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이제라도! 전기 문명 
곽영직 ㅣ 세로북스
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2021년 04월 05일
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392page/143*217*28/628g
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9791197020025/1197020020
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  • 전통 농경사회에서 태어나 AI 시대를 사는 얼리어답터 물리학자의 세대 공감 전기 문명 강의 “살아 보지 않은 시절도 그리워하게 만드는 우리 모두의 전기 문명” 현대인의 일상생활은 전기에 매여 있다. 갑작스런 정전은 재앙이고, 전기 점검으로 한두 시간만 전기가 안 들어와도 전기 없이 할 수 있는 일이 거의 없다는 걸 절감하게 된다. 그런데도 이상하리만치 우리는 전기에 무지하다. 생각해 보자, 만약 로빈슨 크루소처럼 무인도에 혼자 표류하게 된다면 나는 어느 정도의 문명 생활을 영위할 수 있을까? 이 책은 기본적인 전기 현상에서부터 방송·통신, 가전제품, 컴퓨터와 정보 저장 장치, 내비게이션에 이르기까지, 전기 문명의 바탕이 되는 과학 원리와 기술의 내용을 조목조목 이해하기 쉽게 설명하며 우리의 ‘전기 문맹’ 탈출을 돕는다. 또한, 전깃불도 들어오지 않는 시골에서 태어나 서울로 그리고 미국으로 진출하고, 대학에서 오랫동안 물리학과 전자공학을 강의하면서 전기 문명의 발전을 최전선에서 경험한 저자의 인생 이야기는 전기 문명이 우리의 삶과 가치관을 어떻게 바꿔 놓았는지를 구체적으로 증언하며 우리를 ‘그 시절’로 데려간다.
  • *AI를 만나기 전에, 4차 산업혁명을 논하기 전에 ‘이제라도!’ 우리가 매일 공기처럼 누리는 이 모든 일상과 편의의 바탕에는 전기가 있다. 하지만 현대인들 중에 전기의 기본 원리를 이해하는 사람은 얼마나 될까? 정전은 재앙이지만 전기는 잘 모르고, 스마트폰 없이는 하루도 못 살지만 전자기파는 모른다. 당연한 듯 전기 문명을 누리고 살지만 우리는 놀라울 만큼 전기에 무지하다. 하도 들어서 이제 식상하기조차 한 AI 시대, 초연결과 빅데이터로 대표되는 4차 산업혁명도 모두 전기 문명의 기반에서 탄생하고 발전한 것이다. 전기 문명에 대한 이해는, 그래서 현재의 우리 삶을 이해하는 길이면서 동시에 미래를 준비하는 일이다. 일상에서 AI를 만나기 전에, 4차 산업혁명이 야기할 미래 변화를 논하기 전에, 지금 바로 전기 문명을 읽어야 하는 이유다. *전기 문명의 주인공 전자의 행동부터 생활 속 전기 문명과 첨단 기술까지 ‘아하!’ 전기 문명을 아우르는 교양서는 있을 것 같은데 없는 책이다. 물리학자는 개별 기술을 속속들이 알지 못하고, 공학 전공자는 과학 이론을 깊이 있게 설명하기 어려워한다. 그래서 전기 관련 책들을 검색해 보면 전자기학과 빛을 설명하는 과학책이거나 전기·전자공학 교재로 나뉜다. 