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배움에는 끝이 없고, 세상에는 신비로운 것들이 너무 많으니까.
몰라도 괜찮지만 배우면 훨씬 더 교양있는 ‘일상 과학’의 세계로!

원소의 왕, 탄소가 꿈꾸는 무한한 가능성의 세계!
탄소 왕국에 오신 여러분을 진심으로 환영합니다!

과학 이론을 탐구하다 보면 알게 된다. 과학은 아주 흥미롭지만, 다가가기에는 너무 심오한 학문이라는 것을. 이와 같은 이유로 우리는 학교 졸업과 동시에 수학이나 과학에 등을 진다. 누군가는 재미있어 보이지만 너무 어렵다고 말하고, 또 누군가는 써먹지도 못하는 것을 왜 알아야 하냐고 묻는다. 그래서 준비했다. 재미있어 보이기는 하는데, 써먹지 못했던 ‘과학’을 일상의 영역으로! 나의 오늘이자 내일인 ‘일상’과 우주 정거장에서나 쓸모 있을 법한 ‘과학’이 공존할 수 있는 단어였던가?

사실 우리는 우리도 모르는 사이에 과학의 세계에서 살아가고 있다. 나도 몰랐던 ‘나의 과학적인 일상’을 하루 한 권 시리즈를 통해 들여다 보자. 새로운 세계가 펼쳐질지도 모른다. 또한, 과학을 이해하기 위한 언어인 ‘수학’까지도 일상의 영역으로 가지고 와 단순한 언어로 아주 쉽게 배울 수 있도록 차례를 구성했다. 몰라도 살아가는 데 아무 문제 없지만, 배우면 훨씬 더 교양 있는 ‘일상 과학’의 영역을 탐험하자! 언제 어디서나 가볍게, 한 손에 들어오는 ‘작은 노력’으로 커다란 지식의 즐거움을 누릴 수 있을 것이다.

〈하루 한 권, 탄소〉는 우리가 잘 몰랐던 탄소의 본모습을 파헤친다. 우리 삶이 탄소와 얼마나 가까이에 있는지, ‘탄소 중립’이란 대체 무엇인지, 이 탄소는 도대체 어떤 원소이길래 이렇게 전 지구적으로 중요한 역할을 맡게 된 건지에 대해 알아나갈 수 있다. 우리 인류의 과거를 되짚어 올라가면 석기, 청동기, 철기 시대가 있다. 그리고 지금은 ‘탄소기 시대’에 접어들었다. 탄소 화합물은 이미 철을 능가할 정도의 수준에 올랐으니 말이다. 이러한 탄소의 다양한 모습을 쉽고 재미있게 소개한다. 이 책의 마지막 페이지를 덮고 나면 탄소라는 원소의 심오한 모습, 다른 물질과 활발하게 반응해 자유자재로 변신하는 모습 등 탄소의 또다른 모습을 만나볼 수 있을 것이다. 무궁무진한 가능성을 가진 탄소, 원소의 왕이라 불리는 이 작은 원소가 꿈꾸는 무한한 가능성의 세계로 여러분을 초대하겠다.

배움에는 끝이 없고, 세상에는 신비로운 것들이 너무 많으니까!
몰라도 괜찮지만 배우면 훨씬 더 교양 있는 ‘일상 과학’의 세계로 들어가 보자

내가 배운 물리, 화학, 생물은 정말 어려운 것이었을까? 그렇게나 풀기 싫었던 미적분과 기하학은 대체 왜 배워야 했던 걸까. 일상에서 써먹을 수 있는 날이 오기는 할까? 그런 의문을 마음 어디엔가 품고 있었다면, ‘하루 한 권 시리즈’를 펼쳐 보자.

내일을 바꾸는 단 한 권의 지식, 하루 한 권 시리즈!

하루 한 권 시리즈는 우리가 일상에서 활용할 수 있도록 과학이 갖춘 실용적인 모습을 파헤치는 과학 교양 도서다. 과학을 잘 모르는 사람들도 쉽게 읽고 이해할 수 있도록 도판, 표, 친절한 설명을 통해 최대한 쉽게 내용을 담았다. 예컨대 어떻게 하면 훨씬 더 과학적으로 노력할 수 있는지, 어제 사 온 씨앗을 가장 빨리 싹틔우는 방법, 새집 증후군은 왜 생기는지까지. 일상에서 마주할 법할 부분들을 과학적으로 설명했다. 어렵거나 이해할 수 없는 내용이 아니라 우리 삶과 밀착된 문제를 과학을 통해 풀어내고, 그것들을 어떻게 바라보면 좋을지 함께 고민하는 책이다. 배움에는 끝이 없고 세상에는 너무 신기한 것들이 많으니까. 우리가 살아가는 일상의 ‘어떤’ 현상들을 과학의 눈으로 분석적으로 바라볼 수 있다면 얼마나 좋을까? 그것도 아주 가볍게, 책 한 권으로 말이다. 그리고 그러한 시각을 가진다는 건, 우리가 살아감에 있어 생존의 무기 하나를 더 가지게 됨을 의미한다. 이러한 무기는 우리가 어떤 현상에 지혜롭게 대처하고 싶을 때 활용할 수 있는 힘이 되어줄 것이다.

