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현대인의 일상은
과학으로 이루어져 있다.

어른도 어린이도, 문과도 이과도, 학생도 선생님도 궁금했던 52가지 일상 과학 이야기.
이 책은 너무나 당연해서 누구나 지나쳤던 일상 속에 숨겨진 엄청난 발견과 놀라운 원리를 알기 쉽게 풀어냈다.
과학이라면 지레 겁부터 먹는 사람, 논술을 준비하는 학생, 이성 앞에서 지식을 뽐내고 싶은 자들이여, 사소한 현상에 숨겨져 있던 절대적인 과학의 신비를 알아보자.

■ 생활 속에 녹아든 과학 미적분의 원리를 깨닫는 상황

모기 침이 피부를 뚫어도 아프지 않은 까닭은?
고압 전류가 흐르는 전선 위에 앉은 새들은 왜 감전되지 않을까?
약을 먹으면 어떻게 아픈 부위를 찾아서 치료해주지?
GPS는 내 위치를 무슨 방법으로 찾아내는 걸까?

당연하다 여겨 관심도 가지지 않았지만 질문을 듣는 순간 “어, 그러네? 왜 그러지?” 싶은 현상들. 사실 이 모든 것은 과학으로 설명이 가능하다. 세상은 과학이라는 퍼즐 조각이 모여 완성된 한 폭의 그림이기 때문이다. 스마트폰, 지하철, 텔레비전, 에어컨, 전자레인지 등등 과학의 원리와 응용은 이제 현대인의 삶 그 자체라 해도 과언이 아니다. 새로운 발명을 위해 불철주야 연구하는 과학자들도, 그들이 만들어 낸 문명의 이기를 이용만 하는 과알못들도 모두 과학으로 이루어진 세상 속을 살아가고 있는 것이다.

이 책 ?물음표 과학?은 우리 주변의 '가전제품' 속 과학', '집 안'에서 찾아볼 수 있는 과학, '집 밖'에서 발견할 수 있는 과학, '하이테크' 기술에 숨겨진 과학, '우리 몸과 병'의 신기한 과학, '자연과 우주'에 관련된 과학 등 6가지 카테고리 속에 담긴 신기한 52가지 과학 이야기를 알기 쉬운 그림과 함께 친절하게 설명해 주고 있다. 일본 도쿄이과대학 물리학과 교수인 가와무라 야스후미가 직접 꼼꼼하게 감수한 일상 생확 속 숨은 과학 찾기를 통해 지금까지와는 다른 시각으로 주변을 바라보게 되고, 더 흥미로운 세상을 만끽할 수 있기를 바란다.

유튜브 《과학책장》 및 팟캐스트 《과학책 읽어주는 남자》 과읽남
혹여 과학책을 밥과 찬으로 구분한다면, 이 책은 단연코 백미다. 가와무라 야스후미는 딱딱한 과학 지식을 부드런 쌀밥으로 짓는 능력이 탁월하다. 에너지 학자이자 도쿄이과대학의 첫 번째 물리학 교수이기도 한 가와무라 교수는 지난 30여 년 간 대중이 친근하게 접근할 수 있는 과학책들을 써 왔다. 가와무라 교수가 감수한 이 책은 그 흐름의 최신작이다. 과학을 애정하는 이들 뿐 아니라 인문의 시선에서 창작하는 크리에이터들에게도 추천한다.

과학 대중화 매체 《이웃집과학자》
뉴턴은 떨어지는 사과를 보고 만유인력의 법칙을 발견했다고 하지요. 진위 여부를 떠나 인류가 탄생한 이래 수백만 년은 되풀이되었을 이 일상의 모습처럼 과학적 원리는 우리 주변에 늘 존재하고 있습니다. 누군가가 발견하고 의문을 가지고 연구해주기를 기다릴 뿐이죠. 이 책은 그러한 일상 속에 숨겨진 과학들을 여럿 소개하고 있습니다. 이 책을 통해 여러분들도 뉴턴처럼 무언가 새로운 발견을 할 수 있는 기회와 마주할 수 있기를 기원합니다.

들어가며

1장 우리 주변의 가전제품 속 과학
ㆍ 전자레인지로 어떻게 음식을 데우는 걸까요?
ㆍ 냉장고는 어떻게 음식을 차갑게 만들까요?
ㆍ 우리는 어떻게 텔레비전으로 영상을 볼 수 있는 걸까요?
ㆍ LED는 어떤 원리로 빛을 내는 것일까요? 왜 에너지 효율이 좋다고 하는 걸까요?
ㆍ 체지방계로 어떻게 몸속의 지방을 측정하는 걸까요?
ㆍ 기온이 높은데도 선풍기 바람을 쐬면 왜 시원하게 느껴질까요?
ㆍ 노이즈 캔슬링 헤드폰은 어떻게 소음을 차단할 수 있는 걸까요?
ㆍ 복사기는 어떻게 원고와 똑같은 모양을 인쇄할 수 있을까요?
ㆍ 110V 콘센트는 왜 이런 모양일까요?