이 책은 전기 문명의 실질적 주인공인 전자에 대한 이해에서부터 시작해서 발전기의 원리인 전자기 유도 법칙, 전자기파 발견의 바탕이 된 맥스웰 방정식, 반도체의 원리인 양자역학과 에너지띠 같은 과학 지식에서부터 FM, AM 주파수 변조 같은 방송 통신 기술, 직류와 교류의 차이, 가전제품과 검퓨터를 비롯해서 각종 센서와 정보 저장 장치 및 내비게이션의 작동 원리까지, 우리가 필요로 하고 궁금해 했던 것들을 알기 쉽게 조목조목 설명해 준다. ‘정말 코드만 뽑아 놓아도 전기가 절약될까?’, ‘LCD와 OLED는 무슨 차이야, 어떤 텔레비전을 사야 하지?’, ‘이 작은 USB에 어떻게 영화가 몇 편씩이나 담길 수 있을까?’, ‘전기공학과랑 전자공학과는 무슨 차이일까? 인공지능을 연구하고 싶으면 무슨 과를 가야 할까?’ 같은 생활 속 궁금증도 속 시원히 해결할 수 있다. 물리학과 교수로 재직하면서 물리학뿐 아니라 전자공학도 강의하고, 수많은 과학책을 쓰고 번역했을 뿐만 아니라 국립과천과학관의 ‘전기 문명은 이렇게 시작되었다’ 전시 기획을 자문하는 등 과학과 기술 양쪽을 모두 섭렵하고 있는 곽영직 교수였기에 가능한 일이다. *살아 보지 않은 시절도 그리워하게 만드는 우리 모두의 전기 문명 "유럽에서는 전통 농경사회에서 고도 전기 문명사회로의 변화가 훨씬 오랜 기간에 걸쳐 일어났다. 따라서 서양 사람들은 전기 문명의 발전 과정을 우리처럼 한 세대가 모두 경험할 수는 없었다."(머리말 중) 하지만 우리나라에서는 그러한 변화가 100년도 안 되는 짧은 기간 동안 일어났고, 6.25 전쟁 막바지인 1952년에 태어난 저자 세대의 사람들은 전깃불도 들어오지 않던 시절부터 오늘날 고도 전기 문명 사회에 이르는 변화를 모두 경험할 수 있었다. 특히 이 책의 저자인 곽영직 교수는 등잔불을 켜고 생활하던 시골에서 태어나 읍내로, 서울로, 미국으로 진출했고, 대학에서 물리학과 전자공학을 가르치면서 급속하게 변화 발전하는 전기문명을 최전선에서 체험했다. 각 장의 도입에 들어 있는 저자의 인생 이야기는 전기 문명의 발전 과정과 그에 따라 변해 온 우리의 생활 모습 그리고 가치관의 변화를 보여 준다. 처음 전깃불을 봤을 때의 감흥, 군대식 학교 모습과 온 동네에 울려 퍼지던 스피커 소리, 대학에 진학하기까지의 우여곡절, 첫 컴퓨터의 추억...
  • 추천의 글: 전기 문명과 함께한 우리 모두의 자서전 4 머리말: 전기 문명을 살다 6 1. 전자가 세상을 움직인다 서낭당에서 과학으로… ……………………………………… 18 전자의 발견과 양자역학의 탄생 22 원자 속 전자의 모습 28 전기 세상을 움직이는 전자 군단 31 정전기 36 유리 막대에 종이가 달라붙는 까닭은? 39 전류와 전기에너지 42 2. 전기 실험을 시작하다 전기 세상에 발을 들여놓은 중학교 시절…………………… 46 전기와 자기 현상의 발견 53 유황 구 전기 발생 장치 57 전기 전달과 감전 실험 58 최초의 전기 저장 장치, 라이덴병의 발명 61 번개도 전기 현상 67 3. 전기에 관한 기본 법칙들 전기를 배우기 시작하다……………………………………… 72 쿨롱 법칙의 발견 77 볼타전지의 발명 82 논란이 많았던 옴의 법칙 88 도체, 반도체, 부도체를 결정하는 전기 저항 93 4. 전류로 자석을 만들다 운동장에 울려 퍼지던 스피커 소리… ……………………… 98 전류의 자기작용 104 앙페르의 법칙 106 영구자석과 전자석 109 전기 모터의 원리 114 헨리와 전자석 116 스피커와 마이크 119 5. 발전기의 원리를 발견하다 거대한 발전기를 직접 보다… …………………………… 124 패러데이의 전자기...
