'청소년 과학도서는 이렇게 써야 한다'..는 부제로 이 책을 소개하면 딱 일듯 싶다. 그만큼 이 책의 매력이 매우 신선했다. '한 인물의 일대기' 같기도 하고, 그 속에서 '과학의 역사'도 만날 수 있었으며, '쉽게 따라 할 수 있는 과학실험 방법'까지 모두 망라했기 때문이다. 더군다나 조국 '스코틀랜드'를 빛낸 위대한 인물을 함께 엮으면서 자연스레 '조국에 대한 자긍심'까지 심어주기 때문에 '청소년 도서'로 손색이 없었다. 이 책을 우리 나라 위인에 빗대어 소개한다면 누가 딱 어울릴까? 아마도 장영실, 이천 등 같은 세종시대의 과학기술자나 대한민국 핵물리학자 이휘소, 어린이들에게 천문학을 소개하는 일에 평생을 바친 조경철 등등 우리 나라에도 얼마든지 과학적 업적을 남긴 인물들이 있다.

  암튼, 이 책은 머릿속으로만 알고 있던 '원자'를 눈으로 직접 관측하고 실험으로 증명한 '찰스 윌슨'의 책이다. 이름만 들어서는 그의 업적이 실감나지 않는다면, 찰스 윌슨이 만든 '안개 상자'를 이용해서 자신은 물론 무려 15명의 과학자들이 '노벨상'을 수상했다고 한다면 뛰어난 업적이 분명하다는 것을 실감하게 될 것이다. 물론 오늘날을 기준으로 볼 때, 그닥 신기한 장치를 만든 것도 아니고 신기한 실험을 한 것도 아니다. 유리로 만든 플라스크 안에 '안개'을 발생시키고, 그 안에서 방사성 아원자가 튀어나와 독특한 궤적을 그리는 것을 볼 수 있는 장치를 만들었기 때문이다.

  그런데 중요한 것은 윌슨의 '안개 상자'의 원리를 이용해서 만든 실험실이 바로 유럽에 있는 '유럽입자물리학연구소(CERN)'이고, 그 안에 설치된 거대한 입자가속기에서 볼 수 있는 현상을 고작 유리 플라스크로 저렴하게 만들어서 눈으로 볼 수 있게 만들었다는 점이다. 정말 저렴하게 실험하고 증명한 셈이다. 그리고 누구나 실험방법만 익히면 쉽게 따라할 수도 있다.

  사실, 찰스 윌슨이 애초부터 '원자의 존재'를 증명하고 밝혀내기 위해 '안개상자'를 만든 건 아니다. 그저 고향인 스코틀랜드의 명물인 '안개'를 좋아했고, '구름'을 연구했으며, '이슬'을 만들 수 있는 장치를 연구하다 우연히 '안개상자'를 만들었고, 그 안개속에서 '원자의 움직임'을 최초로 발견한 덕분에 현대 물리학 발전에 큰 공헌을 세우게 된 것이다. 과학에서 이런 우연은 흔한 일이다. 고대 그리스 철학자인 아르키메데스가 "유레카~"를 외칠 때부터 말이다. 정작 자신은 '안개 상자'로 노벨상을 수상하기까지 '원자'보다는 '구름과 이슬'에 더 관심이 많았지만 말이다.

  하지만 찰스 윌슨이 '안개 상자'를 만들 시기에 뢴트겐이 'X선'을 발견한 것은 우연이 아닐 것이다. 그리고 '안개 상자'로 원자의 움직임을 관찰하기 전부터 물리학자들이 '원자의 존재'를 알고 있었기 때문에 이룬 업적이다. 이처럼 과학은 절대 홀로 위대한 업적을 남기지 않는다. 알게 모르게 서로 '연관'을 맺으며 과학이라는 학문을 한걸음씩 발전시켜 나가는 셈이다. 인류가 오랜 세월동안 지식을 축적해서 오늘날의 과학문명을 만들어 온 것처럼 말이다.

