당신이 상상할 수 있는 전기에 대한 모든 것

1부 전선
아직까지 명확한 전기의 개념을 파악하진 못했지만 가장 처음으로 전기를 인간 생활에 이용하기 시작한 것은 전보이다. 이 전보의 개발을 둘러싼 조지프 헨리와 새뮤얼 모스의 관계는 인간의 탐욕과 선의가 어떻게 어긋나고 상호작용을 하는지를 역설적으로 알려준다. 전보에 이어진 발명은 전화다. 이 전화의 발명과 관련한 이야기를 읽다보면 차갑게만 느껴지는 기계가 어떻게 인간의 따뜻한 마음을 전할 수 있는지를 생생하게 느낄 수 있을 것이다. 벨이 전화를 발명하고 나서 뒤를 이어 전기를 이용한 수많은 발명품들이 생산된다. 이젠 우리에게 너무나 익숙해져버린 전구, 전동기 등이 그것이다. 그러나 아직 전기를 더 이용할 수 있는 가능성은 여전히 남아 있었다.

2부 파동
‘역장’과 관련한 패러데이의 일화가 소개된다. 전기가 전선을 따라 흐를 뿐 아니라 어떤 ‘힘의 장’을 형성한다는 것을 발견한 것이 바로 패러데이였다. 이 역장의 존재를 증명하는 데는 엄청난 이벤트가 필요했는데 그것은 영국과 미국을 전선으로 이어 서로 통화하겠다는 발상이었다. 물론 돈이 되기 때문에 가능한 일이었다. 이 과정에서 사업가 사이러스 웨스트 필드, 조지프 존 톰슨, 화이트하우스 등의 인물이 등장해서 우여곡절을 겪은 끝에 역장의 존재가 확인된다.

3부 파동기계
무선 신호를 발견하고 이용한 헤르츠의 일기로 시작되는 이 챕터는 편집의 힘을 보여준다. 헤르츠와 그의 주변 인물들, 관계기관에서 남긴 자료들을 골라서 헤르츠가 전파를 발견하게 된 과정까지의 이야기를 생생하게 보여준다. 그 뒤를 이어 2차 대전 당시 영국과 독일이 레이더를 사이에 두고 벌인 첩보전이 박진감 넘치게 펼쳐지는데 전쟁에서 이 전파가 어떻게 활용되고 많은 사람들을 살상했는가 하는 대목에 이르면 과학의 발전이 인류에게 과연 이로운 것인가 하는 근본적인 질문을 던지지 않을 수 없을 것이다.

4부 바위로 만들어진 컴퓨터
전기 하면 빼놓을 수 없는 현대문명의 상징, 컴퓨터는 어떻게 개발되었을까? 이 또한 전기와 밀접하게 관련돼 있다. 반도체의 성질을 이용한 트랜지스터의 발명과 이 기본적 원리를 이용한 컴퓨터를 구상한 이는 천재이자 동성연애자였던 앨런 튜링이다. 앨런 튜링의 흥미진진한 연구에 곁들여 당시 동성연애자가 처해 있던 상황도 덤으로 이해할 수 있다. 그리고 이 장에서 실리콘 밸 리가 어떻게 탄생했는지, 인터넷은 어떤 메커니즘을 통해 이뤄졌는지까지 호기심을 가져볼 만한 수많은 컴퓨터 관련 화젯거리들을 다루고 있기도 하다.

5장 뇌 그리고 그 너머
우리의 몸이 전기를 통해 작동된다? 이는 생뚱맞게 들릴지도 모르지만 엄연한 사실이다. 우리 몸의 말단까지를 촘촘하게 연결하고 있는 신경세포의 작동은 근본적으로 전기의 작동에 의한 것이다. 보더니스는 이 놀라운 메커니즘을 쉽고 적절한 비유를 통해 독자들에게 명확하게 전달한다. 신경의 메커니즘을 파악하기 위해 희생되어야 했던 수많은 오징어들과 개구리들의 비사도 다루어진다.

뒤에 나오는 「뒷이야기」는 독자들의 호기심을 백배 충족시킬 것이며, 「더 깊이읽기」는 미처 본문에서 다루지 못한 보다 세부적이고 자세한 이야기들을 다루는 보더니스만의 보너스로 절대 놓치지 말아야 할 재미있는 내용들이 가득 담겨 있다. 아울러 「더 읽을거리」에서는 보더니스가 이 책을 완성하기 위해 참조했던 수많은 근거 자료들이 나오는데 이 가운데 우리나라에 이미 옮겨진 책들은 확인하는 대로 체크해두었다.

