모양, 크기, 비율 등 모든 형태에는 이유가 있다
인류학, 고생물학, 지질학, 구조공학, 역학 등 다양한 분야의 과학을 넘나드는 이야기
생물, 무생물, 도구, 구조물, 건축 등 수백여 개의 삽화를 통해 읽는 재미 더해
인간을 둘러싼 자연과 환경의 형성 과정 그리고 진화를 이해하는 길잡이
티라노사우루스와 현수교의 공통점은 무엇일까? 인간의 흉곽, 비행기, 들소는 서로 어떤 점이 비슷할까? 세상에서 가장 안정적이고 단단한 구조는 무엇이고 과학적 기원은 무엇일까? 나무의 높이를 제한하는 것은 비단 중력만일까? 큰 건물이 작은 건물보다 효율적이라는데 크기만의 문제일까?
이 책은 우리가 속한 물리적 환경을 제대로 인식할 수 있도록 돕고, 인간의 환경이 어떻게 진화했는지에 대한 과학적 경험을 공유한다. 생물학, 인류학, 지질학, 고생물학, 형태학, 역학, 구조공학, 재료공학 등 다양한 분야를 넘나들면서 사물의 형태에 대한 매우 흥미로운 사실들을 수백여 개의 그림들과 함께 제공한다.
나무의 뿌리, 인간의 다리뼈, 비행기의 날개
책의 저자 크리스토퍼 윌리엄스는 우리가 평소에는 거의 의식하지 못하고 지나치는 현상들 그리고 너무 당연해 보여 주의를 기울이지 않는 것들을 마치 날카로운 메스를 든 외과 의사처럼 정밀하게 파고든다. 모든 평범한 것들을 평범하지 않은 시선으로 바라보고, 주목하지 않은 모든 것에 저자는 자신의 삶에서 얻은 과학적 통찰을 선보인다. 이 책의 장을 나누는 구분이기도 하는 물질, 구조, 크기, 기능, 세대, 환경 등에 따라 형태가 어떻게 구축되고 변화, 진화되었는지를 살펴본다.
먼저 형태의 기본을 이루는 물질, 그중에서도 지구상에 존재하는 물질의 구조는 환경으로부터 받는 힘에 저항하는 방식으로 결합한다. 예컨대 나무의 뿌리, 인간의 다리뼈, 비행기의 날개는 모두 지탱하기 위해 존재하지만, 그 구성과 구조는 다르다. 인간의 다리뼈는 나무의 뿌리보다는 덜 유연하지만, 비행기의 날개보다는 유연하다. 실제로 인간의 다리뼈 중심부는 매우 단단하지만, 끝부분은 놀랍도록 유연하며 이 둘은 매우 조화롭게 구성된다. 동물 뼈의 끝부분은 무수히 많은 ‘잔 기둥’들에 의해 유연성이 구현되지만, 비행기의 날개는 그러지 못하다. 그렇지만, 인간은 비행기 날개를 설계할 때 이를 형태적으로 모방하고 극복하려고 한다.
한강철교와 새의 구조
세상의 모든 형태는 팽팽하게 만드는 힘, 압축을 받는 힘, 비틀리게 만드는 힘, 어긋나게 만드는 힘, 구부러지게 만드는 힘에 영향을 받는다. ‘구조’는 이 힘들(응력)을 효율적으로 받아들이는 형태의 조건 중 하나이다. 구조에서 흥미로운 점은 경제성을 추구한다는 점이다.
익숙한 예를 들어보면, 인간 신체의 구조는 놀라운 능력을 발휘하지만, 새(조류)의 구조에 비해 경제성은 낮다. 인간을 비롯한 육상 동물의 구조는 고체(뼈)와 액체(골수)로 이뤄져 있지만, 조류는 텅 빈 튜브 형태를 띤다. 조류의 뼈는 투명할 정도로 매우 얇지만 작은 구슬 모양으로 이뤄져 강도를 높이며, 응력을 강하게 받는 날개의 뼈는 삼각형 그물망 구조로 되어있다. 이 그물망 구조는 직선 철봉을 삼각형으로 조립한 트러스(truss) 형태와 매우 유사하다. 그러니까 서울의 한강철교처럼 강철로 된 트러스교와 새의 날개 구조는 거의 같다고 할 수 있다. ‘가볍지만, 튼튼해야 한다’는 경제성에 기초한 구조라는 점에서 형태적으로 비슷한 것이다.