  한편, 이 책의 주제는 '안개'다. 실험 주제로 '안개'를 다루는 것이 우리 나라에서는 흔한 일이 아니다. 적어도 초중고 학생들이 '안개 상자'를 직접 제작하거나 하는 건 어렵다. 물론 영재과학반에서는 종종 실험을 한다고는 들었다. 그럼에도 잘 하지 않는 까닭은 이 '안개 상자 실험'의 목적이 '원자의 움직임을 직접 관찰하는 것이기 때문이다. 아시다시피 원자(전자)를 바깥으로 튕겨내기 위해서는 '방사성 원소'를 다루게 되고 적은 량이지만 '방사능'에 노출될 위험이 있기 때문이다. 물론 그마저도 소량이라 피폭된다고 해도 그닥 위험하지는 않다. 실제 병원에서 X-레이를 찍는 것보다 훨씬 적은 량이다. 하지만 그래도 실험하고 난 뒤에는 '방사능 폐기물'로 폐기해야하는 절차를 거처야 하고, 실험도중에도 절대 손으로 직접 만지는 일이 없어야만 한다. 방사능은 아주 적은 량으로도 세포와 세포핵을 공격해서 파괴하고 변형시킬 우려가 있기 때문이다.

  하지만 과학선생님의 적극적인 도움을 받는다면 얼마든지 실험을 관측할 수 있을 것이다. 그리고 이런 실험을 직접 겪은 우리 청소년들이 '과학적 영감'을 얻고 마음껏 나래를 펼칠 수 있다면..그래서 대한민국의 미래에 엄청난 과학적 업적을 가져올 인재로 커나갈 수 있다면..무엇이 어렵고, 무엇이 아까울까?

  물론, 직접적인 관찰실험이 아니라 간접적이지만 '유튜브 영상'을 이용해서 과학실험을 한 결과를 직접 볼 수 있는 세상이 되었다. 그리고 '과학적 영감'도 영상 시청만으로도 충분히 가능하다. 하지만 단순한 호기심으로 영상을 보는 것으로는 그 효과가 미미할 것이다. 그럴 때 꼭 필요한 것이 바로 '이 책'과 같은 '과학실험에 담긴 의미'를 적절히 풀어 설명한 책일 것이다. 간단해 보이고 신기해 보이지도 않는 과학실험에 엄청나고 위대하고 심오한 뜻이 담겨 있다는 사실은 오직 '과학책'을 통해서만 느낄 수 있을 것이기 때문이다. 우리 아이들이 '과학책'을 즐겨 읽어야만 하는 까닭이다. 이 책의 내용이 일반 학생에겐 살짝 어렵긴 하지만 과학영재반을 목표로 하는 학생이라면 충분히 감동을 줄 것이 틀림없다.

yes24 리뷰어클럽 서평단 자격으로 쓴 리뷰입니다

중학교 1학년인 우리 집 둘째 아이가 이번 여름방학 때 개인 연구 과제로 집에서 직접 만든 안개상자를 활용해 소립자 궤적 특성을 알아보는 실험을 했었는데, 때마침 이 책을 같이 읽게 되었다. 사실 이 책은 안개상자에 대한 자세한 과학적 원리를 서술한 책은 아니다. 안개상자를 발명한 공로로 1927년 노벨상을 수상한 스코틀랜드 출신의 과학자 찰스 톰슨 리스 윌슨에 대한 이야기가 주를 이룬다. 그것도 꽤 낭만적으로 말이다. 이 책의 전반부는 스코틀랜드와 스코틀랜드인들이 얼마나 안개에 익숙한지 흥미로운 이야기들을 전개하고 있다. 잔뜩 흐린 하늘과 함께 바람이 몰고 다니는 구름과 안개로 유명한 스코틀랜드의 자연환경 속에서 인간의 이성을 뒤덮은 구름과 안개를 몰아내고 태양 빛을 내리쬐고자 했던 데이비드 흄이나 애덤 스미스 같은 유명한 사상가들이 배출되었다면서 말이다. 또한 실제로 이슬을 연구한 윌리엄 찰스 웰스와 스모그를 연구한 존 아이켄도 언급하고 있다. 이런 배경 속에서 윌슨 역시 스코틀랜드의 애런섬과 가장 높은 산인 벤네비스를 여행하면서 구름과 안개의 연구 방법을 발명해냈다고 한다. 또한 자연과 구름이 변화를 일으키는 순간을 포착하면서 예상치 못한 것을 인지하기 위한 인내와 끈기를 길렀다는 것이다. 

