김상협
한국교원대학교물리교육과를졸업하고동대학원에서물리교육전공석사학위를받았다.현재경기과학고등학교에서물리학을가르치고있다.'눈이즐거운물리(www.phys.pe.kr)’홈페이지를운영하고있다.학생들에게과학이란어렵고딱딱한게아니라쉽고재미있게접근할수있다는것을알려주기위해고민하고노력하고있으며,노력의일환으로7차개정교육과정중학교과학교과서집필에참여했다.이미KBS1TV@현장다큐선생님@@,KBS1TV@신나라과학나라@@,SBSTV@생활의달인-수업의달인@@,SBSTV@UCC과학탐험대@@등다수텔레비전프로그램에출연해열정이넘치는과학교사로평가받았다.2006년올해의과학교사상을비롯해전국교육용소프트웨어공모전금상,Scienceall과학콘텐츠공모전우수상,PhysicsWeb2002물리홈페이지경연대회대상,대한민국과학콘텐츠대상,경기도과학수업아이디어공모전우수상과장려상,전국민생활과학경진대회과학수기부문우수상등수많은상을받았다.초,중,고과학및물리학교과서와『눈이즐거운물리』(2010년)등몇권의과학교양서적을집필했다
프롤로그
1부무지개에담긴이야기···31
1장처음으로그것과마주하다···32
2장의미를부여하다···40
3장동물에투영하다···48
4장이름을붙이다···54
5장이야기에무지개를담다···58
6장무지개에담긴미신을풀다···62
2부무지개에숨겨진과학···71
7장무지개를본다는것···72
8장무지개,몇개까지봤니?···84
9장물방울안에서일어나는일···94
10장가짜무지개들···104
11장원이되고싶은무지개···116
3부무지개의비밀을밝힌과학자들···131
12장신화에서과학으로···132
13장실험으로밝히는무지개···146
14장무지개연구의황금시대···154
15장완전히새로운무지개···170
16장현대의무지개연구···182
4부무지개에담긴문화···191
17장무지개의색이의미하는것···192
18장무지개아치의현대적이용···198
19장무지개가품은문화···202
20장무지개에서인류가느끼는것은···210
21장무지개는무엇일까?···216
5부진짜무지개를찾아서···221
22장무지개를자주볼수없는이유···222
23장물을이용한무지개···224
24장CD를이용한무지개···230
25장물을뿌려만드는무지개···234
26장물방울하나가만드는무지개···240
27장유리구슬로만드는무지개···244
28장무지개관찰하기···250
에필로그···260
마치면서···278
용어해설···282
후주···289
도판저작권···295
찾아보기···297
괴짜선생과함께푸는무지개의수수께끼
손수그린삽화로무지개에더가까이
실험과학의스테디셀러『눈이즐거운물리』(사이언스북스,2010년)의괴짜선생이이번에는무지개를타고돌아왔다.김상협은톡톡튀는기발한실험들과다양한교구를활용한수업으로유명하다.KBS「현장다큐선생님」,KBS「신나라과학나라」,SBS「생활의달인-수업의달인」,SBS「UCC과학탐험대」등다수텔레비전
프로그램에출연해흥미롭고강렬한수업방식을선보였다.‘과학은재밌어야한다.’라는신념으로생수통찌그러뜨리기,액화질소에과자넣어먹기,버스카드분해해서만들기등피부에와닿는실험으로수업을채워학생들에게괴짜선생이라는별명을얻었다.
저자는여러권의중？고등학교과학교과서를집필했던지난경험을바탕으로삽화의중요성을크게느꼈다.하지만삽화를넣기위해삽화가에게과학적원리와그의도를설명할때마다의도가제대로전달되지않아여러차례수정을요청해야했다.그럴때마다‘내가직접그리면어떨까?’생각했고,결국만화학원에다니며틈틈이연습에매진했다.그렇게나온결과물이이번책에모두담겼다.이책에나온대부분의삽화는저자가직접구상하고그린것이다.독자들에게더쉽고정확하게내용을전달하고자열정을불태운결과다.
