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카본 퀸 : 탄소의 끝없는 가능성을 열어준 나노과학 선구자 밀드레드 드레셀하우스
Maia Weinstock, 김희봉 ㅣ 플루토 ㅣ Carbon Queen
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2023년 05월 22일
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328page/145*224*32/644g
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9791188569458/1188569457
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  • 우리는 ‘탄소’에 대해 잘 알고 있다고 생각한다. 기후위기의 주범으로서 말이다. 그러나 탄소만큼 다재다능하고 매력적인 원소도 없다. 부드럽고 매끄러운 연필심과 다이아몬드의 매혹적인 광채가 모두 탄소에서 나온다. 탄소는 생명의 물질이기도 하다. 유기화합물을 만드는 원소이자 모든 살아 있는 유기체에 존재하는 몇 안 되는 원소이다. 《카본 퀸》은 탄소의 형태와 성질을 연구해 나노과학의 선구자가 된, 뛰어난 여성 물리학자 밀드레드 드레셀하우스의 전기이다. 드레셀하우스는 흑연, 버키볼, 나노튜브, 그래핀 같은 탄소 형태가 가진 중요한 성질을 발견했다. 이러한 탄소 연구는 전자공학에서 항공, 의료, 에너지까지 우리의 세계를 수없이 많은 방법으로 바꾸는 데 기여했다. 드레셀하우스의 다양한 기초연구를 바탕으로, 오늘날 과학자와 공학자들은 나노 규모의 물질 연구에서 엄청난 발전을 이루었다. 드레셀하우스는 전 세계 여성 과학자의 멘토이자 리더이기도 하다. 드레셀하우스는 어린 시절에 여성이 가질 수 있는 직업은 비서, 간호사, 교사 세 가지뿐이라고 들으며 자랐지만, 더 큰 꿈을 포기하지 않았다. 하버드의 래드클리프컬리지에 다니면서 성차별 문제를 인식하게 된 드레셀하우스는, MIT 교수로 있는 동안 여성포럼을 만드는 등 과학계 여성이 겪는 불평등을 해소하고 권익을 보호하기 위해 힘썼다. 또한 그의 발자취를 따르고 싶어 하는 학생과 동료에게 훌륭한 역할 모델이 되어주었다. 《카본 퀸》을 쓴 마이아 와인스톡은 〈MIT 뉴스〉의 부편집장이자 MIT STEM 분야에서 여성의 역사를 강의하고 있다. 저자는 이 책을 집필하려고 드레셀하우스의 가족과 동료들의 증언을 직접 듣거나 여러 과학 매체와의 인터뷰와 기사 등 수많은 자료를 조사했다. 이를 통해 드레셀하우스의 삶과 업적을 촘촘히 엮어내면서, 그가 어떻게 과학자와 공학자로서 선구적인 경력을 만들어나갔는지 보여준다.
  • “불확실하고 어려운 시대를 살아가는 젊은 여성 연구자에게 희망과 비전을 제시한다.” - 윤진희 인하대학교 물리학과 교수 “과학자로서의 호기심과 열정, 사랑과 의무, 봉사에 대한 진한 감동을 전한다.” - 이공주복 이화여자대학교 물리학과 교수 “이 시대의 리더와 미래의 리더가 될 모든 학생에게 추천하고 싶은 책이다.” - 이성빈 카이스트 물리학과 교수 탄소의 끝없는 가능성을 열어준, ‘탄소의 여왕’ 밀드레드 드레셀하우스 요즘 탄소 하면 좋은 이미지가 떠오르지는 않을 것이다. ‘탄소 저감 운동’이니 하며 기후위기의 주범으로 몰리고 있는 물질이 탄소다. 하지만 화석연료의 주성분인 탄소의 모습은 빙산의 일각일 뿐, 탄소처럼 다양한 성질과 모습을 가졌으며 활용성이 무궁무진한 물질도 없다. 탄소는 원자의 결합 형태에 따라 연필심이 되기도 하고, 매혹적인 광채를 내뿜는 다이아몬드가 되기도 한다. 탄소는 생명의 물질이기도 하다. 유기화합물을 만드는 원소이자 모든 살아 있는 유기체에 존재하는 몇 안 되는 원소 가운데 하나이다. 