2장 집 안에서 찾아볼 수 있는 과학
ㆍ 세제를 사용하면 어떻게 기름때를 지울 수 있는 걸까요?
ㆍ 물을 많이 흡수해도 종이 기저귀가 새지 않는 비결은 무엇일까요?
ㆍ IH 인덕션은 어떻게 불 없이도 요리를 할 수 있을까요?
ㆍ 김이 서리지 않는 거울은 어떤 원리로 되어 있는 걸까요?
ㆍ 금속에 닿으면 왜 차갑다고 느낄까요?
ㆍ 지워지는 볼펜은 어떻게 글자를 지울 수 있는 걸까요?
ㆍ 순간접착제가 ‘순간적으로’ 접착하는 비결이 뭘까요?
ㆍ 음식은 왜 상할까요?
ㆍ 항균 가공 제품은 어떻게 세균과 싸울까요?

3장 집 밖에서 발견할 수 있는 과학
ㆍ 거대한 비행기가 어떻게 하늘을 날 수 있을까요?
ㆍ 무거운 쇳덩어리 배가 어떻게 물 위에 뜰 수 있을까요?
ㆍ 자기 부상 열차는 어떻게 그렇게 빠를 수 있을까요?
ㆍ 전기 자동차는 휘발유 자동차와 어떻게 다를까요?
ㆍ 차가 급정거하면 왜 몸이 앞으로 기울어질까요?
ㆍ 교통 카드는 어떻게 갖다만 해도 인식이 되는 것일까요?
ㆍ 새는 왜 전선에 앉아도 감전되지 않는 걸까요?
ㆍ 일회용 손난로는 어떤 원리로 따뜻해지는 것일까요?
ㆍ 불꽃축제에서 쓰이는 다양한 색깔의 불꽃은 어떻게 만드는 걸까요?

4장 하이테크 기술에 숨겨진 과학
ㆍ 스마트폰은 어떤 원리로 통화나 통신을 할 수 있는 걸까요?
ㆍ 터치스크린은 어떻게 손가락의 움직임에 반응하는 걸까요?
ㆍ 디지털카메라는 어떤 원리로 사진을 찍는 걸까요?
ㆍ 어떻게 GPS로 내가 있는 위치를 알 수 있을까요?
ㆍ USB 메모리에 데이터를 어떻게 보존하는 걸까요?
ㆍ QR 코드의 무늬에는 어떤 정보가 입력되어 있나요?
ㆍ 얼굴 인식 기능은 어떻게 본인의 얼굴을 구분하는 걸까요?
ㆍ 스텔스 전투기는 어떤 원리로 ‘보이지 않는’ 걸까요?

5장 우리 몸과 병의 신기한 과학
ㆍ 낮에는 활기차다가 왜 밤이 되면 졸릴까요?
ㆍ 차가운 걸 갑자기 먹으면 왜 머리가 지끈지끈 아플까요?
ㆍ 모기가 물 때는 왜 아프지 않은 걸까요?
ㆍ 추울 때나 무서울 때 소름이 돋는 이유는 무엇일까요?
ㆍ 혈액형은 왜 여러 종류가 있는 걸까요?
ㆍ 병은 왜 전염되는 걸까요? 세균과 바이러스는 어떻게 다른 거죠?
ㆍ 복용한 감기약은 어떻게 작용하나요?
ㆍ 암이란 무엇인가요? 어떤 병이죠?
ㆍ 엑스레이 촬영을 하면 어떻게 몸 안을 볼 수 있는 걸까요?

6장 자연과 우주에 관련된 과학
ㆍ 하늘은 왜 파란가요? 저녁에는 왜 빨갛게 되죠?
ㆍ 천둥번개는 왜 치는 걸까요?
ㆍ 왜 장마철에는 비가 계속 내리는 걸까요?
ㆍ 밀물과 썰물은 왜 발생하는 걸까요?
ㆍ 바다의 소금은 어떻게 만들어지는 걸까요?
ㆍ 일본은 왜 그렇게 지진이 자주 발생하는 것일까요?
ㆍ 달을 보면 왜 항상 토끼 모양이 보일까요?
ㆍ 어떻게 몇 억 광년이나 떨어진 별을 볼 수 있을까요?

물 분자는 보통 각기 다른 방향으로 흩어져 있지만, 마이크로파를 쏘면 플러스 부분과 마이너스 부분이 방향을 일치시키려고 움직입니다. 물 분자는 마이크로파 전기의 힘에 의해 1초에 24억 5천만 번의 속도로 방향을 바꾸면서 고속 진동을 하게 됩니다. 이때 물 분자끼리 부딪치거나 스쳐서 생기는 마찰로 열이 발생하는 것이지요.
-p17, 전자레인지로 어떻게 음식을 데우는 걸까요?