  • 원고 작업을 하다가 휴식이 필요할 때는 가끔 영화를 감상하기도 한다. 컴퓨터나 텔레비전의 작은 화면을 생각하면 오산이다. 가상현실 헤드셋 하나면 작은 농막은 대형 스크린을 갖춘 영화관으로 변한다. 가상현실 헤드셋을 통해 보면 액션 연기를 훨씬 실감나게 감상할 수 있다. 커다란 우퍼가 달려 있는 블루투스 스피커까지 연결하면 농막은 나만의 전용 극장이 된다. (8쪽 머리말 중) 만약 서낭당이 국가 권력에 의해 강제로 철거되었다면 반발이 만만치 않았을 것이다. 그러나 과학은 아무런 반발 없이 서낭당을 마을에서 사라지게 했고, 사람들의 마음속에서도 밀어냈다. (20쪽) 전자 제품의 스위치를 누르거나 컴퓨터 자판을 두드리는 것은 전자에게 명령을 내리는 것이다. 아무리 어려운 일을 시켜도 전자들은 아무런 불평 없이 우리의 명령을 잘 수행한다. 그것은 우리가 양자역학을 이용해 전자의 행동을 통제하고 있기 때문이다. (27쪽) 전류의 자기작용을 가장 잘 이용하고 있는 장치가 스피커이다. 예전에 학교 지붕에 설치되어 온 동네를 떠들썩하게 만들었던 스피커에서부터 전화기에 사용하는 스피커에 이르기까지, 대부분의 스피커는 전류의 자기작용을 이용한 다이내믹 스피커이다. 다이내믹 스피커는 자기장 안에 있는 도선에 전류가 흐르면 도선이 힘을 받는 원리에 따라 작동한다. (120쪽) 내가 논산 훈련소에 입대한 것은 1학년 1학기가 미처 끝나기도 전인 그해 6월이었다. 이로 인해 나는 적령기인 22살(만 21살)에 군에 입대했다. 초등학교를 졸업한 이후 적령기에 무엇을 한 것은 군에 입대한 것이 처음이었다. 초등학교 동창들보다 3년이나 늦게 대학에 입학했는데 군 복무로 인해 본격적인 대학 생활이 다시 3년 뒤로 미뤄졌다. 전기 문명의 기초가 되는 전자기학은 물리학의 필수 과목 중 하나이다. 따라서 물리학과에서는 전자기학을 제대로 배울 수 있다. 그러나 전기 문명에서 너무 멀리 떨어져 있었던 내가 전기 문명으로 다가가기 위해서는 숙성의 과정이 필요했던 걸까. (151-152쪽) 그 후 에디슨에 대한 이야기가 나오면 어두컴컴하던 그 실험실을 떠올리곤 했다. 아무리 성능이 좋은 컴퓨터가 있어도 그 컴퓨터에서 사용할 수 있는 소프트웨어가 없으면 컴퓨터는 무용지물이다. 패러데이가 발견한 전자기 유도 법칙을 이용해 세계 곳곳에 발전소가 건설되기 시작했지만 전기로 작동하는 제품들이 발명되지 않았다면 전기의 쓸모는 제한적이었을 것이다. (182쪽) 킬비가 집적회로를 발명하고 몇 달 뒤 페어차일드 반도체 회사의 로버트 노이스Robert N. Noyce, 1927~1990는 킬비의 집적회로를 개선한 새로운 집적회로를 고안했다. 노이스가 고안한 집적회로는 게르마늄을 바탕으로 했던 킬비의 집적회로와는 달리 실리콘을 바탕으로 한 것이었다. 공유띠와 전도띠 사이의 에너지 간격이 1.14전자볼트인 실리콘은 0.67전자볼트인 게르마늄보다 높은 온도에서도 안정적으로 작동한다. (243쪽) 유학 생활이 끝날 때쯤에는 개인용 컴퓨터도 등장했다. 나는 애플에서 나온 애플 IIc라는 모델의 컴퓨터를 사서 논문 작성에 사용하고, 귀국할 때 가져왔다. 애플에서 애플 IIc를 판매하기 시작한 것이 1984년 4월 24일이었는데 내가 산 것은 1984년 6월이었으니까 이 모델이 나오고 두 달도 안 되었을 때였다. 8비트 디지털 신호를 사용하던 이 컴퓨터는 128킬로바이트의 메모리가 내장되어 있었고, 하드디스크는 없었으며, 5.25인치 플로피디스크를 사용할 수 있었다. 나는 이 컴퓨터를 1295달러를 주고 샀다. 우리 돈으로 환산하면 대략 150만 원 정도 된다. 당시로서는 ...
  • 곽영직 [저]
  • 서울대학교 자연과학대학 물리학과를 졸업하고 미국 켄터키대학교 대학원에서 박사학위를 받았다. 1985년부터 수원대학교 물리학과 교수로 재직하면서 자연과학대학장, 대학원장 등을 역임했다. 『세상을 바꾼 열 가지 과학혁명』, 『인류 문명과 함께 보는 과학의 역사』, 『토머스 쿤의 《과학혁명의 구조》 읽기』, 『칼 세이건의 《코스모스》 읽기』 등 다수의 과학 해설서를 펴냈고, 『오리진』, 『빅뱅』 등 다수의 과학책을 번역하였으며, 『왜 땅으로 떨어질까』를 비롯한 다수의 어린이용 과학책을 저술했다.
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