한국어판 서문
위대한 미래의 발견들에게

한국어판 『일렉트릭 유니버스』의 서문을 쓰는 것은 내게 매우 즐거운 일이다. 내 생각에 오늘날의 한국은 19세기나 20세기의 스코틀랜드와 매우 유사하기 때문이다. 이 책에 등장하는 많은 중요한 창조자들 - 눈에 보이지 않는 전기장과 자기장이 어떻게 온 우주로 퍼져나갈 수 있는지를 최초로 설명해낸 제임스 클러크 맥스웰, 그리고 그러한 힘의 장들의 파동을 제대로 통제하여 레이더를 발명해 낸 로버트 왓슨 와트 등 - 이 스코틀랜드 출신이었다.

스코틀랜드는 훌륭한 교육 체계를 갖추고 있었는데, 동시에, 영국을 지배했던 강고한 사회 계급 체계 같은 나쁜 습속의 영향을 받지도 않았다. 따라서 스코틀랜드의 연구자들은 추상 과학을 연구할 때나 마찬가지로 실용 공학을 연구할 때에도 똑같이 행복할 수 있었다. 그 결과 - 그 나라의 건전한 노동 윤리도 한몫 거들었다 - 그들은 독특한 위치를 점하였으며 늘 신선한 아이디어들을 배출해냈다. 그들은 동료 과학자들이 열심히 연구하고 있는 추상적 방정식들에 '실제' 세상으로부터 얻어낸 통찰을 성공적으로 엮어냈던 것이다. 내가 아는 바에 따르면, 오늘날의 한국은 순수 과학 연구자들을 자랑스러워하는 만큼이나 실용 공학 연구자들에 대해서도 높은 긍지를 갖고 있는 듯하다. 앞으로 다가올 미래의 새로운 기술을 위해서 이러한 두 분야의 융합은 몹시 중요하다.

이 책에서 한국의 학생들 그리고 기업가들이 눈여겨 보아주었으면 하는 것이 있다. 새로운 아이디어가 잉태되고 나아가 현실로 만들어지는 과정이 바로 그것이다. 때로는 투지에 넘치는 한 사람의 개인, 가령 유명인사가 되어 사적으로도 존경받고 싶다는 동기를 가진 개인(전화의 발명가인 알렉산더 그레이엄 벨이 그랬다)이 그런 일을 해내기도 한다. 반면 때로는 거대한 연구진들이 어떤 아이디어가 현실화되는 것을 모두 다 함께 바랐기 때문에 힘을 합쳐 그런 일을 해내기도 한다(딱딱한 '바위' 덩어리 - 소위 트랜지스터라 불리는 것이다 - 를 활용해 전기 신호를 증폭하거나 방향을 지시할 수 있을 것이라 믿었던 벨연구소의 소규모 팀이 좋은 예이다).

이런 아이디어들의 대다수는 다른 나라들에서도 '거의' 완성되기 일보 직전까지 발전되고 있었다. 영국이나 러시아의 연구자들은 토머스 에디슨이 미국에서 전구에 대한 연구를 시작하기도 전에 이미 단순한 형태의 전구를 발명해놓고 있었다. 그러나 그 연구자들에게는 벤처 사업 투자 기관, 은행, 고급 기술자 등의 총체적인 체계적 지원이 미치지 못했다. '잠재력이 있는' 아이디어를 제대로 현실에 구현하기 위해서는 이러한 체계가 꼭 필요했다.

나는 이렇게 생각한다. 만약 내가 20년이나 30년 후에 이 책의 후속편을 쓰는 날이 온다면, 그때 내가 다룰 위대한 미래의 발견들은 바로 한국의 학생들 - 그리고 한국의 투자 및 공학 연구 체계 - 이 이뤄낸 것이 되지 않을까 하고 말이다.