또무지개를좇으며부족한부분이없는지끊임없이점검했다.과학글쓰기과정에등록하고,만화가과정을수료하며,대폭적인수정에도꿋꿋이원고를다듬었다.그렇게해서『김상협의무지개연구』는어디에서도볼수없는하나뿐인책이되었다.누구나따라할수있는독특하고스릴넘치는무지개실험과무지개에관한문화적,과학적,역사적탐구를통해융합적사고를이끄는풍부한내용을담아독자들에게선보인다.
“왜하필무지개인가요?”
“모든사람은각자다른무지개를보고있기때문이죠.”
“왜하필무지개인가요?”
저자가원고를쓰면서주위사람들로부터여러번받았던질문이다.이책을집어든독자들도,쓱바라본누군가도그런생각을할지모른다.어느날,비가온뒤하늘에나타나는일곱색깔아치형빛이라는사실을떠올리며무지개를다안다고생각할지모른다.그런데정말우리는무지개가무엇인지알고있을까?
저자가전하는무지개는우리가이전에알고있던무지개와완전히다른모습을보여준다.한번도보지못했던무지개속다양한현상들,무지개가나타나는원리와빛의성질,우주에존재하는다양한종류의무지개까지,우리가상상하지못한새로운무지개를보여준다.충분한설명과친절한삽화를통해그원리와작동방식을안내하면서,아는만큼더많은것을볼수있다는것을깨닫게한다.
놀랍게도이무지개를본사람은오직한사람뿐이다.무슨뚱딴지같은소리인가?무지개가한사람에게만보인다니.사실은모두같은무지개를보는것은아니다.각자가보는무지개는모두다르다.서울에무지개가뜨면무지개를보는서울사람들의수만큼무지개가있다.각자마음속에상상의무지개가하나씩있는것처럼현실의무지개도각자의시야에하나씩존재한다.그러니신문에실린무지개는오롯이사진기자만이봤던무지개이다.-72쪽에서
이책에서밝힌무지개의놀라운특징중하나는우리가보는모든무지개는‘단하나뿐’이라는점이다.만약하늘위에걸린무지개를10명의사람들이보고있다면,10개의무지개가존재하는셈이다.10명의사람들이각자다른고유의존재이듯,한사람이보고있는무지개는오직그사람의시야에만존재하는하나뿐인무지개이기때문이다.즉,무지개를본다는것은각자나만의무지개를보고있다는뜻이다.
이어서책은우리에게빛을보는원리와무지갯빛이나타나는원리를차근차근소개하며그이유를설명한다.내용을따라가다보면자연스럽게무지개의본질이무엇인지,무지개를본다는것의의미를깨닫게된다.이밖에도왜우리는무지개너머에도달할수없는지,무지개가우리를따라오는이유는무엇인지,쌍무지개는어떻게만들어지는지,무지개는몇개까지만들어질수있는지등등무지개에얽힌수많은궁금증과수수께끼의정답을찾을수있다.
책을준비하면서저자김상협은진짜무지개를경험하기위해아이슬란드로떠났다.그리고그곳에서진짜무지개를만났다.눈이부시도록밝게빛나는무지개를보며그안에서태양을발견했다.처음에는다채로운화려함에매혹되었고,무지개를알아갈수록태양의에너지를내뿜는빛에매력을느꼈다.무지개에대해파헤칠수록무지개가가진성질,그리고눈으로무지개를본다는것의진정한의미를통해자연의경이로움과놀라움을체험했다.
‘무지개책을태양의에너지만으로완성해야겠다.’
여행에서돌아오자마자태양광발전을공부해집에태양광패널을설치하고컨트롤러와배터리를달아태양의에너지를노트북과아이패드에쓸수있도록알맞은전압으로모았다.의자에앉아햇볕을쬐는21장의삽화는그날낮동안처음모아놓은태양광에너지를이용해그린것이다.-279쪽에서
무지개에도진짜와가짜가있다
세상에서단하나뿐인무지개클라스
『김상협의무지개연구』는무지개에관한거의모든것을담았다.무지개에얽힌신화와문화,그리고과학과그역사,무지개를만들어볼수있는각종실험까지모두담겼다.