결국 자신의 목격했던 구름과 안개 현상을 더 자세히 연구하기 위해 그것을 실험실에서 재현해보고자 안개상자라는 실험 장치를 만들었다고 한다. 수증기는 공기가 팽창하거나 차가워질 때 응축되고 나서 아주 미세한 물방울들이 형성되는데, 이들은 너무 작아서 아주 천천히 가라앉는다고 한다. 물이 응결되기 위해서는 먼지 알갱이와 같은 공기 중의 미세한 입자가 필요한데 윌슨은 아무런 입자가 없는 완전히 깨끗한 공기에서도 구름이 형성될 수 있다는 것을 발견해 냈다고 한다. 그러면서 공기 중의 먼지가 안개를 응축시키는 것처럼 그 당시 막 발견된 엑스선도 비슷한 역할을 한다는 것을 증명해 냈다는 것이다. 먼지만 구름을 형성하는 것이 아니라 방사선도 그런 역할을 한다는 말이다. 낮에는 대기권에서 먼지가 많아지면 구름이 만들어지기도 하지만 먼지 입자가 거의 없는 높은 고도에서도 구름이 만들어진다면서 말이다. 1911년 3월, 윌슨은 자신이 만든 안개상자에서 소립자의 명확한 궤적을 목격한 최초의 증인이 되었다고 한다. 물질을 구성하는 가장 작은 요소인 원자와 아원자 입자의 세계를 우리 눈으로 직접 볼 수 있게 된 최초의 사례였던 것이다. 이 신비한 안개상자를 이용해 양성자, 중성자, 양전자 등 새로운 발견이 계속 이어졌고, 수 년에 걸쳐 14명의 과학자가 노벨상을 받게 되었다고 한다. 

윌슨은 고지대를 돌아다니며 구름 사진을 찍는 것도 좋아했는데, 구름이나 안개의 모양은 섬세하고도 일시적이라서 좀 더 자세히 연구하기 위해 구름 모양을 사진으로 찍는 정교한 방법을 개발해 냈다고 한다. 안개상자에 방사성 물질을 넣어두면 곧 방사성 붕괴가 일어나 원자 조각과 전자, 양성자와 원자핵 또는 중성자를 배출하게 되는데, 연구자들은 여기서 발생하는 찰나의 현상을 윌슨이 고안한 정교한 사진 촬영 기법으로 찍어 그 경로를 확인하고 그 움직임을 탐구할 수 있었다는 것이다. 한편 윌슨은 번개 과학자로도 혁신적인 활동을 했다는 사실도 언급되어 있다. 이 책의 후반부에는 안개상자를 비롯해 다양한 이색 실험들에 대한 내용이 담겨 있는데, 이를테면 바닥 청소용 세정제, 맥주잔, 물, 손전등을 가지고 한 실험에서 탁한 매체를 통해 빛을 들여다보면 붉은색이나 주황색으로 보인다는 사실을 확인해볼 수 있다. 해가 질 무렵에 두꺼운 공기층을 통해 석양이 붉게 물들고 공기가 탁할수록 붉은 빛이 더욱더 진해지는 이유를 확인할 수 있는 셈이다. 이 책에서 안개상자 실험에 쓰인 시료는 작은 컬럼바이트 조각이나 우라늄이 함유된 유리였다. 또한 통풍이 거의 되지 않는 지하실에는 비교적 많은 양의 방사능이 존재하기에 적절한 실험 장소로 소개되고 있다. 물론 안전에 주의해야 한다는 것을 상기시켜주고 있다.

YES24 리뷰어클럽 서평단 자격으로 작성한 리뷰입니다.

