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해따라기 : 에너지 이야기
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책소개
한국산업기술대학교 교수를 역임하고 국내외 기업에서 연구 개발에 힘을 쏟은 완숙한 과학자 강찬형이 시대정신 및 젊은이들과 대화하기 위해 쓴 ‘생활과학 에세이’제3권으로, 과학자의 단순한 에세이라기보다는 진정한 의미의 통섭적 글쓰기를 통한 자기계발서이다. ‘시와 노랫말, 인문학을 엇섞어 짠 과학 지식과 정보의 아름다운 패치워크’라 할 수 있다.
목차
머리말
제1장. 힘의 시대
1. 역학의 태동
2. 만유인력
3. 패러다임의 변혁
4. 산업혁명과 열역학
5. 힘과 에너지
제2장. 에너지의 시대
6. 에너지의 변환
7. 연소 현상
8. 산불과 연소
9. 장작과 숯
10. 구공탄과 연탄재
11. 화로의 추억
12. 지구온난화
제3장. 탄소의 시대
13. 탄소란 녀석
14. 외연기관과 내연기관
15. 석유의 등장
16. 기차의 추억
17. 자동차와 고속도로
제4장. 전기라는 편리한 에너지
18. 전기력
19. 자기력
20. 전기와 자기의 통일
21. 직류 전기와 배터리
22. 에디슨과 테슬라 - 직류와 교류 논쟁
23. 전철의 기억
제5장. 지구와 인류
24. 해
25. 의(衣)
26. 식(食)
27. 주(住)
28. 지구의 미래
맺음말 - 나의 이력
본문중에서
“ ‘배따라기’가 무언가 떠나가는 이미지를 갖고 숙명적인 인생을 묘사하는 말이라면, ‘해따라기’는 적극적으로 해를 따라다니는 진취적인 의미를 품고 있다. ‘해따라기’는 해가 내려주는 에너지를 최대한으로 많이 받으려는 적극성이 돋보이는 말이다. 그런 의미에서 본 책의 제목을 ‘해따라기’라고 지었다. 우리 모두 태양을 제대로 이해하고 그 에너지를 최대한으로 활용하기 위한 방도를 찾아 나설 필요가 있다. 그 노력이 개인의 힘만으로는 안 되는 과학기술에 관한 지식이나 활동일 수 있겠으나, 각 개인이 나름대로 일상생활에서 생각해 볼 소지는 있다고 필자는 믿고 있다.”
-‘머리말’ 중에서
“전쟁 전에는 그 판문점을 비롯한 황해도 개성, 해주 등이 38선 이남 땅이었다. 정전회담이 열리는 동안 이 지역에서는 전투가 없었지만, 강원도 철원 일대의 중부 전선과 동해안에서는 양쪽의 교전이 계속되었다. 연합군의 해군력이 우세하고 북쪽에서는 바다에 신경을 쓸 겨를이 없어서, 황해도 땅은 전부 북쪽 땅이 되었지만, 그를 둘러싼 도서들, 즉 연평도, 백령도 등은 정전 후에 이남 땅으로 남게 되어 오늘날 중요한 전략적 가치를 발휘하고 있다. 동해안에서는 바다에 떠 있던 미군 군함에서 함포사격의 지원을 받아 전쟁 전에 38선 이북이었던 설악산, 고성, 속초 지역을 수복할 수 있었다. 그때 철원, 화천 등 중부 전선에서는 양쪽의 보병 부대가 능선 하나를 두고 대치하였다. 고지 하나를 두고 낮에는 아군이 차지하고 밤에는 적군이 차지하였다고 한다. 개인화기만 가지고 백병전을 치르며, 여름에는 더위에, 겨울에는 추위와 굶주림에 고생하다가 목숨을 잃은 사람이 태반이다.”(24~25쪽)
“만유인력이란 질량을 가지고 있는 모든 물체에 보편적으로 이 힘이 작용한다는 의미이다. 모든 물체에 힘이 작용한다는 전제는 지구나 태양 같은 거대 중량의 물체뿐만 아니라 원자, 전자 같은 미소한 중량의 물체 즉 입자에도 적용된다는 생각이 현대 과학에서 적용되었다. 원자들 간에 잡아당기는 힘이 존재하니까 고체나 액체 상태가 가능하다고 보았고 이를 원자 간에 화학결합을 이루는 결합력이라고 생각하였다. 물질 간에 존재하는 강력한 접착력을 우리는 영어로 본드(bond)라고 하는데 결합이라는 말은 이를 번역한 것이다. 사람과 사람 간에 끌리는 힘을 우리는 매력이라고 부르는데, 실제로 힘이 작용하는지는 모르겠고, 아마도 심리적인 영향이 아닐까 한다. 일반인이 자기가 좋아하는 아이돌 가수나 트로트 가수 혹은 연예인에 끌려 열광하는 것을 팬심 때문이라고 하는데 다분히 자기가 그 연예인에 끌리는 감정적인 매력이 존재하기 때문이라고 본다.”(33~34쪽)