1부인「무지개에담긴이야기」에서는각문화권에서무지개를받아들이는방식과개념,신화를소개한다.그리스,이집트,아메리카,아프리카,동아시아등각문화권에서무지개를보며상상의나래를펼쳐이야기를만들었고,비슷하면서도각자다른속성들을부여했다.이는각문화권의어원과신화를통해서도드러난다.하지만공통적인것은무지개를보며희망,경이,두려움을느꼈고현대에온지금도사람들은무지개너머를동경하고있다는사실이다.
2부「무지개에숨겨진과학」에서는무지개의생성원리에대해탐구한다.운이좋다면쌍무지개를볼수도있고,실험실에서이상적인조건을갖춘다면6개이상의고차무지개도관찰할수있다.이러한무지개속에나타나는알렉산더의어두운띠,과잉무지개등신기한현상들도소개한다.또한진짜무지개와가짜무지개를구분하는법,달빛이만든무지개나우주에서만들어지는무지개,뒤집히고반사되어만들어지는무지개등지금껏알지못한놀라운무지개의세계로인도한다.
3부는「무지개의비밀을밝힌과학자들」이다.무지개의비밀을풀어내는데공헌을한과학자들은모두당대최고의과학자였다.무지개가생기는원리로가설을세운아리스토텔레스,무지개를만드는빛의각도를밝혀낸로저베이컨,그리고최초로굴절의개념을적용한데카르트와무지개색의비밀을푼뉴턴등이등장한다.이들이무지개를관찰하고새로운사실을발견해나가는과정은과학의발전과정과자연스럽게맞물려돌아간다.또20세기이후실험기술과양자역학이발전하면서무지개연구는새로운전환점을맞이한다.
4부「무지개에담긴문화」에서는우리가사용하는무지개사례를살펴보고그의미에대해질문을던진다.과학이밝힌무지개의모습과는달리무지개에는다양한문화적의미와사회적맥락이투영된다.또무지개를예술로승화시켜새로운의미를만들어내는사람들도있었다.저자역시나름대로의미를떠올리는데,태양의영혼과눈웃음에비유하며자연에대한경의를표한다.
5부「진짜무지개를찾아서」는실험을소개한다.누구나쉽게따라할수있는간단한실험들이다.김상협교사가겪은재밌는에피소드와실험팁도세심하게배치했다.또한일상생활속에서보는무지갯빛이실제하늘에뜬무지개와무엇이다른지구분하며진짜무지개를만드는방법을소개한다.만들기를좋아하는사람이라면직접실험을따라해자신만의무지개를만들기를추천한다.
“아름다운무지개를통해내마음을울린물리학책!”
-이정모(국립과천과학관관장)
이책은우리나라의과학관전시와행정,그리고연구역량을한단계끌어올리고,과학커뮤니케이터활동으로유명한이정모국립과천과학관관장이재직중에마지막으로추천사를쓴책가운데하나다.이정모관장은이책을평가하기를“아름다운무지개를통해내마음을울린물리학책!”이라고한다.
그날내가무지개를처음봤는지는잘모르겠습니다.하지만분명한건그날내가처음무지개를좇아갔다는겁니다.여수동초등학교운동장.초등학교3학년인내겐정말큰곳이었죠.그때의아했습니다.분명히내가다가섰는데가까워지지않는다는것이죠.
몇년전성인이된내딸과함께여수동초등학교를찾아갔습니다.이렇게좁은곳에서무지개를좇아갔다는게납득이되지않았습니다.내가본무지개는정문에서본관을봤을때운동장왼쪽끝이었을까요,오른쪽끝이었을까요?기억이날리가없죠.하지만이제는분명히압니다.오른쪽끝이었습니다.거의50년이지난다음인데어떻게아냐고요?김상협선생님의『김상협의무지개연구』를읽었기때문입니다.
우리는익숙한것들에대해오히려잘모르고,알아도잘못알고있는게더많습니다.무지개가대표적이죠.강렬한인상을주지만그강한인상때문에감탄하느라생각할틈을가질새도없어지곤하거든요.몇번의경험으로탐구하기어려운게바로무지개입니다.김상협선생님은남들이깊이생각할틈이없는무지개를깊이탐구한사람들을추적했습니다.
