꼬리에 꼬리를 무는 신소재 이야기

책을 내며
표준 주기율표

1장 소재 없이 인류 없다

소금으로 농사를 지을 수 있을까
화약은 위험하기만 했을까
인류는 어쩌다 똥을 비료로 만들게 되었을까
석유로 어떻게 우주를 정복할 수 있었을까
금으로도 사람을 살릴 수 있을까
다이아몬드는 영원할까

2장 먹을거리를 위해서라면

인류는 어떻게 스스로 불을 피웠을까
탄소는 환경에 이로울까, 해로울까
주석은 어떻게 다른 소재들을 돋보이게 할까
알루미늄은 어떻게 하늘을 제패했을까
마그네슘은 영양제로만 쓰일까

3장 옷차림을 바꾼 소재의 쇼타임

목화는 어떻게 산업혁명을 일으켰을까
나일론은 어떻게 전쟁을 승리로 이끌었을까
가죽은 무두질을 거쳐 어떻게 변신할까

4장 집을 짓고 도시를 세운 주역들

나무는 왜 소재의 어머니라고 불릴까
콘크리트는 어떻게 로마 제국을 지탱했을까
칼슘은 어떻게 인간과 문명의 뼈대가 되었을까

5장 소재로 말하고, 소재로 기억하다

종이는 어떻게 정보 혁명을 불러왔을까
유리 한 조각이 문화가 될 수 있을까
반도체는 왜 첨단 기술의 대명사가 되었을까
인류는 어떻게 파란색을 사랑하게 되었을까

6장 소재 안에 깃든 미래

리튬은 어떻게 전기차 시대를 열었을까
철보다 가벼운 타이타늄은 어떻게 거인이 됐을까
메타물질로 투명 망토를 만들 수 있을까

염은 물에 녹아 있다가 물이 증발하고 나면 고체 성분으로 바닥에 남게 되는 물질들을 통틀어서 가리키는 말입니다. 중학교 과학시간에 배우는 ‘질산염’, ‘탄산염’ 등이 모두 여기에 속하는데, 인류는 선사 시대부터 이런 염들을 자연에서 채취해서 사용했던 것이죠.

질산 포타슘에서 산소가 떨어져 나가면 남는 것은 무엇일까요? 바로 질소와 포타슘입니다. 그런데 이 조합이 왠지 익숙하지 않은가요? 초등학교 과학 시간에 식물이 생장하는 데 가장 필요한 비료의 3요소가 ‘질소’, ‘인’, ‘포타슘’이라는 것을 배웠을 것입니다. 각각의 원소 기호의 첫 글자를 따서 ‘NPK’라고도 합니다. 이 중에서도 식물에게 가장 많이 필요한 원소는 질소와 칼륨이기 때문에 질산 포타슘은 아주 이상적인 비료가 됩니다.

내연기관이란 엔진 바깥의 보일러에서 연료를 때는 증기기관과는 다른 방식으로 에너지를 만들어 내요. 그래서 증기기관을 외연기관이라고도 부르죠. 반면에 내연기관은 엔진 안에 직접 연료를 불어넣고 연료를 태워 에너지를 얻습니다. 연료와 공기가 만나 폭발해 피스톤을 밀어 움직이기에 빠르게 움직일 수 있는 장점이 있어요. 내연기관의 발명으로 자동차, 오토바이, 잠수함, 항공기 등 새로운 형태의 운송 수단이 연달아 탄생하게 됩니다.