한국의 친구들에게 애정을 보내며
데이비드 보더니스

<b>해외매체 리뷰 </b><br/><br/>전기가 어떻게 우리의 일상에 영향을 미치는지 소개한 흥미로운 책. 저자 보더니스의 매력적인 글 솜씨와 어려운 과학을 쉽게 이해하게 해주는 창의적이고 신선한 비유법이 돋보인다. 보더니스는 전기 이론의 발전과정을 살피는 동시에 19세기와 20세기의 개인 발명가들이 전기로 일상의 면면을 바꾸기 위해 노력했던 모습들을 보여준다. ‘전선’으로 시작해서 ‘파동’을 지나 컴퓨터와 인체에 이르기까지, 보더니스는 전기의 혁신 과정과 더불어 그것을 발견한 사람들의 이야기도 함께 다뤘다. 토머스 에디슨, 알렉산더 그레이엄 벨, 굴리엘모 마르코니, 하인리히 헤르츠, 앨런 튜링 등이 그들이다. 보더니스는 그들이 초창기에 겪었던 실패와 경제적 어려움을 잊지 않고 소개함으로써 - 가령 에디슨은 전구에 쓸 적당한 필라멘트 재료를 찾지 못해 엄청나게 헤맸다 - 이야기의 깊이를 더했다. 간혹 보더니스는 주인공들에 대해 심술궂은 평가도 아끼지 않았는데, 예를 들어 실제로 전보를 발명했지만 특허를 내지 않았던 조지프 헨리 대신 전보 특허를 취득한 새뮤얼 모스가 얼마나 비열했는지 묘사하고 있다. 놀랍게도, 보더니스의 탐구는 이런저런 기기들이 있는 무기물의 세계에만 머무르지 않는다. 그는 겉보기에는 전기에 불리한 환경인 듯한 ‘축축한’ 인체 속에서 전기가 어떤 역할을 수행하는지까지 파헤쳐 소개했다. 왜 추운 곳에 있으면 몸이 둔해지는지, 알코올이 우리 신경계에 미치는 영향은 무엇인지 등의 주제가 다뤄진다. 평소에 과학책을 읽지 않는 독자라도 이 책을 통해 보더니스가 일류 대중 저술가이며 - 전작 『E=mc2』에서도 증명해보인 바이지만 - 과학적 설명과 대중성 양자의 균형을 절묘하게 잡아내는 작가라는 것을 느끼게 될 것이다.<br/>-《퍼블리셔스 위클리 Publishers Weekly》<br/><br/>옥스퍼드 대학에서 강사를 지낸 유명 과학 저술가인 보더니스는 이 책에서 전기의 과학적 발달과정과 사회적 영향을 살핀다. 지은이는 전기 기술이 적용된 발명들의 발전과정을 연대기적으로 다루는데, 전지, 전구, 전보, 전동기, 라디오로부터 레이더, 트랜지스터, 컴퓨터, 신경전달물질에 이르기까지 각 장별로 소개했다. 책은 대중적이고 쉽게 씌어졌으며, 보더니스가 적절히 배치한 역사 속 장면들과 과학 발전의 이야기들은 독자의 관심을 끌기에 충분하다. 하지만 삽화나 사진 자료가 없는 점은 다소 아쉽지만(한국어판에서는 이미지 자료를 얼마간 보충하였다) 과학적 사실들과 역사적 맥락을 멋지게 결합시키는 저자의 능력은 변함이 없으며, 교양 과학서의 독자들에게 이 책은 후회 없는 선택이 될 것이다.<br/>-이언 고든, 《라이브러리 저널 Library Journal》<br/><br/>전기에 대한 인간의 지식과 우리가 전기를 이용하게 된 과정에 대해 역사적으로 돌아본 책. 보더니스는 전기에 대한 아주 기초적인 이해만으로 기적을 만들어내기 시작한 19세기의 연구자들로부터 이야기를 시작한다. 알바니에서 학교 선생으로 있던 조지프 헨리는 1820년대에 새로이 발견된 전자석을 갖고 실험을 시작했다. 그는 전기의 자극이 전선을 타고 흘러가 신호를 전달할 수 있다는 사실을 깨달았다. 이것이 바로 전보의 원리였다. 1844년, 새뮤얼 모스는 (다른 연구자들이 수년간 다듬어왔던) 이 아이디어를 실용적인 기기로 포장해냈다. 30년이 지나자, 알렉산더 그레이엄 벨은 이 원리를 소리 자체에까지 확장시켜 전화를 발명했다. 곧 현실을 따라잡는 이론이 생겨났는데, 전기의 입자 - 즉 전자들 - 들이 빛의 속도로 전선 속에서 신호를 전한다는 것이었다. 그런데 다른 연구자들 - 패러데이, 켈빈, 맥스웰 클러크, 헤르츠 등 - 은 이 전기적 자극이 전선을 따라서만 전달되는 것이 아니라 공기 중으로도 퍼져나갈 수 있다는 사실을 알아냈다. 그 이론에 따른 최초의 실용적인 발명품이 바로 라디오였다. 보더니스는 라디오야말로 그 어떤 전기 기구들보다도 더 많이 역사를 바꾸었다고 말하고 있다. 다음으로 등장한 기술적 돌파구는 반도체의 형태로 왔다. 반도체는 작고, 값싼 전기 기기 제작을 가능케 했으며, 결국 덕분에 현대의 컴퓨터가 탄생하게 되었다. 보더니스는 이에 멈추지 않고 생물학에서 전기가 맡은 역할에 대해서까지 탐구해간다. 화학 이온들이 전달하는 전기 신호는 신경계와 몸 전체로 퍼져나간다. 연구자들은 이러한 특정 이온들의 양을 조절함으로써 이전까지는 과학의 한계를 넘어섰던 질병들을 치료하는 새로운 약품을 개발해낼 수 있었다. 헤르츠의 일기를 발췌해서 편집한 부분은 탁월하고 박진감 넘친다. 과학적 발견과 일상생활의 연관에 대해 조명하는, 탁월한 책이다.<br/>-《커커스 리뷰 Kirkus Reviews》<br/><br/><b>『일렉트릭 유니버스』가 눈길을 끄는 몇 가지 이유</b><br/><br/>* 지난 150년간 일상생활을 뒤바꿔온 전기의 역사를 대단한 입담으로 풀어낸, 오랜만에 접하는 주목할 만한 대중 교양과학책!<br/><br/>* 이 책은 교양과학서이자, 교양공학서입니다. 물리, 천문학, 생물학 등 순수과학서에만 편식하는 우리 언론의 출판면과 출판 시장에서 과학과 기술의 접목인 공학에 대한 관심은 미진하였습니다. 특히 학생들에게 과학의 원리와 과학사는 물론 그것의 공학적 전개과정과 성취를 전달하는 교양공학서의 본보기로서 이 책을 추천합니다. <br/><br/>* 2005년 4월 18일은 아인슈타인 타계 50주년이자, 세계 물리의 해(아인슈타인의 해)의 본격적인 행사가 시작됩니다. 전 세계가 천재 과학자의 업적과 그의 창의력을 기리기 위한 다채로운 기념행사를 준비하고 있습니다. 상대성 이론 100주년의 의미를 가장 명확히 그리고 재미나게 전하는 책은 단연『E=mc2』입니다. 그 책의 저자의 솜씨가 제대로 발휘된 후속작!<br/><br/>* 데이비드 보더니스는 단순한 저술가 혹은 학자가 아니라 다양한 재능을 가진 팔방미인이니다. 특히 마이크로소프트, BMW, 셸 등 세계적인 기업의 상담역이자 국제 문제에 관한 싱크탱크이면서, 국내에서 비슷한 사례를 찾아보기 힘든 최고의 과학저술가입니다. 국내에 과학저술가의 취약한 저변을 생각할 때 보더니스는 좋은 참고 사례가 될 것입니다. <br/><br/>* 이 책은 공학기술 정보의 보급과 대중화를 위하여 한국공학한림원과 생각의 나무가 함께 펴내는 ‘공학과의 새로운 만남 시리즈’ 제 19번째 책입니다. <br/>

