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‘아는 만큼 보인다’
세상을 보는 눈을 좀 더 넓혀 줄, 유쾌한 과학책

『흐르는 것들의 과학』은 ‘비행기의 원료인 등유의 어마어마한 폭발성’, ‘볼펜의 잉크가 종이 위에 한꺼번에 쏟아지지 않는 이유’ 등 우리가 당연하게 생각하는 액체들에 숨어있는 과학적 특성을 저자의 ‘특별한 눈’으로 관찰한다. 더불어 저자는 인간과 지구 생명의 근원이 되어주기도 하고, 동시에 쓰나미가 되어 우리의 생명을 위협하기도 하는 액체의 이중성에 대해 이야기한다. 이처럼 기묘한 액체의 특성을 잘 이해하고 활용한다면 우리의 삶이 더 풍부해지고, 안전해질 수 있을 것이다. 저자는 이러한 액체에 대한 이야기를 결코 딱딱하지 않게, 마치 추리소설을 쓰듯 흥미롭게 풀어나간다.

저자 마크 미오도닉은 샌프란시스코 학회로 가는 비행에서 만나는 액체들을 중심으로, 액체의 이중성과 다양한 특성들에 대한 탐구를 시작한다. 그리고 그의 특유의 발랄한 문체와 사물을 보는 ‘특별한 눈’을 통해 자칫 딱딱하게 여겨질 수도 있는 과학 지식을 친구에게 하는 이야기처럼 물 흐르듯 자연스럽게 소개한다. ‘볼펜의 잉크는 왜 번지거나 흐르지 않는 것일까?’, ‘화면의 액정을 통해 어떻게 움직이는 영상이 구현될 수 있는 것일까?’ 사물을 바라보는 저자의 특별한 시선은 우리 주변의 모든 것들이 곧 과학임을 자연스럽게 깨닫게 도와준다.

우리는 우리 주변의 ‘액체’에 대해 얼마나 잘 알고 있을까? 우리의 일상 속에는 생각보다 많은 액체가 자리하고 있다. 아침에 일어나서 바디워시로 샤워를 하고, 커피 한 잔을 내려 마시고, 휘발유로 작동하는 자동차에 올라타는 우리의 일상 여기저기에 스며들어 있는 액체. 하지만 우리는 이러한 액체들에 큰 호기심을 갖지 못한 채 살아간다.
이런 우리의 평범한 일상에 저자는 ‘특별한 관찰’을 더한다. ‘비행기의 원료인 등유의 어마어마한 폭발성’, ‘볼펜의 잉크가 종이 위에 한꺼번에 쏟아지지 않는 이유’ 등 우리가 당연하게 생각하는 액체들에 숨어있는 과학적 특성을 저자의 ‘특별한 눈’은 놓치지 않고 집중한다. 더불어 저자는 인간과 지구 생명의 근원이 되어주기도 하고, 동시에 쓰나미가 되어 우리의 생명을 위협하기도 하는 액체의 이중성에 대해 이야기한다.
이처럼 기묘한 액체의 특성을 잘 이해하고 활용한다면 우리의 삶이 더 풍부해지고, 안전해질 수 있을 것이다. 저자는 이러한 액체에 대한 이야기를 결코 딱딱하지 않게, 마치 추리소설을 쓰듯 흥미롭게 풀어나간다.

