없이 큰 역할을 한다. [자연에서 배우는 발명의 기술]은 귀한 사진만으로도 소장 가치가 충분한 전문서의 역할을 다한다.
[자연에서 배우는 발명의 기술]을 통해 주변을 관찰하고 그 내용을 정리해 나간다면 누구라도 발명의 기초를 세울 수 있을 것이다!
- 독일 청소년도서상 후보작.