과학자에 관한 이야기책인데, 쉽게 볼수 있는 위인전의 형태가 아니다. 

코로나로 집에 있는 시간이 길어진 우리집2호. 

책을 다양하게 읽으면 좋겠는데...

어쩌다보니 문학분야의 책만 주구장창 읽고 있다. 

뭐 집에 있는 책이 문학분야가 많다보니 어쩔수가 없다. 

도서관도 다 문을 닫고 있는 상황이라서 더 그런것 같다. 

학교에 숙제중에 독서록을 쓰는 것이 있다. 

그런데...

모두 문학이다. 

그래서 다른 분야의 책을 읽어보자고 선택한 책이다. 

과학과 인물에 관한 이야기인데.

뭔가 표지부터가 다른 책들과 달리 흥미를 끈다. 

그냥 과학자도 아니고 [괴짜 과학자]의 이야기라니...

어떤 이야기가 담겨 있는지 궁금하다. 

청어람e 의 [괴짜 과학자와 신비한 안개상자]

표지부터가 뭔가 심상찮다. 

산꼭대기에 우뚝선 저 사람이 아마도 괴짜 과학자인가부다. 

우산을 들고 있고, 옆에는 토끼가 있다. 

도대체 어떤 사람의 이야기일까? 

아무런 사전정보없이 책을 읽기 시작했다. 

괴짜 과학자는 스코틀랜드 출신의 과학자 찰스 톰슨 리스 윌슨의 이야기이다. 

스코틀랜드라...

들어본적은 있는데... 

세계지리에 약하다보니 어디쯤 있나? 고민을 하고 있을때 이렇게 친절하게 지도로 보여준다. 

영국의 있는 잉글랜드의 북쪽이라고 한다. 

영국하면 스모그. 안개비. 높은 모자. 우산이 생각이 난다. 

스코틀랜드도 기후가 비슷 

아니 영국보다 더 척박한고 한다. 

안개가 끼여있는 날이 많고, 경제적으로 쓸모 있는 땅보다 척박한 땅이 휠씬 많다고 한다. 

그러다보니 외세의 침략을 덜 받으면서 자신들의 문화를 지가면서 살아가고 있는 곳이 많다고 한다. 

우리의 주인공인 윌슨도 이런곳에서 살다보니 자연스럽게 안개에 관심을 가지게 된것이다. 

책의 앞 부분에는 스코틀랜드에 대한 이야기가 많이 펼쳐진다. 

안개가 다양한 분야에 영향을 준 이야기는 정말 흥미롭다. 

사람들이 살아가는 장소의 특징때문에 다른 생각을 많이 할 수 있다는것이 흥미로웠다. 

많은 분야에서 두각을 나타낸 인물들을 소개하고 있다.  

한번쯤 이름을 들어봤던 학자들도 있다. 

유명하고 똑똑한 사람들이 많이 배출된 곳이라는것을 알게되었다. 

노벨상을 탄 사람들도 많고 말이다. 

스코틀랜드 사람들에게 늘 곁에 있는 안개가 과학분에서도 업적을 내게 된다

늘 변화하는 하늘을 관찰하다보니, 구름에 관한 연구를 발표한 학자도 있다. 

과학책에서 한번쯤 봤던 구름을 연구한 사람이 스코틀랜드 사람이라니 새로웠다. 

자 여기서 우리가 만날 학자는 바로 찰스 톰슨 리스 월슨 이다. 

영어권에서는 줄여서 CTR로 부르기도 한단다. 

안개를 관찰하다가 원자의 움직임을 발견했다고 한다. 

원자?

안개를 관찰하다 원자? 

원자는 너무너무 작아서 실험실에서 전자 현미경로만 봐야하는줄 알았다. 

그런데...

그 원자의 움직임을 발견했다니...

그럼 원자는 뭘까? 

원자(原子, atom)는 화학 반응을 통해 더 쪼갤 수 없는 단위를 말한다 - 출처 위키백과

세상에나 작은 원자를 눈으로 볼수 있다니...

