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나노 화학 : 10억 분의 1미터에서 찾은 현대 과학의 신세계
장홍제 ㅣ 휴머니스트
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20,000원
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  • 발행일
2023년 06월 05일
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328page/140*210*22/557g
  • ISBN
9791160806984/1160806985
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  • 눈에 보이지도 않는 작은 화학이 인류의 미래를 결정하고 있다! 한 권으로 읽는 가장 쉽고 친절한 나노 안내서 오늘날 인류는 10억 분의 1미터, 즉 나노미터 단위의 물질을 다룰 수 있게 되었다. 기존 물질과 전혀 다른 독특한 특성을 지닌 나노물질은 곳곳에 스며들어 우리의 현재와 미래를 송두리째 바꾸고 있으며, 이제 일반인도 나노과학이나 나노기술 같은 용어를 친숙하게 느낀다. 하지만 정작 나노과학의 근간인 나노화학의 원리, 상용 사례, 가능성을 차근차근 설명해주는 책은 찾아보기 어렵다. 최고의 화학커뮤니케이터 장홍제 교수는 이 책에서 나노입자 관찰, 나노물질 합성 그리고 의료, 환경, 에너지, 전자산업 등 다양한 분야의 나노화학 활용과 전망 등을 쉽고 친절하게 설명하며 독자들을 흥미진진한 나노의 세계로 초대한다.
  • 1. 인류는 머지않아 나노와 함께 생활할 것이다 - 파인먼의 예측이 현실이 된 지금, 모든 시민에게 필요한 나노 가이드북 “바닥 세계에는 빈자리가 많다(There’s plenty of room at the bottom).” 물리학자 리처드 파인먼은 1959년 미국물리학회 연차 총회에서 이 같은 제목의 강연을 통해 나노 세계의 가능성을 이야기했다. 그로부터 60여 년이 지난 지금, 우리는 나노과학기술이 혁명적으로 변화시키는 세상을 생생하게 목도하고 있다. 유수의 글로벌 반도체 기업들이 나노미터 단위에서 제조 공정을 더욱 미세화한다는 뉴스가 매일같이 보도되는가 하면, 나노물질로 만든 신소재가 상용화된다는 소식도 종종 들린다. 머지않은 미래에 부작용 없는 나노로봇 항암제, 마음대로 접고 펴는 비닐 디스플레이 등이 개발되리라는 장밋빛 전망도 낯설지 않다. 이처럼 나노과학기술은 인류의 사회와 경제를 뒤바꾸고 있고, 그 중심에는 나노물질을 만들어내는 나노화학이 있다. 이 책은 나노의 역사, 나노입자 관찰, 나노물질 합성과 특성 등 나노화학 기초 이론부터 의료, 전자산업, 환경, 에너지 등 다양한 분야의 활용 사례까지 현대인이 꼭 알아야 할 나노화학의 핵심을 담았다. 시민의 교양으로서, 더 이상 전문가만의 영역일 수 없는 나노화학을 친절하게 소개하는 가장 정확한 가이드북이다. 뉴스를 비롯한 대중 매체에서는 나노과학과 나노기술, 나노화학의 업적을 연일 이야기한다. 폐비닐로 만드는 연료나 휘어지는 디스플레이, 세균과 바이러스를 제거하는 우수한 필터, 난치병의 해결과 백신에 모두 나노라는 개념이 사용되고 있다. 영화 속에서도 나노로봇과 나노슈트 등 상상 속에서만 존재하던 발명품들이 웬만큼 재현할 수 있을 듯한 현실적인 모습으로 등장한다. 가장 작은 화학 세계 속의 경이로움이 나노에 숨어 있다. 공상을 풀어내는 것이 아니라 실제 우리가 살아가는 시점에서 나노화학과 과학기술의 위치가 어디인지 가늠하기는 무척 어렵다. 하지만 화학 분야의 첨단 기술을 소개하는 책은 이제껏 없었으니, 이제 한 명의 화학자이자 나노화학 연구자로서 가장 최신의 화학 세계로 가는 첫걸음을 조심스레 안내하려 한다. - 〈들어가며〉 중에서(7쪽) 능동 표적에서는 나노로봇의 겉을 단순히 보호하려고 두껍고 활성이 없는 분자로 감싸는 것을 넘어서, 정해진 암세포만 찾아 달라붙고 들어갈 수 있는 추적자를 함께 붙인다. 