무엇보다 탄소는 현재 세계에 가장 많이 존재하면서도 셀 수 없이 응용 가능한, 다재다능한 물질이다. 탄소화합물의 종류는 1,000만 가지가 넘으며 지금도 매일 탄소화합물이 발견되고 있다. 《카본 퀸》은 이러한 탄소 연구에서 선구적인 업적을 이룬 물리학자 밀드레드 드레셀하우스(이하 밀리)의 전기이다. 밀리는 ‘탄소의 여왕’이라는 별명으로 알려져 있다. 60년에 걸쳐 과학 탐구자로서 끝없는 호기심을 가지고 연구했고, 탄소의 다양한 형태와 성질에 대한 사고방식을 바꾸었다. 과학과 공학에 크게 기여한 밀리의 연구 덕분에 인류는 지금 수많은 실질적인 혜택을 누리고 있다. 밀리는 ‘탄소 나노튜브’라고 부르는 물질의 존재를 예측했다. 나노튜브는 탄소 원자로 이루어진 시트가 작은 원기둥 모양으로 말린 물질이며, 전기가 매우 잘 흐른다. 축구공 모양의 버키볼, 원통 모양의 탄소 나노튜브, 그래핀이라고 부르는 2차원 탄소 시트가 에너지 저장, 의학 연구, 건축자재, 종이처럼 얇은 전자제품 등의 용도로 개발되었다. 이러한 탄소 구조는 무수히 새로운 용도로 이용되고 있어서 과학소설에서나 볼 수 있었던 양자컴퓨터, 해수를 담수화하는 효율적인 염분 제거 장치, 전자회로가 융합된 신체 기관까지 개발되고 있다. 특히 나노과학자들은 밀리가 수행한 다양한 연구에 막대한 빚을 지고 있다. 나노 크기의 물질 가운데서도 탄소는 응용 가능성이 가장 많은 흥미로운 물질이다. 밀리는 나노과학과 그에 따른 나노기술의 선구자로서 엄청난 역할을 했다. 이 모든 기술은 지금도 비약적으로 성장하고 있다. 《카본 퀸》의 저자는 〈MIT 뉴스〉의 부편집장이자 MIT STEM 분야에서 여성의 역사를 강의하고 있다. 저자는 이 책을 집필하려고 밀리의 가족과 동료들의 증언을 직접 듣거나 여러 과학 매체와의 인터뷰와 기사 등 수많은 자료를 조사했다. 이를 통해 밀리의 삶과 업적을 촘촘히 엮어서, 어떻게 과학자와 공학자로서 선구적인 경력을 만들어나갔는지 보여준다. 전 세계 여성 과학자의 멘토이자 리더 1930년에 태어난 밀리는 어린 시절에 여성이 선택할 수 있는 직업이란 비서, 간호사, 교사 세 가지뿐이라고 들으면서 자랐다. 그럼에도 밀리는 뉴욕의 박물관과 천문관을 드나들고, 3센트짜리 《내셔널 지오그래픽》 과월호를 사 읽거나 과학사 책을 탐독하면서 과학 탐구의 열정을 키워나갔다. 밀리의 중고등학교 선생님들은 밀리가 얼마나 총명하고 재능이 있는지 알고 있었지만, 밀리의 학문적 호기심과 용기를 꺾는 사람도 있었다. 시카고대학교에...
  • 프롤로그 교육자, 멘토 그리고 탄소의 여왕 1 다듬어지지 않은 다이아몬드 브루클린에서 브롱크스로 가난과 역경으로 점철된 어린 시절 경험과 기회를 준 그리니치 하우스 음악학교 책에서 찾은 과학의 영감 신세계로 가는 티켓 2 두뇌 더하기 재미 맨해튼을 점령한 밀리 밀드레드 드레셀하우스=두뇌+재미 3 갈림길에 서다 밀리의 첫 번째 멘토 로절린 얠로 케임브리지대학교로 날아가다 성차별 문제를 깨닫게 한 래드클리프컬리지 4 위대한 정신과의 만남 배척하는 사람, 도와주는 사람 초전도성 연구에 발을 내딛다 인생의 전환점이 된 새로운 선택 5 한 과학자가 꽃을 피우다 매혹적인 성질을 가진 탄소 연구 물질의 에너지띠와 전도성 링컨연구소를 떠나다 6 정신과 손 흑연의 전자구조에서 발견한 결정적 뒤바뀜 MIT 여성의 지위를 올려놓다 MIT 여성포럼의 탄생 전 세계를 다니다 7 나노 세계에 온 것을 환영합니다 나노 세계로 들어가다 밀리와 진의 조화로운 삶 한 분야가 뿌리를 내리다 8 세상을 바꾼 탄소 국가의 과학을 이끄는 지도자가 되다 세상을 바꾼 거대한 탄소 공 마법사 같은 과학자 밀리 기억해야 할 한 해 9 모범을 보이다 뜨거움과 차가움, ...
