세상을 바꾸다, 신소재 - 봄볕교양 3

김수주

대학교에서물리학을공부한뒤,어린이들에게읽는즐거움을주는책을꾸준히만들고있습니다.이책을읽는어린이들이주위의물건을좀더다른눈으로보았으면좋겠습니다.기획한책으로'과학탐정스'시리즈,'서바이벌융합과학원정대'시리즈,《인간을받아줄행성어디없나요?》등이있고,지은책으로《핵심콕!과학교과서어휘》,《생활속수학공부》등이있습니다.

들어가는말신소재가뭐야?4

1장|반짝이고단단한금속신소재
금속이뭐야?12
최초의신소재,구리18
금속의왕,철27
세상을가볍게만든금속,알루미늄40
획기적인기술발달을이끈금속,희유금속49
이런금속도있어?신기한신소재금속62

2장|흙과돌에서탄생한신소재
방향을잡는돌,자석70
모든것을담아온세라믹스85
컴퓨터의시작,규소96

3장|인간의손에서탄생한신소재
원하는대로만든다,플라스틱104
세상을짠다,합성섬유118
세상을굴린다,합성고무128

4장|미래를이끄는신소재
흑연의변신,탄소나노튜브와그래핀142
에너지의미래,페로브스카이트태양전지152
건강을지키고생명을구한다,바이오재료159

나오는말신소재도생각하며써야한다고?168

문명을이끄는힘,신소재

탄소나노튜브,그래핀,페로브스카이트……,이런신소재의이름을들으면과학자들이연구실에서나다루는것으로생각하기쉽다.하지만주변에서흔히볼수있는종이,철,유리,합성고무역시탄생당시에는획기적인신소재였다.그리고이러한소재가없었다면,지금당연한듯누리는생활과기술혁신은불가능했을것이다.인간은필요한것이있을때어떤소재로어떻게만들까고민했고,많은시행착오를거쳐새로운소재를만들어왔다.그덕분에더많은능력을얻었고,문명을이룩했다.이렇듯문명의발전을이해하고미래의생활을예측할때,신소재는중요한키워드다.
《세상을바꾸다,신소재》는오래전부터존재해온익숙한소재들부터현대의혁신적인신소재까지소개하면서,이소재들이우리생활을어떻게변화시켰고바꾸어갈지,과학원리및과학자들의일화와함께들려주는책이다.금속,세라믹스,플라스틱,바이오재료등다채로운신소재의세계를,그소재의특성부터실생활에서의쓰임새,앞으로의가능성까지차근차근알기쉽게설명해준다.유머러스하면서도내용을쉽게풀어준그림과다양한사진자료들이실려있다.

과학원리로보는신소재의능력과쓰임새

모두4장으로된이책에는최초의신소재인구리부터타이타늄,우라늄,형상기억합금,지르코니아,테플론등신소재가총망라되어있다고할만큼정말다양한소재들이소개된다.흥미위주나백과사전식의소재나열이아니라,과학시간에배우는개념과원리들이잘녹아있어서그소재들이왜그런쓰임을갖게되었는지,앞으로어떤가능성이있는지까지꿰뚫는체계적인지식을얻을수있다.
예를들어제2장‘흙과돌에서탄생한신소재’는자력을지닌신기한돌인자석의원리이야기부터시작한다.대항해의시대를연나침반,전기의시대로이끈전자석,스마트폰을가능케한영구자석,초전도합금을이용한자석까지,자석의성질을응용해사용하려는인간의다양한노력이우리생활을어떻게변화시켰는지다양한사례와함께들려준다.그과정에서자석의특성,나침반의원리,전자석의원리,전기저항,초전도현상등과학개념과원리를자연스레익힐수있다.

신소재개발을위한과학자들의꿈과노력

이책의또다른장점은신소재를발견해생활에널리쓰이도록노력한사람들의이야기를함께다루었다는점이다.예를들어,철은오래전부터쓰이기시작했지만,기계,철도등을만들만큼강한철을대량생산하기까지는수많은사람의노력과시행착오가있었다.이책은철광석에서철을분리하기위한노력,더단단한철을만들기위한아이디어,녹슬지않는철을만들게된우연한사건등과학사속의사건을함께소개하여독자들의흥미를끈다.
또한전선옆에있는나침반의바늘이움직이는것을포착한외르스테드의발견을바탕으로윌리엄스터전이전자석을발명하고,이를응용한마이클패러데이의실험으로발전기가발명된이야기를듣다보면,초전도자석이라는현대의신소재가뚝딱나타난것이아니라많은사람의합작품임을깨닫게된다.
이렇게인물과연결된과학지식은기억에오래남는다.또이책에소개된과학자들이그랬듯,생활에서느끼는불편함을해결할새로운소재에대해상상하고탐구하면서,창의성과문제해결력을기를수있다.

사회와연결짓는,진정한과학문해력
인간생활의편리함만생각하고무분별하게새로운소재를개발하고사용하면어떻게될까?이책은단순히신소재의능력과가능성만소개하지않는다.신소재를개발할때고민해야할문제들까지차분히짚어준다.예를들어플라스틱은쓰임새가무궁무진해서인간이만들어낸최고의발명품이라할수있다.하지만썩지않는것을비롯해,미세플라스틱,환경호르몬등여러문제가발생하고있다.저자는이런문제의심각성을알려주면서‘재활용’과‘분해’를중심에두고지구와우주까지생각하는신소재를고민하자고제안한다.
또한‘이타이이타이’병의원인이된카드뮴이야기,후쿠시마원전사고가보여주는원자력의위험성,중국이희토류생산과수출을두고무기처럼활용한일,지속가능한에너지를위한수소저장합금의개발등사회적맥락에서신소재를소개하여,이책을읽는독자들은사회와과학을통합하여사고하는폭넓은시야를갖게된다.빠르게변화하는사회에서‘신소재’라는키워드로우리생활을살펴보고,공존에가치를두는더나은미래를만드는데이책이도움이되기를바란다.

교과연계
4학년1학기과학 1.과학자처럼탐구해볼까요?
5학년1학기과학 1.과학자는어떻게탐구할까요?
5학년1학기과학 4.용해와용액
6학년1학기과학 1.과학자처럼탐구해볼까요?
6학년2학기과학 1.전기의이용

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