실내의 기온이 체온보다 낮으면, 체온이 이 공기의 막으로 서서히 이동합니다. 실내 온도가 30도라고 하면 인체 주위의 기온은 30도보다 조금 더 높아지지요. 다시 말해, 인체는 보통 바깥공기보다 따뜻한 공기에 둘러싸여 있는 것입니다. 여기에 선풍기 바람을 쐬면 몸을 둘러싼 공기의 막이 부서지고 따뜻한 공기가 날아갑니다.
-p36, 기온이 높은데도 선풍기 바람을 쐬면 왜 시원하게 느껴질까요?

공기는 온도에 따라 머금을 수 있는 수증기 양이 다릅니다. 차가운 공기보다 따뜻한 공기가 수증기를 더 많이 머금을 수 있습니다. 그렇기 때문에 따뜻한 공기가 냉각되면, 수증기 상태로 존재할 수 없게 된 수분이 액체 상태인 물로 바뀌게 됩니다.
-p65, 김이 서리지 않는 거울은 어떤 원리로 되어 있는 걸까요?

지워지는 볼펜에 사용된 잉크 안에는 직경 2~3μ의 마이크로캡슐이 들어있습니다. 이 캡슐 안에는 세 가지 성분이 들어 있는데, 빨간색, 검은색, 파란색 등의 발색제와 발색을 촉진하는 현색제 그리고 변색 온도 조정제입니다. 발색제는 단독으로는 색을 낼 수 없으며, 상온에서 현색제와 결합해 있는 동안에만 글자에 색이 나타납니다.
-p74, 지워지는 볼펜은 어떻게 글자를 지울 수 있는 걸까요?

부상 코일에 전류를 흘려보내면 차체 측의 자석과 반발하면서 차체가 떠오릅니다. 이 상태에서는 차체가 둥실둥실 떠 있기 때문에 흔들리겠지요. 그러나 안내 코일이 차체가 멀어지면 당기는 힘을 발생시키고, 가까워지면 반발하는 힘을 발생시켜서 차체를 항상 중앙 위치로 되돌려놓습니다. 자기부상열차는 이러한 방법으로 지상에서 약 10cm 떠 있는 상태로 주행할 수 있습니다.
-p101, 자기 부상 열차는 어떻게 그렇게 빠를 수 있을까요?

기지국이 수신한 전파는 빛이나 전기 신호로 변환되며, 광섬유라고 하는 케이블을 통과하여 ‘교환국’에 전송됩니다. 교환국이란 기지국을 유선으로 연결하여 중계하는 역할을 하는 설비로, 각 지역마다 설치되어 있습니다. A 근처의 기지국에서 송신된 광신호는 교환국을 거쳐 B에게서 가장 가까이 있는 기지국으로 전송됩니다.
-p133, 스마트폰은 어떤 원리로 통화나 통신을 할 수 있는 걸까요?

그래서 개발된 것이 2차원 코드입니다. 바 형태가 아니라 도트 형태이기 때문에 가로·세로 두 방향으로 정보를 저장할 수 있어서 저장 정보량이 수백 배로 증가했습니다. 숫자만 사용하면 최대 7,089자이고 영어와 숫자를 조합하면 4,296자, 한자로도 1,817자의 정보를 기록할 수 있으며, 순간적으로 읽어들일 수 있어서 아주 편리하기 때문에 지금은 물류 업계 이외에도 일상생활의 다양한 곳에서 사용되고 있습니다.
-p154, QR 코드의 무늬에는 어떤 정보가 입력되어 있나요?

물론, 엑스레이가 어떤 물질이든 똑같이 투과하는 것은 아닙니다. 사람의 몸 안에는 뼈나 장기, 근육 등이 있는데, 조직을 구성하고 있는 원소의 종류나 밀도가 다르기 때문에 엑스레이가 통과하기 쉬운 정도가 제각기 다릅니다. 엑스레이를 몸 내부로 쏘게 되면, 장기나 근육은 통과할 수 있지만 뼈나 치아 등 밀도가 높은 물질에 접촉하면 도중에 멈추게 됩니다.
-p200, 엑스레이 촬영을 하면 어떻게 몸 안을 볼 수 있는 걸까요?

‘달은 자전을 하지 않으니까 항상 같은 면만 보이는 것 아닐까요?’라고 생각할 수도 있는데요, 그건 잘못된 생각입니다. 만약 달이 자전을 하지 않고 지구 주위를 한 바퀴 돈다면 달 뒷면이 보일 것입니다. 공처럼 둥근 물체에 표시를 하고, 공이 회전하지 않도록 손으로 들고 자신의 몸 주위로 한 바퀴 움직여 보세요. 어느 순간 표시가 보이지 않게 되지요?
-p229, 달을 보면 왜 항상 토끼 모양이 보일까요?