다양한 주제, 내 취향에 맞는 카테고리를 찾아보자!

책은 한 손에 가볍게, 지식은 머릿속 깊숙이! 언제 어디서나 가볍게 읽을 수 있도록 한 손에 들어오는 작은 크기로 만들었다. 각각의 주제마다 검증된 집필진이 써 내려가는 과학의 세계를 탐험하다 보면, 어느 순간 숫자와 지식으로 바라보는 세계에 푹 빠지게 될지도 모른다. 지하철이나 버스, 쉬는 시간에 조금씩 읽을 수 있도록 아주 쉽고 재미있는 내용으로만 구성했다. 세상을 분석적으로 바라보는 나의 모습을 기대해도 좋다. 주제 역시 물리, 화학, 생물학, 지구과학, 수학 등 다양한 카테고리로 구성되어 있어 내 취향에 맞는 책으로만 꺼내 읽기에도 적당하다. 나는 어떻게 하면 천재가 되어 일류의 세계로 향할 수 있는지… 사람이 만들어 낸 ‘진짜 광기’의 화학 물질이 무엇인지. 이런 뜬금없는 질문도 좋다. 우리가 단순히 감각하는 세상 말고, 세상의 보이지 않는 현상까지도 과학적으로 풀어내 보자. 과학은 이론이 아니라 실전이니까!

원소 세계의 이야기꾼, 탄소!

‘탄소’라고 하면 어떤 물질이 먼저 떠오르는가? 아마도 시커먼 숯이 먼저 생각날 것이다. 하지만 탄소로 이루어진 물질은 무궁무진하다. 알고 보면 탄소는 우리가 살아가는 이 지구상의 모든 생명을 만들고, 유지하는 장본인이라고 할 수 있다. 우리는 가끔 이런 엉뚱한 질문을 던진다. 왜 구운 고기는 생고기로 되돌릴 수 없는지, 콜라겐을 먹으면 피부가 정말 좋아지는지! 이렇게 흥미로운 이야기부터 ‘탄소만으로 이루어진 보석의 왕, 다이아몬드’, ‘인류의 친구, 카페인과 알코올’, ‘사람의 마음을 파괴하는 탄소 왕국의 골칫거리, 마약’과 같은 유익한 이야기까지 흥미로운 요소들로 지면을 가득 채웠다. 아, 참! 탄소 왕국에 들어가기 위해서는 우선 ‘구조식’에 대해 알아야 한다. 단일 결합, 2중 결합, 3중 결합…… 화학 교과서에서나 만났던 생소한 단어들을 아주 상세히 흥미롭게 풀어냈으니 어려운 말에 멈칫하지 않아도 된다. 어려워 보였던 구조식도 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 원소 세계의 이야기꾼, 탄소와 함께 재미있는 과학 여행을 떠나보자.

들어가며
구조식을 알아야 탄소 왕국을 이해한다!

제1부 영광의 탄소 왕국

제1장 어서 오세요, 빛나는 탄소 왕국에
1-1 지구는 탄소가 지배한다!
1-2 탄소 왕국의 국민들, 어떻게 태어났을까?
1-3 탄소 왕국 국민은 ‘결합’을 통해 태어난다
1-4 탄소 없이는 못 사는 생명체들
1-5 나날이 커지고 발전하는 탄소 왕국

제2장 이상하고 아름다운 탄소 왕국
2-1 탄소의 아름다움을 살펴보자
2-2 사람이 만든 다이아몬드
2-3 겉은 시꺼멓고 속은 아름다운 물질
2-4 탄소 왕국의 쌍둥이들
2-5 미궁처럼 복잡하고 아름다운 유기 화합물

제2부 생명체를 지배하는 탄소 왕국

제3장 생명체를 만드는 탄소 왕국
3-1 생명체는 태양 에너지로 만들어졌다
3-2 탄수화물은 태양 에너지 통조림
3-3 지방은 다이어트의 적이 아니다
3-4 단백질은 생명체의 본질
3-5 생명을 연주하는 미량 물질

제4장 탄소 왕국에서 온 구세주
4-1 생명을 구하는 자연의 은총
4-2 생명을 구하는 인류의 지혜
4-3인류의 친구 카페인과 알코올
4-4인류를 매혹하는 향기와 냄새


