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도서 > 자연과 과학 > 화학 > 교양으로 읽는 화학

화학의 이론 변화를 알면 어렵던 주기율표가 한눈에 보인다! 과학사 교수이자 영재 교육 전문 교사가 알려 주는 화학의 역사! ‘과학’이라는 분야는 절대적이고 변하지 않는 진리를 품고 있는 것처럼 여겨진다. 하지만 학문은 다양한 이론이 등장하면서 변화하였다. 자연과학도 예외는 아니다. 과학 시간에 배우는 과학 개념은 많은 과학자가 세상을 이해하는 방식을 서로 논쟁하고 검증하는 과정을 거쳐 정리한 것이다. 〈세상을 바꾼 과학〉시리즈는 과학 교과서 속의 이론들이 어떻게 만들어졌는지 이야기를 통해 들려준다. 이 책에서 저자는 현재의 과학 이론을 과학의 역사에 자연스럽게 녹여 내 쉽고 재미있게 익힐 수 있도록 했다. 또한 책에 실린 귀여운 삽화와 다양한 시각 자료들은 독자가 과학을 여러 방식으로 이해하도록 돕는다. [세상을 바꾼 과학]시리즈의 두 번째 책인 《세상을 바꾼 화학》에서는 실험, 원소, 원자, 분자, 연소, 주기율표 등 화학의 핵심적인 개념들을 다룬다. 옛사람들은 세상이 무엇으로 만들어졌다고 생각했는지, 현재의 주기율표가 만들어지기까지 어떤 일들이 있었는지, 제2차 세계대전 당시 핵폭탄이 어떻게 만들어졌는지를 알아보자. 화학 역사의 변화를 살피면서 화학 이론을 이해하는 것은 물론, 과학적으로 사고하는 법도 익히게 될 것이다.
과학사 교수이자 영재 교육 전문 교사가 알려 주는 화학의 역사! 역사와 이론을 연결해 기존 과학사 책의 한계를 뛰어넘다! 뉴턴이 떨어지는 사과에 영감을 받아 중력을 떠올렸다는 일화를 모르는 사람은 없을 것이다. 하지만 뉴턴은 흔히들 알고 있는 것처럼 혼자만의 천재성만으로 중력을 떠올린 것이 아니다. 뉴턴은 자신이 ‘거인의 어깨 위에 올라서 있었기 때문’에 위대한 업적을 세우는 것이 가능했다고 말했다. 그는 이전의 과학자에게서 영향을 받아 자신의 이론을 만들었고, 그 또한 이후의 과학자의 이론에 많은 영향을 끼쳤다. 이처럼 과학 수업 시간에 배우는 과학 이론은 과거의 수많은 과학자들이 서로 영향을 주고받으며 형성된 것이다. 따라서 과학 이론의 변화 과정을 살펴보는 것은 과학 개념을 이해하는 가장 좋은 방법이다. 하지만 대다수 기존 과학사 도서는 이런 영향을 통합적으로 보여 주기보다는 흥미로운 일화와 위인 중심의 단편적인 이야기만을 싣고 있다. 이런 방식으로는 현재의 과학 이론과 역사를 분리해 보게 된다. 저자 원정현 교수는 독자가 과학사를 통해 과학의 개념을 배울 수 있도록 둘 사이의 균형점을 찾아냈다. 저자는 과학사학자이자 과학 영재 교육을 담당하던 교사로서, 과학 교육에 과학사를 재미있게 접목할 방법을 오랜 기간 고민해왔다. 그 고민의 결과물이 바로 〈세상을 바꾼 과학〉 시리즈이다. 이 시리즈에서 과학의 역사와 과학적 개념이 유기적으로 연결되어 서로를 보완하고 있다는 사실을 깨달을 수 있을 것이다. 현재의 과학 이론을 이해하기 위해서는 역사를 알아야 한다! 