“옛날에는 이사하려면, 집주인이 며칠 전부터 가재도구를 정리하고 짐을 싸야 했다. 이사 당일에 온 가족과 지인이 모여서 이삿짐을 방에서 꺼내 나오고 용달차에 싣고서 새집으로 가고 짐을 새집에 들여놓았다. 힘들여서 이삿짐을 집에 들여놓은 후에는 중국음식점에 짜장면과 탕수육을 배달시켜서 음식을 방바닥에 풀어놓고 요기를 때웠다. 요즘에는 이사 전담 서비스 회사가 생겨서 그 회사에 전화하면 직원이 나와서 견적을 뽑아 예상 가격을 얘기하고 마음에 맞으면 계약하면 된다. 이사 당일에는 이사 전문 인력이 와서 짐을 싸고 내린다. 집주인은 말로 지시만 하면 된다. 고층 아파트라고 해도 이삿짐 내리고 올리는 장비는 물론 이삿짐 운반차까지 다 회사가 준비해서 시행한다. 새집에 들여놓고 집주인의 말대로 살림 배치까지 다 해 준다. 집주인은 돈만 내면 된다. 요즘은 이삿날이 아니어도 휴대전화 앱을 보고 먹고 싶은 음식을 시키면 곧 라이더(rider)가 집 앞까지 배달해 준다. 이제 음식 배달이 우리나라의 중요한 산업으로 부상하였다.”(60쪽)
“검은색의 연탄은 뜨거운 열을 내지만 타버린 연탄재는 흰색으로 변하여 소용이 없어져서 사람들 발에 차이고 시궁창에 버려지는 신세가 된다. 겨울에 눈이 온 뒤 미끄럼 방지용으로 연탄재를 골목길에 뿌리면 효과가 좋았다. 얼음이 꽁꽁 언 위로 살짝만 뿌려줘도 미끄러움이 사라졌다. 또 연탄재 덩어리에 눈을 묻혀서 굴리면 큰 눈덩이를 쉽게 만들 수 있어서 아이들은 이걸 이용해 눈사람을 만들기도 했다. 여름 장마철에 비가 많이 왔을 때도 연탄재를 길에 뿌려주면, 물기도 제거하고, 유실된 토사도 보충하는 역할을 했다.”(105~106쪽)
“에너지는 유용하게 쓰일 수 있다는 점에서 우리의 일상생활과 산업에서 중요하다. 국가적으로도 에너지는 중요한 문제이다. 현재 에너지의 주류를 이루는 석유가 생산되지 않고 전량 수입에 의존하는 우리나라에서 높은 국제 석유 가격에 대처하기 위한 일이 국가적 과제가 아닐 수 없다. 20세기 중반까지 이용 가능한 에너지의 원천은 거의 전부 석탄이나 석유, 이른바 화석 연료를 태우는 증기기관이었다. 태양에서 쏟아지는 에너지를 지구에 있는 식물이 수 만 년 전에 수 만 년 동안 채집하여 두었던 에너지가 어떤 이유로 땅속에 들어가서 화석이 되어 버린 것이다. 그러한 화석 연료를 캐내어 연소시킴으로써 에너지를 다시 빼내어 증기기관을 돌리는 기술을 인류가 알아내었다.”(135~136쪽)
“현대에 들어와서 석유는 1860년대에 처음 발견되었고, 19세기 후반까지 석탄의 대체자원으로 쓰이다가 19세기 후반에 미국이 석유 보일러 선박 개발에 성공하면서 중요한 전략 자원으로 부상하였다. 당시 주요 열강들은 해군력 증강에 열을 올렸는데, 석유는 액체로 고체인 석탄보다 부피를 덜 차지하는 데다 에너지 효율도 더 좋았다. 미국의 개척에 관련된 문학작품이나 영화 등을 보면 석유와 관련된 인물이나 사건을 많이 다루고 있다. 특히 텍사스 유전이 있는 미국은 열강 중에서 석유생산량이 압도적이었고 세계에서 최초로 석유를 대량 사용하는 나라가 되었다. 이후 미국이 석유만으로 기동하는 전함을 개발하여 석유의 시대가 열린다. 그러나 그 직후 발발한 제1차 세계대전에서는 석탄 전함이 주류였다. 그 후 육상교통 수단인 자동차에 석탄을 사용하는 증기기관이 아닌 가솔린을 연료로 사용하는 내연기관이 채용됨으로써 석유의 소비가 급격히 늘어났다.”(147~148쪽)
