궁금했어, 수소 - 사이언스 틴스 18

임지원

저자:임지원
서울대학교와대학원에서식품영양학을전공했습니다.식품과생명현상뒤에숨어있는과학적원리를공부하는데흥미와관심이많습니다.엄마가된이후에는삶의열정을둘로나누어과학책을읽고번역하는일과두아이를키우는일에쏟았습니다.그동안《스피노자의뇌》《에덴의용》《일상적이지만절대적인화학지식50》《기발한과학책》《지구의역사를바꾼9가지자연재해》등과학도서를번역했으며,아동·청소년도서《궁금했어,영양소》를썼습니다.

그림:이한아
서양화를공부하고지금은일러스트레이터로활동하고있습니다.어떤세상을그리게될지항상기대되고행복합니다.그린책으로《궁금했어,탄소중립》《궁금했어,IT기술》《뉴스로키우는경제지능》《카메라렌즈로날아든새들》《흙에는뭐든지있어!》《물,어디든흘러!》등이있습니다.

1장수소란무엇일까?
오늘날우리가마주한문제
가장작은원자,수소
원자의구성
물질을만드는원자세계의규칙
모든원소의어머니,수소
/궁금pick/수소를발견한사람들

2장수소는어디에있을까?
천상의원소,수소
물의원소,수소
생명의원소,수소
화석연료와수소
/궁금pick/수소를타고하늘로둥둥

3장신재생에너지와수소
에너지와인류역사
신재생에너지로의전환
신재생에너지의문제와수소
/궁금pick/시대를앞서간덴마크의발명가폴라쿠르

4장수소는어디에쓰일까?
오늘날의수소산업
수소발전
수소제철
/궁금pick/암을치료하는양성자

5장수소는어떻게만들까?
수소의출신계급
민감하고까다로운기체,수소
/궁금pick/우주여행의숨은영웅,수소

6장작은태양을만들수는없을까?
무한하고깨끗한꿈의에너지
에너지와핵분열
핵이충돌해융합하면큰에너지가나온다
/궁금pick/원자폭탄과수소폭탄,핵분열과핵융합

원소주기율표
작가의말

지구온난화문제의돌파구이자인류의슈퍼히어로로부상한수소

지구온난화의피해가극심해져가는요즘우리는수소에관한뉴스를자주볼수있습니다.수소산업,수소경제,수소모빌리티,수소연료,수소혁명같은것들입니다.지구온난화는화석연료를많이사용해일어난온실효과때문에벌어진상황이므로화석연료를대신할에너지가필요한데,인류는여전히화석연료에많이의존하고있습니다.어떤연료와에너지가화석연료를대신할수있을까요?그건바로수소입니다.수소가새로운에너지대안으로주목받고있기때문입니다.그러니까수소는위기에빠진지구와인류문명을구해낼수있는슈퍼히어로인셈입니다.

《궁금했어,수소》는가장작고가벼운1번원소인수소의모든것을다루고있습니다.우주와함께태어난수소의탄생부터수소의구조와성질,수소를발견한과학자들이야기를들려줍니다.그리고수소의어떤성질이화석연료를대체할수있게해주는지,화석연료만큼널리손쉽게쓰기위해서수소를만들고,저장하고,운반하는방법을비롯한수소산업이야기를10대들눈높이에맞게설명합니다.또가까운미래에실현될꿈의에너지,수소동위원소를원료로이용하는핵융합까지친절하고상세하게일러줍니다.

세상을만드는물질중첫번째원소

아주오랜옛날부터사람들은이세상이무엇으로만들어졌을지궁금해했습니다.탈레스는이세상을이루는근본요소가물이라고생각했고,아낙시메네스는공기라고여겼으며,헤라클레이토스는불이라고주장했습니다.

과학이발달하면서세상은100개정도의원소로만들어졌다는것이밝혀습니다.원소주기율표의119개원소중자연에존재하는것은92개이고,이세상모든것은이원소들이이리저리연결되어만들어졌습니다.그중에서가장작은원소가바로수소입니다.

수소는원자핵에양성자1개만가진보통의수소,양성자1개에중성자1개가붙은중수소,양성자1개에중성자가2개인삼중수소,이렇게세가지형태의동위원소가존재합니다.자연에존재하는수소의99.98%가중성자가없는보통의수소이고0.02%가중수소입니다.삼중수소는불안정해서자연에거의존재하지않고인공적으로만듭니다.

물이풍부한지구에서수소는무궁무진한에너지

오늘날세계는해마다1.2억톤정도의수소를생산하고있습니다.수소는암모니아생산(55%),석유정제(25%),메탄올생산(10%)에주로사용됩니다.수소를에너지원으로쓰는비중은얼마되지않지만다가올미래에는수소가화석연료의빈자리를메꿔줄중요한에너지원이자에너지매개체로활용될예정입니다.

화석연료의존도를낮추기위해이용하는에너지에는태양광발전,풍력발전등의신재생에너지가있습니다.이미널리많이쓰이고있지만,이들에너지는날씨와기후의영향을많이받아필요한양보다발전량이적거나너무많을수있다는단점이있습니다.발전량이필요이상으로많을때,수소가도움이됩니다.전기는모아두기힘들지만,남은전기로물을전기분해해서수소로만들면보관이쉬워집니다.수소로암모니아를만들수도,암모니아를다시수소로만들수도있습니다.수소를도시가스에섞으면에너지효율이높아집니다.철을만드는데수소를사용하는방법도계속연구중입니다.이렇게수소활용법을계속늘려가면,화석연료를덜쓰면서도지금처럼에너지를편리하게사용할수있겠지요.지구대기중에는수소가많지않지만,지구표면의3분의2가바다,물로채워져있다는것을잊지마세요.

교과연계
초등6-1과학3.여러가지기체
초등6-2과학1.전기의이용
초등6-2과학5.에너지와생활
중학교1학년과학Ⅴ.물질의상태변화
중학교1학년과학Ⅳ.기체의성질
중학교2학년과학Ⅰ.물질의구성
중학교2학년과학Ⅵ.물질의특성
중학교3학년과학Ⅵ.에너지전환과보존

*인증유형:공급자적합성확인