▼화학은물질을다루는학문이다!
화학은변화되는과정을다루는,변화의학문이다.이러한변화과정에서미스터리가생기기도한다.우리는무기물이어찌하여유기물이되어서우리같은생명체가되었는지아직정확히알지못한다.우리는10억분의1m인나노단위까지는볼수있지만더작은세계의비밀을아직모른다.주기율표상의빈공간을채울또다른원소가있는지도알지못하고,우주의95%를차지하는암흑물질과암흑에너지를알지도못한다.그러나우리는이런세상의수많은미스터리를푸는데화학이기여할수있으리라는것은믿고있다.화학은변화의학문,가능성의학문이기때문이다.
▼화학이라는학문의중요성과현주소를알수있는계기
화학은원래과학을부르는다른이름이었다.17세기과학혁명이태동하던시절에는화학자들이압도적으로많았고,과학자들은동시에화학자이기도했다.연금술에몰두하기도했던뉴턴의이야기는유명하며,라부아지에와돌턴,아보가드로등의화학자는익히명성을떨친과학자다.
한때우리나라에서도화학과와화학공학과가이과계열최고인기였던적이있었다.미래는화학에달려있다고믿던시절이었다.하지만요즘학생들은인공지능이나코딩등에관심을두기에화학은자칫‘전망없는’학문으로여겨질수도있다.화학에서인공지능이나뇌과학,유전자가위나코딩따위를떠올리기는쉽지않기때문이다.
▼미래를여는놀라운미래학문,화학
하지만화학은수많은미래학문과연결되어있다.미래에너지,수소·전기자동차,양자역학(물리화학),빅데이터(계산화학),미래의약품,인공근육,첨단소재,나노,반도체등이모두화학이다루는분야들인것이다.그리고우리뇌의비밀과인체의비밀을제대로알려면분자단위를다루는화학이절대적으로필요하다.
화학단어는일상에서아주쉽게쓰이기도한다.자주사용하는‘저사람과내가케미가있다’라는말은서로다른존재가만나화학적반응을한다는의미의케미는,당연히케미스트리(화학)에서나온말입니다.화학은우리생활과뚝떨어져서과학자들에게학문으로서만존재하는것이아니다.어떤학문보다우리생활과밀접한관계가있으며,더나은미래를위해꼭필요한분야라는걸이강연집으로통해알게되길희망한다.
카오스재단은‘과학,지식,나눔’을모토로대중이과학을좀더쉽게이해하고즐기게끔노력하는단체다.매년상반기와하반기로나누어선정된과학주제로10회에걸쳐강연한다.2015년상반기주제‘기원’을시작으로,‘빛’,‘뇌’,‘지구’,‘물질에서생명으로’,‘미래과학’,‘수학’이어떤것인지에대해강연을진행했다.
‘렉처사이언스KAOS’여덟번째책은《화학의미스터리》다.엔트로피,주기율표와분자운동,분자관람그리고나노,단백질구조예측까지미래를위한화학특강이다.미래에너지,수소·전기자동차,양자역학(물리화학),빅데이터(계산화학),미래의약품,인공근육,첨단소재,나노,반도체등우리미래를판가름할다양한것들에화학이깊이연관되어있음을알게되는계기가될수있을것이다.이번카오스강연‘화학의미스터리,CheMystery’10개강연을모은이강연집은화학이라는학문의중요성과현주소를알기에좋은책이될것이다.
1강‘에너지와엔트로피:세상은무엇으로굴러갈까?’에서는김성근교수가모든것에서에너지변화와엔트로피변화가있다는것을설명한다.즉식물이묘목에서출발해서큰나무가되었다가쇠잔하게되는과정과같다.모든화학적변화를수반하는에너지와엔트로피가각각안정과혼돈을표현하면서이들사이의균형이화학평형과반응을관장한다는사실을보여준다.
2강‘세상을만드는원자는동그랄까,길쭉할까,우글쭈글할까?’에서는이영민교수가양자화학에대해설명한다.원자들이모여분자를이루고,이러한분자들이모여물질세상을만든다.화학은이러한물질세상을이해하는기본원리를제공하며,원자나분자와같은작은세계를정확히이해하기위해서는양자역학원리의적용이필수적이다.이런양자역학개념을쉽게설명해준다.
3강‘변화와다양성:주기율표의탄생과화학의역사’에서는김경택교수가화학사의숨어있는뒷이야기와학창시절부터익숙한주기율표에대해설명한다.원소의발견과이해,원자의구성과원자들의화학결합에대한역사적발견들과주기율표로정리되는과정을살펴본다.
4강‘화학반응의바늘과실:전자와양성자’에서는정택동교수가전자와양성자의거동,전기화학에대한것을다루면서전기자동차부터시작해서우리의모든환경과미래까지를설명한다.화학을배우면산과염기를만나고산화환원이등장하는데,화학의가장기본이기도하다.또한바늘과실처럼함께따라다니는전자와양성자를설명한다.
5강‘분자운동과화학반응,그역동의세계’에서는윤완수교수가분자운동과화학반응을설명한다.끊임없이움직이는작은것들의세계에서일어나는,때로는격정적이고때로는장엄하기도한사건들이우리의삶과일상을늘가득채우고있다는사실을깨닫게된다.
6강‘눈으로보는분자1개의화학’에서는김유수교수가눈으로보는분자하나하나의표면에서일어나는화학을설명한다.물질의표면은분자와원자가저마다의원칙을갖고배열되어있고,그미시적인구조가화학반응과기능과성질을규정짓고있음을볼수있다.
7강‘분자관람:공학의미학’에서는이동환교수가'공학(空學)의미학'을주제로설명한다.화학은공간의학문이어서아는만큼더보인다.패턴속에감추어진규칙과변칙을찾다보면모르고지나쳤던아름다움을발견하는것을볼수있다.
8강‘나노:우리의미래’에서는이광렬교수가우리의모든것을관장하는작은세계,나노에관해설명한다.나노미터는얼마나작은지,나노물질을볼수있는현미경과물질이나노미터수준으로작아지면어떤새로운성질이생겨나는지등을알려준다.
9강‘단백질구조예측:분자세계게임의법칙을찾아서’에서는석차옥교수가컴퓨터를이용해서화학을얼마나멋지게,그것도단백질이라는굉장히도전적인문제를어떻게해결하는지를게임의법칙을들어설명한다.
10강‘화학적감각:냄새,맛의정체는무엇인가?’에서는박태현교수가맛과냄새의정체에대해서설명한다.인간이가진다섯가지의주요감각인시각,청각,촉각,후각,미각가운데시각,청각,촉각은물리적감각이지만,나머지두감각인후각,미각은화학적감각이다.이두화학적감각의정체가무엇인지알아본다.