『김상협의무지개연구』는짧은책입니다.글만있는책으로따지면90쪽정도에불과할정도죠.그런데담긴내용은방대합니다.아마다른과학저술가라면책을네권으로쓰고싶었을겁니다.무지개에얽힌신화와문화그리고무지개의과학과과학사로말입니다.무지개의과학편에는무지개관련실험을부록으로담았겠죠.이모든것이단한권에다들어있습니다.그런데내용이단출하지않습니다.깊고넓습니다.
1부「무지개에담긴이야기」에서는구석기시대부터현대에이르기까지각문화권에서무지개를받아들인문화와신화가소개됩니다.무지개를본사람이라면시대와장소와상관없이비슷한감정을갖게되었더군요.역시모든현생인류는호모사피엔스라는같은종인게분명합니다.
2부「무지개에숨겨진과학」에서는42도의비밀을알려줍니다.무지개와무지개가아닌것을구분시켜주고요.자연스럽게빛의굴절과반사그리고분산과회절을이해하게됩니다.저는2부를읽으면서저자는학교선생님이분명할것이라고생각했습니다.성실한교사의전형을보는것같았거든요.교양인으로서당연히알아야할요소를빼놓지않았습니다.
3부「무지개의비밀을밝힌과학자들」은이책의백미입니다.무지개과학사에해당하는챕터입니다.아리스토텔레스,그로스테스트,베이컨,테오도리크,케플러,데카르트,뉴턴,토머스영이차례로등장합니다.과학이란무엇인가,과학은어떻게발전하는가를보여줍니다.과학은절대로진리가아니죠.앞사람의어깨에서서조금더멀리볼수있을뿐입니다.
4부「무지개에담긴문화」는우리가일상적으로보고있는문화속의무지개에대한의문을던집니다.우리가그저인상으로받아들이고잘못사용하고있는예를보여줍니다.그리고무지개가우리문화속에서차지하고있는광대한의미를다시생각하게합니다.무지개를사랑하는사람이라면무지개처럼다양한색깔의사람과문화에대해서도마음을열라고합니다.
1부에무지개에두려움을품었던한소년은4부에남자로등장해서무지개를정의합니다.“무지개가지닌색을다시모으면온전히햇빛이된다.무지개의아치를다시되돌리면그것역시햇빛이된다.무지개는태양인것이다.”(216쪽)“무지개는태양의다른모습이다.……남자가모두에게하나의모습이아니듯이태양의온갖다른모습중하나는무지개다.무지개는대기에흩뿌려진물방울때문에간간이보이는경이로움이다.”(218쪽)
5부「진짜무지개를찾아서」는일상생활에서보이는무지갯빛현상과무지개를구분하면서우리가직접무지개를만드는방법을구체적으로알려줍니다.교과서를직접만들어본교사만이쓸수있는챕터입니다.
이책을읽으면서가장인상적인대목은이것입니다.“각자가보는무지개는모두다르다.서울에무지개가뜨면무지개를보는서울사람들의수만큼무지개가있다.각자마음속에상상의무지개가하나씩있는것처럼현실의무지개도각자의시야에하나씩존재한다.”(72쪽)각자마음에품은무지개가하나씩있다는뜻이아닙니다.물리적으로각자다른무지개를본다는뜻이죠.어떻게그런지는책에쉽게설명되어있습니다.우리가같은무지개를보고있어도서로다른무지개를보고있는것입니다.누구나자기의무지개가있는셈이죠.
아름다운무지개를통해내마음을울린물리학책입니다.여러분과함께나누기를바랍니다.
이정모관장의추천사에서도드러나듯이,태양의에너지로만든이책은독자들에게도자연의경이로움과과학의아름다움을전하게될것이다.저자가자신의무지개를찾고온힘을다해빛을내어책을만들었던것처럼,그의복사에너지가무지개를탐구하고동경하는많은이들에게긍정적인에너지를전달하기를바란다.