“옛날에 우리나라에서 지자기(地磁氣)를 이용한 나침반을 소지하고 있는 일반인으로 지관(地官)이라고 있었다. 전통적인 풍수지리설(風水地理說)에 따라 묘소(墓所) 자리 혹은 집 자리를 잡아주는 사람이다. 요즘에는 사람이 죽으면 화장하고 납골당 등에 유골을 안치하는 게 일반화되었지만, 매장이 원칙이었던 옛날에는 묘를 어디다 쓰느냐가 중요한 문제였다. 권세나 재력이 있는 사람은 좋다는 명당자리를 미리 봐 놓았다가 묘지로 썼다. 명당자리는 분지 지형을 한눈에 조망(眺望)할 수 있는 자리를 말하며, 산에서 분지 지형으로 내려가는 요충지에 위치한다. 풍수지리 사상에 따른 명당은 남향을 지향하고 멀리 정면으로 조산(朝山)이 보이고 좌청룡(左靑龍), 우백호(右白虎)로 개념 지워진 산줄기로 둘러싸여 있으며, 그 사이로 하천이 흐르는 배산임수(背山臨水)의 여건을 갖추고 뒤에 주산(主山)이 있는 지역을 선호하였다. 좌청룡은 나무로 된 산, 우백호는 바위로 된 산을 뜻하며 분지 좌우에 나무와 돌을 쉽게 구할 수 있어야 한다. 배산임수는 뒤에 있는 주산이 차가운 바람을 막아주고 앞에 있는 물(강)은 사람의 생존에 꼭 필요하다는 것을 의미한다. 명당은 원래 군사적 목적에서 생긴 개념이지만 생활적 측면으로 전승되었으며 음양이론의 도입과 함께 신비주의적 색채를 띠게 되었다.”(187~188쪽)
“옛날에 마포에는 소금 배가 많이 들어와, 일대에 소금 창고와 소금 담는 옹기 등이 많이 있었는데, 그런 연유로 염리동(鹽里洞)이란 동네가 생겼다고 한다. 마포 나루에서 한양도성으로 가는 길이 오늘날 서소문로, 새문안로, 만리재 길이 있는데. 만리재는 큰 고개여서 수레로 가기 힘들어, 보통 사람과 우마차가 애오개길로 다녔다 한다. 애오개길이 한자명으로 아현동이다. 필자는 이보다 북쪽 산속에 있는 북아현동에서 6년 동안 중고교를 다녀서 마포, 아현동 연간에서 태어나고 자란 친구들이 많다. 이 친구들이 어릴 적부터 들었던 마포에 관한 이야기를 많이 들을 수 있었다.”(225~226쪽)
“여기서 주목하고 싶은 것은 콩이라는 식물이 만들어 낸 열매가 우리에게 식량이 되지만, 그 껍질이나 몸채는 땔감이 된다는 점이다. 우리가 못 살 때는 겨울에 추위를 이기고자 산에서 초목을 채취하여 연료로 사용하였다. 양이나 염소를 키우며 유목 생활을 하는 몽골인들이나, 북극권에서 순록을 키우는 에스키모인들은 여름철에 풀이 있는 곳을 찾아다니며 동물들을 먹인다. 추운 지역이라 초목의 생장이 어려워 이들 동물이 뜯는 풀의 크기는 정말 보잘 게 없다. 그래도 동물들은 그것을 열심히 섭취하여 몸속에서 단백질이나 지방을 만들어 살로 저장해 둔다. 동물의 살이나 우유가 사람들의 양식이 된다. 현지인들은 동물들에게 풀을 뜯기면서 동물의 배설물조차도 버리지 않고 모아뒀다가 겨울철에 땔감으로 쓴다. 그 배설물의 원천은 풀이요, 겨울철에 배설물을 태워서 얻는 열에너지의 근원은 종국에는 태양이다.”(259~260쪽)
“내가 석사나 박사학위 과정에 있을 때, 미국이나 우리나라나 개인용 컴퓨터(personal computer, PC)가 없었다. 박사학위 논문을 쓸 때쯤에 실험실에 PC가 들어왔다. 그때에는 실험 데이터를 얻으면, 모눈종이에 그려 넣고, 지도교수님의 확인을 받고, 그 원고를 들고 학교 앞의 서점에 있는 조(Joe)에게 가서 부탁하여 먹물로 선명하게 트레이싱을 해서 논문에 실었다. 지금에야 플로팅(plotting) 소프트웨어가 있어서 쉽게 데이터를 작성하고 수정도 쉽게 할 수 있나 본데 '라뗴'는 사람이 일일이 손으로 그렸다. 학술지 투고도 우편으로 실시하고 평가위원의 평도 편지로 받을 때이니까, 출간까지 기간이 참 오래 걸렸다. 우리나라에서 영어로 해외에 SCI(Science Citation Index)급 논문을 투고하여 게재한 초창기 사람의 하나였던 필자도 학술지에 논문 투고부터 게재까지 1년은 족히 걸렸던 것으로 기억된다.”
-‘맺음말’ 중에서
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