고대 그리스부터 현재까지, 질문에 대한 답을 찾아가는 과학자들을 만나다! 자연과학은 자연 현상이 왜, 어떻게 일어나는지 질문을 던지는 것으로 시작되었다. 〈세상을 바꾼 과학〉 시리즈에서는 과학을 물리, 화학, 생물, 지구과학 분야로 나눈 뒤, 그 분야의 중요한 핵심 개념들이 변화해 가는 과정을 좇는다. 책에서 다루는 과학의 핵심 개념은 과학 교과서를 참고하여 선별했다. 그만큼 과학을 이해하는 데 있어 기본적이고도 중요한 이론들이다. 옛사람이 세상을 이해하는 방식이 달라지는 과정을 따라가다 보면 자연스럽게 오늘날의 과학에 이른다. 〈세상을 바꾼 과학〉의 두 번째 책인 《세상을 바꾼 화학》은 고대 그리스에서부터 시작한다. 물이 세상의 근원이라고 생각했던 탈레스부터, 원자의 구조를 알아내 핵폭탄을 만들어 낸 맨해튼 프로젝트까지. 그 사이에 있었던 화학에 얽힌 무수한 일화와 실험 과정을 담았다. 과학자들은 불의 정체를 설명하기 위해 가상의 입자를 상상해 내기도 했고, 기체를 연구하다가 물이 원소가 아니라는 사실을 밝히기도 했다. 화학에서 가장 어렵게 여겨지는 주기율표는 원소 사이의 규칙을 알아내려고 애쓰는 과정에서 수많은 시행착오를 겪으며 오늘날의 모습으로 변했다. 과학자들이 기존의 이론을 비판하고 수용하고, 발전시키고, 새로운 이론을 내놓으며 과학을 정립해 온 역사를 함께 살펴보자! 다양한 자료로 과학을 쉽고 재미있게 이해하다! 《세상을 바꾼 화학》은 독자의 이해를 돕기 위해 다양한 장치를 적극적으로 활용했다. 역사 현장을 담은 사진은 과학적 발견들을 생생하게 체험하게 한다. 본문 중간에 들어가는 도식과 삽화는 어렵게 느껴질지도 모를 내용을 시각적으로 쉽게 설명해 준다. 또한 중간에 핵심 내용을 정리하는 메모를 넣어 핵심적인 과학 개념과 역사적 배경을 놓치지 않게 했다. 각 장의 끝부분에는 본문에서 다루지 못한 짧고 재미있는 이야기들을 덧붙였다. 특이한 이름을 가진 원소에는 무...
저자의 말 들어가는 글 Chapter 1 세상은 무엇으로 만들어졌을까? | 물질 이론과 원소 ·세상을 구성하는 단 하나의 물질을 찾아서 ·세상이 물, 불, 공기, 흙으로 이루어졌다고? ·플라톤과 아리스토텔레스, 네 뿌리를 재해석하다 ·자비르, 황과 수은이 금속을 만든다고 주장하다 ·원소 종류가 수십 가지나 된다고? ·과학자들, 물질을 계속해서 쪼개다 Chapter 2 과학, 연금술에서 실험을 받아들이다 | 실험과 근대 화학 ·금을 만들고 싶었던 연금술사들 ·신비주의적인 연금술이 자연을 분석하는 화학으로 바뀌다 ·근대 유럽, 과학에 실험을 도입하다 ·실험 도구, 과학 발견에서 핵심적인 역할을 맡다 ·실험, 공평하고 객관적인 지식을 생산하는 방법 Chapter 3 모든 것을 태우는 불의 정체 | 연소와 기체 ·플로지스톤, 연소를 설명하기 위해 등장하다 ·공기가 단일한 원소가 아니라는 사실이 밝혀지다 ·프리스틀리, 플로지스톤 없는 공기를 발견하다 ·라부아지에, 물체를 연소시키는 기체에 산소라는 이름을 붙이다 ·라부아지에의 명명법, 과학의 언어가 되다 Chapter 4 원소를 정리하는 방법을 만들다 | 주기율표 ·그림으로 그리...
