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형태의 기원 : 자연 그리고 인간이 만든 모양의 탄생과 진화
고현석 ㅣ 이데아 ㅣ Origins of Form : the shape of natural and man-made things
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2023년 04월 10일
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312page/155*218*27/706g
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9791189143428/1189143429
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  • 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...
  • 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·...
  • 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.
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