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들어가며
1장 우리 주변의 가전제품 속 과학 ㆍ 전자레인지로 어떻게 음식을 데우는 걸까요? ㆍ 냉장고는 어떻게 음식을 차갑게 만들까요? ㆍ 우리는 어떻게 텔레비전으로 영상을 볼 수 있는 걸까요? ㆍ LED는 어떤 원리로 빛을 내는 것일까요? 왜 에너지 효율이 좋다고 하는 걸까요? ㆍ 체지방계로 어떻게 몸속의 지방을 측정하는 걸까요? ㆍ 기온이 높은데도 선풍기 바람을 쐬면 왜 시원하게 느껴질까요? ㆍ 노이즈 캔슬링 헤드폰은 어떻게 소음을 차단할 수 있는 걸까요? ㆍ 복사기는 어떻게 원고와 똑같은 모양을 인쇄할 수 있을까요? ㆍ 110V 콘센트는 왜 이런 모양일까요? 2장 집 안에서 찾아볼 수 있는 과학 ㆍ 세제를 사용하면 어떻게 기름때를 지울 수 있는 걸까요? ㆍ 물을 많이 흡수해도 종이 기저귀가 새지 않는 비결은 무엇일까요? ㆍ IH 인덕션은 어떻게 불 없이도 요리를 할 수 있을까요? ㆍ 김이 서리지 않는 거울은 어떤 원리로 되어 있는 걸까요? ㆍ 금속에 닿으면 왜 차갑다고 느낄까요? ㆍ 지워지는 볼펜은 어떻게 글자를 지울 수 있는 걸까요? ㆍ 순간접착제가 ‘순간적으로’ 접착하는 비결이 뭘까요? ㆍ 음식은 왜 상할까요? ㆍ 항균 가공 제품은 어떻게 세균과 싸울까요? 3장 집 밖에서 발견할 수 있는 과학 ㆍ 거대한 비행기가 어떻게 하늘을 날 수 있을까요? ㆍ 무거운 쇳덩어리 배가 어떻게 물 위에 뜰 수 있을까요? ㆍ 자기 부상 열차는 어떻게 그렇게 빠를 수 있을까요? ㆍ 전기 자동차는 휘발유 자동차와 어떻게 다를까요? ㆍ 차가 급정거하면 왜 몸이 앞으로 기울어질까요? ㆍ 교통 카드는 어떻게 갖다만 해도 인식이 되는 것일까요? ㆍ 새는 왜 전선에 앉아도 감전되지 않는 걸까요? ㆍ 일회용 손난로는 어떤 원리로 따뜻해지는 것일까요? ㆍ 불꽃축제에서 쓰이는 다양한 색깔의 불꽃은 어떻게 만드는 걸까요? 4장 하이테크 기술에 숨겨진 과학 ㆍ 스마트폰은 어떤 원리로 통화나 통신을 할 수 있는 걸까요? ㆍ 터치스크린은 어떻게 손가락의 움직임에 반응하는 걸까요? ㆍ 디지털카메라는 어떤 원리로 사진을 찍는 걸까요? ㆍ 어떻게 GPS로 내가 있는 위치를 알 수 있을까요? ㆍ USB 메모리에 데이터를 어떻게 보존하는 걸까요? ㆍ QR 코드의 무늬에는 어떤 정보가 입력되어 있나요? ㆍ 얼굴 인식 기능은 어떻게 본인의 얼굴을 구분하는 걸까요? ㆍ 스텔스 전투기는 어떤 원리로 ‘보이지 않는’ 걸까요? 5장 우리 몸과 병의 신기한 과학 ㆍ 낮에는 활기차다가 왜 밤이 되면 졸릴까요? ㆍ 차가운 걸 갑자기 먹으면 왜 머리가 지끈지끈 아플까요? ㆍ 모기가 물 때는 왜 아프지 않은 걸까요? ㆍ 추울 때나 무서울 때 소름이 돋는 이유는 무엇일까요? ㆍ 혈액형은 왜 여러 종류가 있는 걸까요? ㆍ 병은 왜 전염되는 걸까요? 세균과 바이러스는 어떻게 다른 거죠? ㆍ 복용한 감기약은 어떻게 작용하나요? ㆍ 암이란 무엇인가요? 