흔히 현재를 이해하고 미래를 예측하기 위해서는 먼저 과거를 알아야 한다고 말한다. 우리는 과거를 분석해서 현재를 이해하기 위해 고조선에서 현대에 이르기까지의 역사를 공부한다. 과학사도 마찬가지다. 우리는 현재의 과학 이론을 제대로 이해하기 위해 과학사를 알아야 한다. 과학사에는 정답이 없다. 과학사는 다양한 사료를 이용해 여러 과학적 사건의 역사적 의미를 찾는 학문이고, 역사 해석에는 다양한 관점이 있기 때문이다. 과학사 연구를 하다 보면 관점에 따라 역사적 사건의 중요도나 사건에 대한 해석이 달라지기도 한다. - 저자의 말, 8~9쪽 실험이야말로 자연에 관한 지식을 생산하는 최고의 방법이라고 강조했던 보일은 실험에 대한 증인, 즉 목격자 수를 늘리는 전략을 이용했다. 그는 신뢰할 만한 사람들을 특정한 시각, 특정한 장소에 모은 다음 그들 앞에서 실험을 했다. 이때 목격자는 실험을 신뢰성 있게 보고할 수 있고, 실험 결과를 객관적으로 평가할 능력이 있는 사람이어야 했다. 그래서 보일은 신사들(gentlemen)만이 실험의 목격자가 될 자격이 있다고 생각했다. - Chapter 2. 과학, 연금술에서 실험을 받아들이다, 68~69쪽 라부아지에는 화학의 언어를 개혁하기 위해 노력했다. 당시에 물질의 이름들은 ‘비너스의 독설’이나 ‘머큐리신의 사자자리’처럼 연금술에서 유래되어 모호한 것이 많았다. 또는 발견자의 이름을 따서 ‘글라우버의 소금’이나 ‘쿤켈의 인’, ‘리바비우스의 향기로운 술’과 같이 불리는 경우도 있었었고, ‘엡섬의 소금’처럼 발견된 장소의 이름을 딴 것도 있었으며, ‘안티몬의 버터’처럼 물리적 성질을 이름에 붙인 것도 있었다. 심지어 수은처럼 학문 분야에 따라 서로 다른 이름으로 불린 것도 있었다. 라부아지에는 일정한 기준과 체계에 따라 물질들의 이름을 정하고 싶어 했다. 이것은 언어 개혁을 통해 사고의 개혁을 꾀하려는 계몽주의의 과제이기도 했다. -Chapter 3. 모든 것을 태우는 불의 정체, 102쪽 멘델레예프가 주기율표를 발표한 다음 해에 독일의 화학자 마이어가 독자적으로 주기율표를 발표한다. 마이어는 1868년에 주기율표를 만들었지만 자신의 표를 발표하지 않고 있다가 멘델레예프의 첫 번째 주기율표가 발표된 다음 해인 1870년에야 주기율에 대한 자신의 이론을 발표했다. 마이어의 주기율표는 멘델레예프의 주기율표와 아주 유사했다. 마이어도 멘델레예프처럼 원자량 순서대로 원소들을 세로 방향으로 배열했고, 원소들의 성질이 반복되기 시작하면 행을 바꾸는 방식으로 주기율표를 만들었다. 마이어는 주기율표에 대한 멘델레예프의 업적을 인정했고, 이는 멘델레예프에게 큰 힘이 되었다. -Chapter 4. 원소를 정리하는 방법을 만들다, 123쪽 1781년에 프리스틀리는 전기 불꽃을 이용해 닫힌 용기 안에서 가연성 공기와 보통의 공기를 폭발시켰다. 프리스틀리는 폭발 후 작은 물방울이 맺혀 용기 내부가 축축해진 것을 보았다. 하지만 그는 이때 생긴 이슬 자체에 크게 신경을 쓰지 않았다. 가연성 공기, 즉 수소를 태웠을 때 생기는 이슬의 성질을 좀 더 체계적으로 분석한 사람은 가연성 공기를 발견한 캐번디시였다. 캐번디시는 이슬을 모을 수 있는 도구를 이용해 프리스틀리의 연소 실험을 되풀이했다. 캐번디시는 이 실험을 통해 수소를 연소하면 용기 내부에 이슬이 생기며, 또한 용기 내부의 공기 부피가 1/5 정도 감소한다는 사실을 알아냈다. 캐번디시는 가연성 공기와 보통 공기의 1/5부피(즉 전체 공기에 대한 산소의 부피)가 응축해 이슬을 만든 것이라고 생각했다. - Chapter 5. 생명의 근원, 물...
원정현 [저]
서울대학교 사범대학 생물교육과를 졸업하고, 미국 일리노이대(University of Illinois at Urbana-Champaign)에서 교육학으로 석사학위를 받았다. 서울대학교 자연과학대학 과학사・과학철학 협동과정에서 ‘20세기 한반도 지질학 지식의 형성과 재구성’으로 박사학위를 받았다. 자연사 분야 중 분류, 고생물학, 진화와 관련된 연구를 계속하고 있다.
영재교육원 강사로서 과학사와 과학 개념을 연결하는 수업을 꾸준히 시도해 왔다. 고등학교 과학사 교과서를 집필했고, 영재고등학교 과학문명사 교과서 편찬 프로젝트에도 참여하기도 했다. 과학 교육을 천직으로 생각해 청소년들에게 계속 과학을 가르치고 있으며, 동시에 홍익대학교 공과대학 겸임교수로서 대학생들에게 과학사를 강의해 왔다.

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