  • 밀리는 초등학교에 다니던 여덟 살 때부터 돈을 벌기 시작했다. 기억력에 심각한 문제가 있어서 특별한 도움이 필요한 학생을 가르쳤다. 일주일에 열다섯 시간에서 스무 시간을 수업하며 50센트를 받았다. “수업료가 많지는 않았지만 꽤 환상적인 경험이었어요. 그 아이를 가르치기가 엄청 어려웠으니까요.” 밀리는 이렇게도 말했다. “어떻게든 꼬드겨서 공부하도록 해야 했고 많은 것을 배웠습니다. 그 아이를 가르치면서 좋은 선생님이 되는 법을 훈련했던 거죠.” 이때쯤 선생님들은 밀리의 호기심과 추진력이 또래들을 훨씬 뛰어넘는다는 것을 알아챘다. -31쪽 유명한 물리학자이자 화학자인 마리 퀴리의 전기도 밀리가 과학에 흥미를 느끼는 계기가 되었다. 퀴리의 둘째 딸 에브 퀴리가 쓴 《마담 퀴리》는 수많은 기사와 편지에서 골라낸 글과 함께 이 주제를 잘 알고 있는 작가의 통찰을 담아 노벨상을 두 번이나 받은 과학자의 개인사를 상세하게 그려냈다. 밀리는 한참 더 지난 뒤에야 과학자로서의 경력을 준비하게 되지만, 이 책은 어린 밀리에게 탁월한 여성 과학자의 초상을 보여주었다. 밀리는 부지런히 푼돈을 모아서 《내셔널 지오그래픽》을 샀다. 이 잡지를 탐욕스럽게 읽으면서 과학과 인문학적 사고에 더욱 빠져들었다. 밀리는 한때 이렇게 말했다. “10센트로 과월호 세 권을 살 수 있었죠. 그 정도는 용돈으로 쓸 수 있었기 때문에 그 잡지로 과학을 배웠습니다.” -37~38쪽 당시 대학 진학을 원하는 여성에게는 선택지가 별로 없었는데, 재정적 여유가 거의 없는 경우엔 더 심했다. 제2차 세계대전이 벌어지는 동안 수많은 여성이 전통적으로 남성이 지배하는 STEM 분야에 진출했지만, 전쟁이 끝나자 많은 여성이 직업을 잃거나 여성에게 주어지던 자리가 전쟁에서 돌아온 남성에게 돌아갔다. 이렇게 되자 여성들, 그 가운데서도 불리한 배경을 가진 사람들은 이 분야의 일자리와 교육받을 기회에서 조직적으로 제외되었다. “나는 포부가 크지 않았어요.” 밀리는 2012년 인터뷰에서 이렇게 말했다. “여자인 데다 돈도 없었던 내가 선택할 수 있는 직업은 교사, 간호사, 비서 세 가지뿐이라는 말을 들었죠.” -54쪽 얠로는 경력 내내 크고 작은 방식으로 밀리를 계속 도와주는 믿음직한 멘토가 되었다. 얠로는 우선 밀리에게 교사의 길은 잊어버리고 연구자가 되라고 격려했다. “선생님은 자신의 힘으로 생물물리학 분야를 개척한, 과학 분야에서 세계적 인물이 된 놀라운 사람이었어요.” 밀리는 2012년 인터뷰에서 얠로에 대해 이렇게 말했다. “선생님은 내가 대학원에 진학하고 최고의 학교를 다니고 최고의 학자들과 함께 연구하도록 이끌어준 가장 영향력이 큰 사람이었습니다. 내가 여자이지만 해낼 수 있다고, 여성 과학자가 가는 길은 더 험난하지만 단념해서는 안 된다고 말씀해주셨어요.” -67쪽 페르미와 밀리의 첫 만남은 밀리가 페르미의 양자역학 수업을 들으면서 이루어졌다. 밀리는 강의를 들으면서 이 위대한 거장의 인내심 있고 영감 넘치며 마음이 열린 교육 방식을 알게 되었다. 페르미는 느리고 의도적이며 이탈리아 억양이 강한 영어 발음으로 복잡한 주제를 능숙하게 풀어내 그 자리에 있는 모든 사람이 이해할 수 있게 해주었다. 밀리는 페르미가 “멈칫거리면서” 강의한다고 묘사했다. 페르미는 물리적 개념의 본질을 벗겨내어 보여주기를 즐겼다. 연구에만 열중하고 끈기 있게 가르치는 일을 귀찮아하는 다른 교수들과 달리 페르미는 자기가 아는 물리적 개념을 사람들에게 찬찬히 설명하는 기회를 소중히 여겼다. 그는 설명하는 재주가 뛰어났다. 이런 방식으로 양자역학의 세밀한 ...
  • Maia Weinstock [저]
  • Maia Weinstock

    과학과 어린이 매체의 편집자, 작가, 프로듀서이다. 와인스톡의 작품은 《사이언티픽 아메리칸Scientific American》 《디스커버Discover》 《스콜라스틱 사이언스 월드Scholastic's Science World》, SPACE.com과 BrainPOP에 나왔다. 현재는 〈MIT 뉴스〉의 부편집장이며, MIT STEM에서 여성의 역사를 강의하고 있다. 레고에서 나온 ‘NASA의 여성들’ 블록 제작에도 참여했다. 와인스톡은 이 책에서 드레셀하우스가 어떻게 호기심과 추진력을 가지고 사회적인 통념을 깨면서 선구적인 과학자와 공학자로서의 경력을 만들어나갔는지 보여준다.
  • 김희봉 [저]
  • 연세대학교 물리학과를 졸업하고 동 대학원에서 물리학을 전공했다. 과학서 전문 번역가로 활동하고 있다.
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