빌 게이츠와 올리버 색스가 추천한 작가
‘영국왕립학회’, ‘파이낸셜타임즈’ 선정 올해의 책

재료과학을 전공한 저자 마크 미오도닉은 우리 주변 사물의 속을 들여다보고 그 구조나 성질을 표현하는 데 천부적인 재능을 지닌 작가다. 전작 〈사소한 것들의 과학〉을 통해 미오도닉의 이러한 사물을 보는 ‘특별한 눈’을 알아본 빌 게이츠와 올리버 색스 등의 인사들은 ‘재료에 대한 사랑을 전파하는 데 뛰어난 재능을 지닌 작가’라는 평을 남기며 그에 대한 찬사를 아끼지 않았다.
그의 이러한 재능은 〈흐르는 것들의 과학〉에서도 남김없이 발휘된다. 어렵고 딱딱하게만 느껴지기 쉬운 과학 지식도 미오도닉의 상상을 거치면 소설과 같이 부드럽게 변한다. 그는 샌프란시스코로 향하는 비행기 안에서 좌석에 부착된 액정과 화장실에서 만난 액체비누, 서비스로 받은 와인 한 잔 등을 보며 액체와의 여행을 시작한다. 그 여행에서 만난 13가지의 액체들은 각각 한 편의 드라마를 담고 있다. 미오도닉과 함께 액체가 이끄는 여행을 떠나보는 것은 어떨까?

〈사소한 것들의 과학〉 마크 미오도닉의 사물을 보는 특별한 눈,
액체에 대한 기묘하고 놀라운 이야기로 돌아오다!

우리는 주변의 사물에 대해 얼마나 잘 알고 있을까? 흔히 고체, 액체, 기체로 분류되는 사물들 중에서도 ‘액체’는 특별한 성질을 가지고 있다. 고정된 형태가 없이, 어딘가에 담겨 있을 때만 그 형태를 유지하는 것 등이 그렇다. 이처럼 고체의 또 다른 모습이기도 한 액체는 그 모습뿐만 아니라 미묘한 특성을 지니고 있다. 그중 하나가 바로 ‘이중성’이다.
물은 인간과 지구 생명의 근원이 되는 동시에 쓰나미 등의 위협으로 다가오기도 한다. 또 우리의 몸을 깨끗하게 씻어주기도 하지만, 화장실 바닥에 곰팡이가 슬게 만들기도 한다. 알코올이 우리의 일상을 풍요롭게 만들어 주기도 하지만, 우리의 건강을 위협하기도 한다. 그렇기 때문에 이러한 액체의 ‘이중적인’ 성질을 이해하고, 이를 잘 통제하는 것은 우리 인간에게 있어 너무나 중요한 일이다.
저자 마크 미오도닉은 샌프란시스코 학회로 가는 비행에서 만나는 액체들을 중심으로, 이러한 액체의 이중성과 다양한 특성들에 대한 탐구를 시작한다. 그리고 그의 특유의 발랄한 문체와 사물을 보는 ‘특별한 눈’을 통해 자칫 딱딱하게 여겨질 수도 있는 과학 지식을 친구에게 하는 이야기처럼 물 흐르듯 자연스럽게 소개한다. ‘볼펜의 잉크는 왜 번지거나 흐르지 않는 것일까?’, ‘화면의 액정을 통해 어떻게 움직이는 영상이 구현될 수 있는 것일까?’ 사물을 바라보는 저자의 특별한 시선은 우리 주변의 모든 것들이 곧 과학임을 자연스럽게 깨닫게 도와준다.
그리고 그는 이야기한다. 우리가 이 매혹적이면서도 파괴적인 액체들의 특성을 잘 파악하고, 이를 잘 통제하며 활용한다면 우리의 미래는 액체와 함께 더 풍성해질 것이라고 말이다. 그렇다면 미오도닉과 함께 이 기묘하고 놀라운 여행에 함께 동행해 보는 것은 어떨까? 세상과 사물을 보는 우리의 눈이 이전과는 사뭇 달라질 것이다.

짐 알칼릴리(<생명, 경계에 서다>, <지구 밖 생명을 묻는다> 저자)
마크 미오도닉은 “와 그건 전혀 몰랐네” 싶은 과학 정보를 유쾌하게 전한다. 그는 과학을 제대로 알려줄 뿐만 아니라, 이야기를 흥미롭게 하는 방법까지도 알고 있다. 정말 유쾌한 책이다.

알렉스 벨로스(<이 문제 풀 수 있겠어?>, <수학이 좋아지는 수학> 저자)
마크 미오도닉은 재료 과학자이자 연금술사다. 그는 우리 일상 속 사소한 것들을 황금으로 바꿔 놓는다. 액체를 다룬 이 책의 모든 페이지에 찬란함이 흐른다.