지금도 원형이 보존되고 있는 고대 로마 시대의 돌다리(마치 한국 선운사의 승선교)와 지금 어느 박람회장이나 SF영화의 우주 전초기지에서 흔히 볼 수 있는 돔 구조의 건축물은 모두 여러 삼각형으로 맞물려 압축력을 높인 지오데식 돔(geodesic dome) 구조를 따르고 있다. 심지어 뉴욕과 런던 사이를 오가는 비행기의 경로 또한 그렇다. 책에서는 이렇듯 자연의 일부, 인간이 만든 사물의 형태가 기본적으로 그 과학적 기원을 같이 두고 있다는 점을 여러 사례를... 들며 이해하기 쉽게 설명한다. 수많은 삽화가 함께 있어 시각적인 이해를 돕는다.
무엇보다 ‘크기’
모든 ‘구조’를 압도하는 형태는 ‘크기’라고 책은 강조한다. 자연에서도 100m가 넘는 세쿼이아와 작은 관목, 코끼리와 딱정벌레, 그리고 빌딩과 미니어처와 같은 인간이 만든 사물 등에서 크기는 형태의 가장 큰 요인이다. 책은 ‘역학적 상사 법칙’을 통해 이를 설명한다. 공학자들에게는 매우 익숙한 개념이지만, 일반인들에게는 익숙하지 않은 이 법칙은 매우 직관적이다. 예를 들어, 자동차나 건물은 사고나 천재지변 등으로 처참하게 부서질 수 있지만, 장난감 자동차나 모형 건물은 같은 비례의 힘을 받아도 그리 심하게 부서지지 않는다. 기하학적으로 형태가 같아도 크기가 큰 것은 상대적으로 취약하기 때문이다. 저자는 이런 역학적 상사 법칙이 우리가 사는 세상에서 구체적으로 어떻게 적용되는지, 어떤 물리적·역학적 외부 요인이 작용해 이 법칙이 구현되는지 정밀하고 세밀하게 설명한다.
황금비율과 고둥
이 밖에도 가장 완전한 구조의 형태가 무엇이며 실현 가능한 것인가의 문제, 소위 완벽한 수열이라고 하는 ‘피보나치(Fibonacci number) 수열’과 잠자리의 날개, ‘황금비율 나선’과 고둥의 형태, 벌집이나 주상절리처럼 육각형의 모양을 갖는 형태를 고무풍선 실험에 비유하는 부분은 마치 다큐멘터리를 보는 듯한 흥미를 선사한다.
인류의 역사와 함께하는 농기구인 따비는 수천 년 전이나 지금이나 형태가 같은지, 거대한 유조선은 계속 건조되며 진화하지만, 갯벌에서 사용하는 배는 왜 형태가 변화하지 않는지, 반면 똑같은 기능을 가진 도구(예컨대 스패너)이면서 산업혁명 이전의 형태와 이후의 형태가 왜 달라졌는지 등 모든 사물은 진화(진보)하지만, 그렇지 않은 형태에까지 저자의 관심은 확장된다. 그래서 책을 읽고 나면 ‘아, 저 형태의 기원은 이렇구나’라는 지식도 얻지만, 책에서 언급되지 않은 사물을 마주하면 ‘저 형태의 기원은 과연 무엇일까’라는 호기심도 뒤따른다.
개정판 서문· 5
서론·7
1장 형태와 물질·19
물질의 세 가지 상태-기체, 액체, 고체 | 시간 그리고 모든 것들의 점진적인 흐름 | 균등화 과정-높은 곳에서 낮은 곳으로, 고온에서 저온으로 | 세포구조-안으로부터의 형성 | 결정구조-밖으로부터의 형성 | 탈수, 부패, 부식, 마모, 산화 | 결, 나무, 연철 | 새로운 소재
2장 구조·67
경제성 원칙-최소에서 최대를 얻는 방법 | 형태를 결정하는 힘-인장력, 압축력, 굽힘 힘, 전단력, 비틀림 힘 | 인장 구조-유연하면서 가벼운 | 압축 구조-견고하면서 무거운 | 동물의 구조 | 인간의 정교한 구조적 형태 | 삼각형, 구, 돔 | 미래의 구조-유연성을 통해 얻는 힘
3장 크기·113
상대적 크기와 절대적 크기 | 아주 작은 것들의 형태 | 중력의 영향을 받지 않는 형태들 | 아주 큰 것들과 역학적 상사 법칙 | 크고 작은 생명체의 패턴 | 일과 운동-크기의 이득과 손실 | 인간의 구조와 크기
4장 기능·147
기능과 형태-가깝지만 같지 않다 | 시장에서의 선택 | 특화된 형태-정교하게 조정된 형태 | 일반화된 다목적 형태 | 기능, 시간, 변화-모든 것이 거치는 과정 | 왜 어떤 형태는 계속 유지되는가?