우리 생활에서 빼놓을 수 없는 전기의 역사를 명쾌하면서도 쉽게 설명한 책이다. 풍부한 자연 자원이 없는 한국이 계속 발전할 수 있는 방법은 핵심 기술과 인재에 대한 집중적인 투자와 지원이다. 이 책이 젊고 유능한 과학 인재들에게 원대한 꿈을 주게 되기를 바란다.
- 윤종영, 한국공학한림원 회장 / 삼성전자 부회장

매우 인상적이다. 복잡한 과학적 주제를 갖고 매력적이고도 잘 읽히는 - 그리고 무엇보다도 재미난 - 책을 쓰는 데 데이비드 보더니스를 능가하는 사람은 없을 것이다.
- 빌 브라이슨, 『거의 모든 것의 역사』와 『나를 부르는 숲』의 지은이

보더니스는 자신의 방대한 지식을 쉽게 표현하는 법을 알고 있다. 그는 대서양 속에 생겨난 힘의 장으로부터 GPS 위성에 이르기까지 모든 이야기들을 타고난 이야기꾼의 능력으로 펼쳐내고, 잘 알려지지 않은 사실들을 예리하게 집어내 소개한다(항우울제가 몸속에 들어가면 액체 형태의 전기로 변한다는 것을 달리 어디서 배울 수 있겠는가?). 그럼으로써 그는 전기라는 경이로운 현상이 인간의 세계를 완전히 바꿔놓았다는 사실을 흥미롭게 보여주고 있다.
- 로스 킹, 『브루넬레스키의 돔』의 지은이

『일렉트릭 유니버스』는 영웅들과 악당들, 승리와 비극의 이야기를 모두 담아낸 기술사의 서사시와도 같다. 진정한 과학적 모험을 독자에게 펼쳐보일 것이다.
- 사이먼 싱, 『페르마의 마지막 정리』의 지은이