우리 몸의 간, 신장, 폐, 근육, 뼈, 신경 모두 세포로 이루어져 있으며 그 기능과 형태는 완전히 다르다. 마찬가지로 각 장기와 조직에 생겨나는 암도 기능과 형태가 다른데, 심지어 빠르게 증식하며 몸의 수리 작업을 회피하기 위해 더 많은 다양함과 독특함이 생겨야만 한다. 표적과 추적자라 해서 굉장히 복잡하고 신기한, 인간의 몸속에 넣어도 괜찮을까 걱정되는 새로운 분자가 아니다. 예를 들어 건강을 유지하기 위해 섭취하는, 임신부라면 더욱 권장되는 엽산은 유방암, 신장암, 자궁경부암, 직장암 등을 추적하는 데 쓸모가 있다. 나노로봇에 약 분자와 함께 간단히 엽산 몇 개를 붙여준다면, 또는 엽산을 화학적으로 붙여둔 약물을 싣고 흘려보낸다면 자동으로 관련 종양을 찾아 치료를 시작한다. - 〈5장 나노로봇, 우리 몸을 치료하다〉 중에서(178쪽) 전기는 발전의 목적이지만, 목적을 떠나서 전기를 찾아볼 수 있는 간단한 현상이 몇 가지 있다. 고무풍선을 털옷이나 머리카락에 잔뜩 문지르면 어느새 풍선 표면에 전기가 모여 머리카락을 공중으로 들어 올린다. 흐르지 않고 머물러 있는 전기라는 뜻의 ‘정전기(static electricity)’, 또는 접촉이나 마찰로 표면에...
  • 들어가며 주기율표 1장 나노 세계의 문을 열다 관찰할 수 없던 시대의 화학 | 전기분해로 원소를 발견하다 | 경계를 넘어 이상한 세계로 | 보이지 않는 물질을 어떻게 사용했을까 2장 전자로 나노입자를 들여다보다 원자란 무엇인가 | 나노 세계로 전자를 쏘다 | 나노입자를 보는 눈, 전자현미경 3장 나노물질을 만드는 법 조각 같은 톱다운, 빚기 같은 보텀업 | 생각보다 간단하지만 값비싼 나노물질 합성 | 나노입자를 요리하다: 가열과 냉각 | 나노물질을 건축하다: 층별 증착 4장 주기율표가 알려주는 나노물질의 특성 화학 최고의 발명품, 주기율표 | 금은동 나노입자의 독특한 색상 | 나노입자만큼 작은 반도체 | 가장 작은 자석과 신기한 변환기 5장 나노로봇, 우리 몸을 치료하다 소소익선, 다다익선 | 혈관을 떠돌며 표적을 추적하다 | 나노화학을 이용한 치료와 진단 6장 나노 판화와 디스플레이가 펼치는 이미지 나노 세계의 청사진과 판화 | LED, 전기를 빛으로 | 2차원 나노물질과 접히는 화면들 7장 환경을 지키고 에너지를 만드는 나노기술 모으고 분리하고 분해하기 | 나노화학이 전기를 만들다 | 환경 파괴에 맞서는 새로운 방법 8장 나노물질로 화...
  • 장홍제 [저]
  • 장홍제는 화학자·광운대학교 화학과 교수. 과학과 실험 속에 낭만이 살아 숨 쉬고 있다고 믿는 화학자이자 잡지식 수집가, 데스메탈 마니아, 월드 오브 워크래프트(World of Warcraft) 플레이어다. 좋아하는 것을 좋아한다고 이야기하는 것은 부끄러운 일이 아니라 생각하기에, 평소 화학이 좋아서 화학을 공부한다고 당당하게 말한다. 화학에 빠져 계속해서 물질의 비밀을 탐구하지만 여전히 그 끝이 보이지 않는다는 사실에 아름다움을 느낀다. 최근에는 세상에서 가장 작은 물질의 변화를 추구하는 나노화학을 연구하는 데 집중하고 있다. 낮에는 논문을 쓰고 밤에는 책을 쓴다. 첫 책 『원소가 뭐길래』를 시작으로 『물질 쫌 아는 10대』 『원소 쫌 아는 10대』 『신소재 쫌 아는 10대』 『진짜 궁금했던 원소 질문 30』을 내놓으며 화학 대중화에 힘쓰고 있다. 『핵심 개념 화학』 등의 번역에 참여했고 나노재료화학 분야와 관련한 50여 편 이상의 국제 학술 논문을 게재했다. 전공과 교양의 경계에서 조금 어렵지만 의외로 간단하고, 약간은 따분하지만 사실은 흥미로운 화학에 대한 이야기를 깊은 곳에서부터 꺼내고자 고심한다.
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