5장 세대와 과거의 영향·...177
최초의 도구 | 발견과 발명 | 최초의 발견 | 새로 발견된 것들로의 개선 | 아이디어의 차용 | 독립적인 발견과 기술의 확산 | 진정한 창조 | 지식의 근친교배와 이계교배 | 동물에서 기계적 힘으로 | 변화 후에 남는 것
6장 환경·209
환경의 차이와 형태의 변화 | 장인이 제작한 제품의 개성 | 작업장과 공장 | 대량생산, 분업, 표준화
7장 통일과 유사성·233
피보나치수열 | 황금률 | 대칭 | 유선형 | 공간 분할 | 조밀 구조 | 육각 네트워크
8장 우연과 비합리성·269
우연의 명령 | 존재하지 않지만 존재해야 하는 것들 | 진화와 우연
옮긴이의 글·283
미주·287
참고문헌·300
찾아보기·308
고현석 [저]
〈경향신문〉 〈서울신문〉 등에서 국제부·사회부·과학부 기자로 활동했다. 인문·사회과학·우주과학을 넘나들며 다양한 분야의 책들을 우리말로 옮기고 있다. 연세대학교 생화학과를 졸업했으며 번역한 책으로는 안토니오 다마지오의 《느낌의 진화》와 《느끼고 아는 존재》 《스페이스 러시》 《불공정한 숫자들》 《로봇과 일자리 : 어떻게 준비할 것인가?》 《인종주의에 물든 과학》 《세상의 모든 과학》 《외계생명체에 관해 과학이 알아낸 것들》 《이스탄불 이스탄불》 《최초의 가축, 그러나 개는 늑대다》 등이 있다.
전체 0개의 구매후기가 있습니다.
인터파크도서는 고객님의 단순 변심에 의한 교환과 반품에 드는 비용은 고객님이 지불케 됩니다.
단, 상품이나 서비스 자체의 하자로 인한 교환 및 반품은 무료로 반품 됩니다.
교환 및 반품이 가능한 경우
상품을 공급 받은 날로부터 7일이내 가능 공급받으신 상품의 내용이 표시, 광고 내용과 다르거나 다르게 이행된 경우에는 공급받은 날로부터 3개월 이내, 혹은 그사실을 알게 된 날 또는 알 수 있었던 날로부터 30일 이내 상품에 아무런 하자가 없는 경우 소비자의 고객변심에 의한 교환은 상품의 포장상태 등이 전혀 손상되지 않은 경우에 한하여 가능
교환 및 반품이 불가능한 경우
구매확정 이후(오픈마켓상품에 한함) 고객님의 책임 있는 사유로 상품 등이 멸실 또는 훼손된 경우
(단, 상품의 내용을 확인하기 위하여 포장 등을 훼손한 경우는 제외) 시간이 지남에 따라 재판매가 곤란할 정도로 물품의 가치가 떨어진 경우 포장 개봉되어 상품 가치가 훼손된 경우
다배송지의 경우 반품 환불
다배송지의 경우 다른 지역의 반품을 동시에 진행할 수 없습니다. 1개 지역의 반품이 완료된 후 다른 지역 반품을 진행할 수 있으므로, 이점 양해해 주시기 바랍니다.
중고상품의 교환
중고상품은 제한된 재고 내에서 판매가 이루어지므로, 교환은 불가능합니다.
오픈마켓 상품의 환불
오픈마켓상품에 대한 책임은 원칙적으로 업체에게 있으므로, 교환/반품 접수시 반드시 판매자와 협의 후 반품 접수를 하셔야하며, 반품접수 없이 반송하거나, 우편으로 보낼 경우 상품 확인이 어려워 환불이 불가능할 수 있으니 유의하시기 바랍니다.
배송예정일 안내
인터파크 도서는 모든 상품에 대해 배송완료예정일을 웹사이트에 표시하고 있습니다.
