첨단 소재이야기 33가지

머리말

Ⅰ. 금속과 합금
01. 구리는 어떻게 쓰이고 있을까?
02. 역사 속에서 철은 어떤 역할을 했을까?
03. 마법의 강철은 어떻게 만들어졌을까?
04. 녹슬지 않는 철도 있을까?
05. 세계를 누비는 철의 모습은?
06. 알루미늄이 늦게 등장한 이유는?
07. 알루미늄이 이길까, 철이 이길까?
08. 원래 모습을 기억하는 금속이 있을까?

Ⅱ. 놀라운 세라믹의 쓰임
09. 세라믹에는 어떤 것들이 있을까?
10. 세라믹으로 만든 그릇이 좋은 이유는?
11. 흙으로 빚은 과학과 예술의 모습은?
12. 파인 세라믹은 어떤 변신을 하고 있을까?
13. 우주 왕복선에 세라믹이 왜 필요할까?

Ⅲ. 반도체의 재료
14. 반도체는 어떻게 세상에 나왔을까?
15. 반도체란 무엇일까?
16. 반도체를 왜 칩이라고 할까?
17. 반도체는 어떻게 발전해 왔을까?
18. 반도체가 빛을 낼 수 있을까?

Ⅳ. 고분자 물질들
19. 섬유에는 어떤 것들이 있을까?
20. 나일론이 폭발적인 인기를 얻은 이유는?
21. 강철보다 강한 섬유가 있을까?
22. 고무가 없다면 어떻게 될까?
23. 플라스틱은 어떻게 생겨났을까?
24. PVC가 해로운 이유는?
25. 가장 많이 쓰이는 플라스틱은?
26. PET가 음료수병으로 쓰이는 이유는?
27. 플라스틱의 변신은 어디까지일까?
28. 플라스틱에도 전기가 흐를 수 있을까?
29. 플라스틱을 썩게 할 수 있을까?

Ⅴ. 새로운 재료의 등장
30. 자석을 공중에 띄우는 물질은?
31. 축구공처럼 생긴 탄소 물질도 있을까?
32. 탄소나노튜브가 각광받는 이유는?
33. 미래의 소재, 복합 소재란 무엇일까?

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관련 교과

아빠가 갑자기 묵직한 보따리를 풀어 놓으셨어. 내일 외국으로 출장을 가시는데 선물로 갖고 갈 것들이래.
"무슨 선물이 징과 꽹과리예요? 좀 더 좋은 걸로 하지."
"이 방짜유기는 세계 유일의 합금 기술로 만들어진 거란다."
방짜유기는 유기 중에서 가장 질이 좋은 유기야. 구리와 주석을 78 대 22의 비율로 섞고 거푸집에 부어 식힌 다음, 달구어 가면서 두들겨 만든대. 과정이 까다롭기도 하지만, 구리와 주석을 78 대 22의 비율로 합금하는 기술은 우리나라에서만 할 수 있는 기술이래. 보통 합금을 할 때 주석의 양이 10퍼센트가 넘으면 잘 깨지기 때문에 그보다 적게 넣는다고 하거든.
게다가 방짜유기는 독성이 없어서 주로 그릇을 만드는 데 쓰이지만, 징과 꽹과리로 만들면 울림이 아주 일품이지. 그래서 우리 조상들은 밥그릇, 수저, 대야, 요강, 징과 꽹과리 등 유기를 폭넓게 사용했어. 하지만 일제 강점기 때 일본이 무기를 만들기 위해 죄다 빼앗아 가 버렸대.
그러다가 광복 후에 연탄을 쓰면서 연탄가스에 놋그릇이 빨갛게 색이 변하자 유기를 간수하기가 힘들어졌어. 때마침 쓰기 편한 스테인리스 그릇이 들어오면서 유기는 점점 사라지게 되었지.
그런데 방짜유기가 다시 주목을 받고 있어. 대장균 중 가장 강력한 병원성 세균인 O-157균 때문에 세상이 떠들썩했는데, 방짜유기가 이 균을 살균한다는 거야! 그래서 '생명의 그릇'으로 불리게 되었지. 우리 조상들이 남긴 그릇 속에 이런 과학이 숨어 있었다니, 새삼 놀랍지?

철은 매년 약 20퍼센트가 녹이 슬어 버려진다고 해. 그래서 알루미늄이 철에게 맨 먼저 도전장을 낸 곳이 있어. 어디냐고? 바로 물과 습기가 많은 부엌이야. 녹이 안 스는 알루미늄은 철을 따돌리고 세계 주방 기구의 반을 차지하고 있어. 게다가 적은 열로도 음식물을 조리할 수 있고, 열을 쉽게 빼앗기지 않아서 에너지도 절약할 수 있지.
그런데 알루미늄이 가장 큰 활약을 하는 곳은 바로 하늘 위야. 비행기의 소재로 말이야. 하늘을 나는 비행기는 가벼운 소재를 써야 하기 때문에 처음엔 나무로 만들었어. 1903년 라이트 형제가 처음으로 동력 비행에 성공했을 때, 알루미늄은 비행기 엔진에만 쓰였지.
하지만 알루미늄에 구리와 마그네슘을 섞어 만든 '두랄루민'이 개발되자, 알루미늄은 비행기의 주요 소재로 쓰이기 시작했어. 두랄루민은 가벼우면서도 아주 단단해서 오랫동안 비행기의 소재로 사랑받고 있지.