필립 볼(<자연의 패턴>, <화학의 시대> 저자)
액체가 물질의 상태 중 가장 멋지다는 사실은 거의 알려져 있지 않다. 이 사실을 널리 알릴 누군가가 있다면, 마크 미오도닉이 적격일 것이다. 잉크에서 침, 커피에서 비누까지, 눈을 번쩍 뜨게 하는 즐거움이 이 책에 있다.

역자 서문: 액체가 이끄는 여행

프롤로그: 기묘하고 놀라운
폭발적인: 등유kerosene
중독되는: 알코올alcohol
깊은: 바다sea
끈적끈적한: 접착제glue
환상적인: 액정liquid crystal
본능적인: 침saliva
상쾌한: 음료refreshment
씻어내는: 세정제detergent
냉각의: 냉매refrigerant
지울 수 없는: 잉크Ink
뿌연: 구름cloud
단단한: 지구earth
지속 가능한: 환경environment

에필로그: 수상한 액체의 미래
감사의 말
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그림 출처

우리는 여전히 액체를 사랑한다. 온몸을 물로 흠뻑 적시거나 욕조에 가득찬 물에 푹 잠겨 있을 때의 행복감은 경이롭다. 병에 담긴 액체비누며 샴푸, 컨디셔너, 크림, 치약이 주는 풍요로움이 없는 욕실을 제대로 된 욕실이라고 할 수 있을까? 그런가 하면 우린 이런 절묘한 재주를 가진 액체를 즐기면서도 한편으로는 걱정을 하기도 한다. 해롭지는 않을까? 암을 유발하지는 않을까? 혹시 환경 파괴범은 아닐까? 액체를 향한 환호와 함께 의심의 눈초리도 꼬리에 꼬리를 문다. 기체도 고체도 아닌 것이, 무엇인가 신비롭고 짐작하기 힘든 변덕쟁이라서일까.
_프롤로그 : 기묘하고 놀라운

액체가 흐를 수 있는 것은 그 구조 때문이다. 액체는 혼돈 상태의 기체와 정적인 상태의 고체 사이의(분자의 경우) 중간 상태에 있다고 할 수 있다. 기체는 분자들이 충분한 열에너지를 가지고 있어 서로 떨어진 채로 자유롭게 움직일 수 있는 상태다. 그리고 이 에너지는 기체를 역동적으로 만든다. 기체는 스스로 팽창해 주어진 공간을 가득 채우지만 구조가 없다. 고체의 경우 원자와 원자, 분자와 분자 사이의 인력이 원자, 분자들 각각이 가지고 있는 열에너지보다 훨씬 더 크다. 그래서 그들끼리 서로 결합하고 있는 상태다. 따라서 고체는 다양한 구조를 가지고 있지만 자율성은 거의 없다. 어떤 그릇을 하나 집어 들면 그릇의 모든 원자는 이미 뭉쳐서 하나의 덩어리가 되어 있다. 액체는 이러한 기체와 고체의 중간 상태다.
_폭발적인 : 등유

물이 뭉쳐서 흐르게 될 때는 그 크기가 중요하다. 작은 연못 위에 바람이 불면 마찰이 생겨 바람은 느려지고 물을 밀어붙인다. 이로 인해 수면이 오목해지고, 마치 고무줄이 늘어나면서 저항이 생기는 것처럼 물의 표면장력이 이러한 변화에 저항하기 시작한다. 바람이 멈추면 중력과 함께 장력이 풀리면서 고무줄처럼 수면이 원래 형태로 회복된다. 이때, 하나의 물 분자가 다른 물 분자의 자리로 이동하고, 또 다른 물 분자가 다른 물 분자 자리로 이동하는 것처럼 바깥쪽으로 퍼져나가는 물결이 발생한다.
_깊은 : 바다