<인터파크 직배송 상품>
상품은 월~토요일 오전 10시 이전 주문분에 대하여 당일 출고/당일 배송완료를 보장하는 상품입니다.
상품은 서울지역/평일 주문분은 당일 출고/익일 배송완료를 보장하며, 서울외지역/평일 주문분의 경우는 오후 6시까지 주문분에 대하여 익일 배송완료를 보장하는 상품입니다. (단, 월요일은 12시까지 주문에 한함)
상품은, 입고예정일(제품출시일)+택배사배송일(1일)에 배송완료를 보장합니다.
~
상품은 유통특성상 인터파크에서 재고를 보유하지 않은 상품으로 주문일+기준출고일+택배사배송일(1일)에 배송완료를 보장합니다.(토/공휴일은 배송기간에 포함되지 않습니다.) ※기준출고일:인터파크가 상품을 수급하여 물류창고에서 포장/출고하기까지 소요되는 시간
<업체 직접배송/오픈마켓 상품>
~
상품은 업체가 주문을 확인하고, 출고하기까지 걸리는 시간입니다. 주문일+기준출고일+택배사배송일(2일)에 배송완료를 보장합니다.(토/공휴일은 배송기간에 포함되지 않습니다.) ※5일이내 출고가 시작되지 않을시, 오픈마켓 상품은 자동으로 주문이 취소되며, 고객님께 품절보상금을 지급해 드립니다.
배송비 안내
도서(중고도서 포함)만 구매하시면 : 배송비 2,000원 (1만원이상 구매 시 무료배송) 음반/DVD만 구매하시면 : 배송비 1,500원 (2만원이상 구매 시 무료배송) 잡지/만화/기프트만 구매하시면 : 배송비 2,000원 (2만원이상 구매 시 무료배송) 도서와 음반/DVD를 함께 구매하시면 : 배송비 1,500원 1만원이상 구매 시 무료배송) 도서와 잡지/만화/기프트/중고직배송상품을 함께 구매하시면 : 2,000원 (1만원이상 구매 시 무료배송) 업체직접배송상품을 구매시 : 업체별로 상이한 배송비 적용
* 세트상품의 경우 부분취소 시 추가 배송비가 부과될 수 있습니다.
* 북카트에서 배송비없애기 버튼을 클릭하셔서, 동일업체상품을 조금 더 구매하시면, 배송비를 절약하실 수 있습니다.
해외배송 안내
인터파크도서에서는 국내에서 주문하시거나 해외에서 주문하여 해외로 배송을 원하실 경우 DHL과 특약으로 책정된 요금표에
의해 개인이 이용하는 경우보다 배송요금을 크게 낮추며 DHL(www.dhl.co.kr)로 해외배송 서비스를 제공합니다. 해외배송은 도서/CD/DVD 상품에 한해 서비스하고 있으며, 다른 상품을 북카트에 함께 담으실 경우 해외배송이 불가합니다.
해외주문배송 서비스는 인터파크 도서 회원 가입을 하셔야만 신청 가능합니다.
알아두세요!!!
도매상 및 제작사 사정에 따라 품절/절판 등의 사유로 취소될 수 있습니다. 오픈마켓업체의 배송지연시 주문이 자동으로 취소될 수 있습니다. 출고가능 시간이 서로 다른 상품을 함께 주문할 경우 출고가능 시간이 가장 긴 기준으로 배송됩니다. 유통의 특성상 출고기간은 예정보다 앞당겨지거나 늦춰질 수 있습니다. 택배사 배송일인 서울 및 수도권은 1~2일, 지방은 2~3일, 도서, 산간, 군부대는 3일 이상의 시간이 소요됩니다.
;)
;){kind=small}
전체 0개의 구매후기가 있습니다.
교환 및 반품이 가능한 경우 
상품을 공급 받은 날로부터 7일이내 가능 
상품은 월~토요일 오전 10시 이전 주문분에 대하여 당일 출고/당일 배송완료를 보장하는 상품입니다.
상품은 서울지역/평일 주문분은 당일 출고/익일 배송완료를 보장하며,
상품은, 입고예정일(제품출시일)+택배사배송일(1일)에 배송완료를 보장합니다.
~ 
상품은 유통특성상 인터파크에서 재고를 보유하지 않은 상품으로
상품은 업체가 주문을 확인하고, 출고하기까지 걸리는 시간입니다.