윌슨은 안개를 관찰하다 실험실에서 안개를 만들어보는 연구를 했다고 한다. 

주변에서 쉽게 구할수 있는 재료들로 말이다. 

실험 연구비가 풍족하지 않아서 유리플라스크가 깨지면  직접 만들어가면서 연구를 했다고 한다. 

그의 실험과정을 살펴보면 궁금한 한 분야를 끝까지 파고드는 집념이 대단하다. 

하긴 그런 집념이 있으니 뭔가를 발견할 수도 있었을것이다. 

자연의 안개를 관찰하기위해서 직접 산을 오르기도 하고 

산꼭대기에서 번개를 맞을뻔도 하고. 

이런저런 힘든 일도 많았지만, 

결국은 자신이 궁금해하던 것을 밝혀내는 모습이 정말 멋있었다. 

우리집 2호.

과학은 어려운 과목이라는 생각을 가지고 있다. 

그런데 늘 보는 구름이나 안개를 관찰해서 이렇게 새로운 것을 찾아낼 수 있다는 것이 조금은 흥미로웠던것 같다. 

처음에는 조금 시쿤둥하게 보더니 뒷부분은 흥미롭게 봤다. 

책의 뒷부분에 소개된 실험영상을 볼 수 있는 QR코드로 유튜브 영상을 바로 볼 수있다. 

책에서 봤던 내용이 실제로 눈앞에서 벌어지는 과정이 정말 흥미로웠다. 

직접 집에서 실험을 하기에는 이런저런 문제가 많으니 이 영상을 꼭 보길 권한다. 

원자는 눈으로 직접 볼수 없다는 편견을 단박에 깰수 있는 정말 흥미로운 영상이다. 

잘 몰랐던 스코틀랜드라는 나라에 대해서도 여러가지를 알 수 있고, 하나에 집중하는 과학자들의 모습을 살펴보는 흥미로운 시간이였다. 

문학분야뿐 아니라 과학자들에 대한 흥미를 가지는 멋진 기회가 되었다. 

저는 위 도서를 추천하면서 청어람e로부터 도서를 지원받아 작성하였습니다.
 

괴짜 과학자와 신비한 안개상자 옌스 죈트겐 저/비탈리 콘스탄티노프 그림/이덕임 역 청어람e(청어람미디어) | 2020년 08월

신청 기간 : 9월17일 까지

모집 인원 : 5명

발표 : 9월18일

신청 방법 : 댓글로 신청해주세요!

* 신청 전 도서를 받아 보실  기본주소를 꼭 확인해주세요.

* 서평단 여러분께

* 리뷰를 쓰신 뒤 함께 쓰는 블로그 ‘리뷰 썼어요!’ 게시판에 글을 남겨주세요.  

* 리뷰에 아래 문구를 꼭 넣어주세요.

YES24 리뷰어클럽 서평단 자격으로 작성한 리뷰입니다.

스코틀랜드 출신의 찰스 윌슨은 안개상자(구름상자)를 통해서 날아다니는 원자를 눈에 보이게 만들었다. 그 덕분에 이후 15명의 과학자가 노벨상을 받을 수 있었다. 원자를 눈으로 보게 만든 장비라는 인상에 안개상자가 고가의 복잡한 도구로 인식될 수 있으나, 실제 안개상자는 저렴하고 단순하며 일상적인 도구로도 제작이 가능한 것이었다. 

이 책은 안개상자의 위대함에 집중하기 보다는, 스코틀랜드의 지리적 특성과 안개와 구름을 관찰함으로써 아름다움과 과학을 연결지은 찰스 윌슨에 대해 이야기 한다.  

P.33 안개에 대한 그의 열정은 형이상학적 관심으로까지 나아갔다.

P.91 과학에 대한 그의 헌신은 자연에 대한 사랑과 그 아름다움을 진정으로 즐길 줄 아는 삶을 통해 힘을 얻었습니다.

그렇기 때문에 과학 서적이라기 보다 다소 탐미주의 소설같은 느낌

#괴짜과학자와신비한안개상자 #옌스죈트겐 #청어람e