제5장 탄소 왕국에서 온 저승사자
5-1 ‘독’이란 대체 무엇일까
5-2 탄소 왕국의 암살자들
5-3 사람의 마음을 파괴하는 탄소 왕국의 골칫거리
5-4 사람이 만들어 낸 광기의 물질
5-5 자연환경을 파괴하는 말썽꾸러기

제3부 미래를 개척하는 탄소 왕국

제6장 인간이 만들어 낸 탄소 왕국의 새로운 국민들
6-1 20세기는 플라스틱 시대
6-2 뜨거워도 흐물거리지 않는 플라스틱이 발명되다
6-3 안경닦이부터 여객기까지, 신섬유·복합재료
6-4 플라스틱, 편견을 넘어 특수 능력을 발휘하다

제7장 에너지를 지배하는 탄소 왕국
7-1 생명체를 근원으로 삼는 바이오 에너지
7-2 우리 생활을 떠받치고 있는 화석 연료
7-3 주목받는 새로운 화석 연료
7-4 엄청난 에너지를 폭발적으로 내뿜는 유기 화합물
7-5 태양 에너지를 붙잡는 유기 태양전지

제8장 유기화학 연구실에서 벌어지고 있는 일
8-1 생명을 만들고 삶을 풍요롭게 하는 초분자의 힘
8-2 액체도 결정도 아닌 액정 분자
8-3 분자들이 알아서 척척 움직여 초분자를 만들다
8-4 세상에서 가장 작은 탄소 왕국의 자동차

마치며
주요 참고도서

탄소 원자는 지구상에 있는 모든 생물을 만드는 주요 원소로 군림하고 있을 뿐만 아니라 지구를 넘어 전 우주에 널리 존재하고 있어요.
-3쪽

탄소와 수소만으로 이루어진 화합물을 탄화수소라고 합니다. 탄화수소 중 구조가 가장 간단한 물질은 메테인으로, 1장에서 자세히 다루겠지만 수소 4개가 서로 109.47도의 각도로 연결된 정사면체 구조로 되어 있어요.
-12쪽

수소[H]와 베릴륨[Be]을 제외하면 원자 번호가 짝수인 원자가 많다는 사실을 알 수 있어요. 원자 번호가 홀수인 원자보다 짝수인 원자가 더 안정된 상태이기 때문이라고 해석할 수 있죠.
-21쪽


인류는 에너지를 획득하고 사용하여 문명을 발전시켜 왔어요. 탄소는 에너지의 보고예요. 에너지를 바탕으로 성립한 현대문명은 에너지를 지배하는 탄소 왕국에 지배받고 있다고 해도 과언이 아니에요
-31쪽

유기 화합물의 구조는 메테인처럼 단순한 구조부터 매우 복잡한 구조까지 다양해요. 그중에서도 특히 복잡한 물질로는 부식산과 석탄이 있어요.
-62쪽

지방 분자 하나를 분해하면 글리세린 1개와 지방산 3개가 나와요. 글리세린은 딱 한 종류밖에 없습니다. 어떤 지방을 분해해도 반드시 글리세린이 생성됩니다.
-82쪽

‘의식동원’이라는 말이 있죠. 모든 음식은 의약품이라고 생각할 수 있다는 뜻이에요. 자연계에는 그만큼 많은 천연 의약품이 있기도 하고요. 그러나 어떤 천연 의약품은 동시에 독이기도 하니 주의해야 합니다
-97쪽

사천 요리의 매운맛과 초밥의 필수품 와사비까지, 요리에서 매운맛은 빼놓을 수 없는 중요한 맛이에요. 그런데 매운맛은 사실 맛이 아니에요. 즉 미각이 아니라 통각입니다.
-114쪽

청산가리는 호흡독이에요. 호흡독은 숨을 못 쉬게 하는 게 아니라, 폐에서 흡수된 산소가 세포로 전달되는 것을 방해해요. 환자는 폐를 움직이며 열심히 호흡하지만, 호흡으로 흡입한 산소가 정작 세포에 도달하지 않는 거죠.
-134쪽

인류는 석기 시대, 청동기 시대, 철기 시대를 거치며 발전에 발전을 거듭했어요. 역사학자들의 분류에 따르면 현대도 철기 시대라고 합니다. 그러나 현대는 ‘플라스틱 시대’라고 해도 과언이 아니에요. 플라스틱은 철보다 우수한 데다가 실생활에서 너무나 많이 사용되고 있기 때문이에요.
-153쪽

탄소 원자는 다른 원자와 결합해 유기 분자를 구성하여 고유의 성질을 갖춤으로써 인류에게 도움을 줍니다. 이러한 유기 분자들은 하나씩 독립적으로 행동할 수도 있지만 많은 분자들이 한꺼번에 움직일 수도 있어요.
-196쪽