손가락뿐만 아니라, 요즘은 접착제가 세상의 많은 것을 하나로 묶어주고 있다. 시속 800km로 난기류를 견디며 날고 있는 이 비행기가 충분히 보여주었듯이, 앞으로 더 많은 것이 연결될 것이다. 우리는 접착제로 붙일 수 있는 아주 작은 일부밖에 다루지 못했을 것이다. 특히 다른 생명체가 얼마나 강하고 끈적끈적한 다양한 물질을 사용하고 있는지를 고려한다면 더욱 그렇다. 여러 과학자들이 거의 매일 식물이나 조개류 또는 거미가 사용하는 새로운 접착제들을 발견한다.
기내에서 상영하는 영화들을 휙휙 넘기다가 〈스파이더맨〉을 발견하고는 멈칫하면서 이런 생각을 했다. ‘그래, 끈적거리는 것은 정말 일종의 초능력이야.’ 그리고 플레이 버튼을 눌렀다.
_끈적끈적한 : 접착제

다시 먹는 이야기로 돌아와 보자. 인간에게 있어 침의 주요 역할 중 하나는 음식을 적시고 미끌거리게 만들어 삼킬 수 있게 하는 것이다. 이러한 윤활 작용이 없으면 상황이 곤란해진다. 친구들과 ‘크래커 많이 먹기’를 해보면 이를 확실하게 알 수 있을 것이다. 물을 마시지 않고 1분 안에 크래커를 최대한 많이 먹는 사람이 이기는 것이다. 대부분의 사람들은 건조한 크래커 하나에 침이 너무 많이 흡수돼서, 두 개째 먹으려면 입안이 긁히거나, 건조하고 부스러진 혼합물을 거의 삼킬 수 없게 된다. 다행히도 침이 음식의 극심한 건조함을 해결해 주는 유일한 수단은 아니다. 그래서 보통 음식을 먹을 때 액체를 함께 마시곤 한다. 버터, 마요네즈, 오일, 마가린과 같은 스프레드를 건조한 음식에 발라 먹을 수도 있다. 윤활유 역할을 하기 때문이다.
_본능적인 : 침

다양한 종류의 액체비누는 모두 합쳐서 10억 달러 규모의 산업이 되었다. 우리는 세제를 사용하여 우리 자신을 깨끗하게 향기가 나도록 하고, 옷은 물론 머리카락까지 청결하게 가꾸고, 설거지를 하기도 한다. 가장 중요한 것은 액체비누야말로 인구 밀도가 높은 세계에서 우리의 건강을 유지시켜 주고 질병의 확산을 막아주는 가장 강력한 방법 중 하나라는 것이다. 하지만 우리가 그것들을 구매할 때 지불하는 비용의 대부분은 마케팅 비용이다. 세제의 필수 성분인 세정 성분 자체는 저렴하다. 그렇기 때문에 이 제품들이 어떻게 만들어지고 있는지, 그리고 열대 지역의 숲에 어떤 영향을 미치는지를 더욱 생각해야 한다.
나는 고체비누를 좋아한다. 손에 딱 잡히는 크기에, 이것을 사용하여 씻을 때 걱정이 사라지고 편안해지는 그 촉감을 즐긴다. 그렇다. 고체비누는 시장성이 떨어지지만 사실 나는 그래서 고체비누를 좋아한다. 비누가 필요하기 때문에 비누를 사는 것이지, 비누가 우리를 더 성공적이고 더 바람직하거나 섹시한 사람으로 만들어줄 것이라고는 생각하지 않는다.
_씻어내는 : 세정제

이 책을 여기까지 읽어온 당신에게, 이런 액체의 거동이 그리 놀랍게 느껴지지는 않기를 바란다. 액체는 이중성을 가지고 있다. 기체도 고체도 아니라 그 사이에 있는 무언가다. 한편으로는 흥미진진하고 강력하지만 다른 한편으로는 무법자이고 조금은 무서운 편이다. 그게 그들의 본성이다. 그럼에도 불구하고 액체를 통제하는 우리의 능력은 인류에게 긍정적인 영향을 미쳤다. 장담하건대, 21세기 말쯤이면 ‘랩온어칩’의 의료 진단과 값싼 물의 정화 과정을 되돌아보면서 우리는 액체를 기대 수명을 연장하고 집단 이주와 갈등을 예방하는 주요 발명품으로 환영할 것이다.
_에필로그 : 수상한 액체의 미래