어떤 병이죠? ㆍ 엑스레이 촬영을 하면 어떻게 몸 안을 볼 수 있는 걸까요? 6장 자연과 우주에 관련된 과학 ㆍ 하늘은 왜 파란가요? 저녁에는 왜 빨갛게 되죠? ㆍ 천둥번개는 왜 치는 걸까요? ㆍ 왜 장마철에는 비가 계속 내리는 걸까요? ㆍ 밀물과 썰물은 왜 발생하는 걸까요? ㆍ 바다의 소금은 어떻게 만들어지는 걸까요? ㆍ 일본은 왜 그렇게 지진이 자주 발생하는 것일까요? ㆍ 달을 보면 왜 항상 토끼 모양이 보일까요? ㆍ 어떻게 몇 억 광년이나 떨어진 별을 볼 수 있을까요? |
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물 분자는 보통 각기 다른 방향으로 흩어져 있지만, 마이크로파를 쏘면 플러스 부분과 마이너스 부분이 방향을 일치시키려고 움직입니다. 물 분자는 마이크로파 전기의 힘에 의해 1초에 24억 5천만 번의 속도로 방향을 바꾸면서 고속 진동을 하게 됩니다. 이때 물 분자끼리 부딪치거나 스쳐서 생기는 마찰로 열이 발생하는 것이지요.
--- p.17, 「전자레인지로 어떻게 음식을 데우는 걸까요?」 실내의 기온이 체온보다 낮으면, 체온이 이 공기의 막으로 서서히 이동합니다. 실내 온도가 30도라고 하면 인체 주위의 기온은 30도보다 조금 더 높아지지요. 다시 말해, 인체는 보통 바깥공기보다 따뜻한 공기에 둘러싸여 있는 것입니다. 여기에 선풍기 바람을 쐬면 몸을 둘러싼 공기의 막이 부서지고 따뜻한 공기가 날아갑니다. --- p.36, 「기온이 높은데도 선풍기 바람을 쐬면 왜 시원하게 느껴질까요?」 공기는 온도에 따라 머금을 수 있는 수증기 양이 다릅니다. 차가운 공기보다 따뜻한 공기가 수증기를 더 많이 머금을 수 있습니다. 그렇기 때문에 따뜻한 공기가 냉각되면, 수증기 상태로 존재할 수 없게 된 수분이 액체 상태인 물로 바뀌게 됩니다. --- p.65, 「김이 서리지 않는 거울은 어떤 원리로 되어 있는 걸까요?」 지워지는 볼펜에 사용된 잉크 안에는 직경 2~3μ의 마이크로캡슐이 들어있습니다. 이 캡슐 안에는 세 가지 성분이 들어 있는데, 빨간색, 검은색, 파란색 등의 발색제와 발색을 촉진하는 현색제 그리고 변색 온도 조정제입니다. 발색제는 단독으로는 색을 낼 수 없으며, 상온에서 현색제와 결합해 있는 동안에만 글자에 색이 나타납니다. --- p.74, 「지워지는 볼펜은 어떻게 글자를 지울 수 있는 걸까요?」 부상 코일에 전류를 흘려보내면 차체 측의 자석과 반발하면서 차체가 떠오릅니다. 이 상태에서는 차체가 둥실둥실 떠 있기 때문에 흔들리겠지요. 그러나 안내 코일이 차체가 멀어지면 당기는 힘을 발생시키고, 가까워지면 반발하는 힘을 발생시켜서 차체를 항상 중앙 위치로 되돌려놓습니다. 자기부상열차는 이러한 방법으로 지상에서 약 10cm 떠 있는 상태로 주행할 수 있습니다. --- p.101, 「자기 부상 열차는 어떻게 그렇게 빠를 수 있을까요?」 기지국이 수신한 전파는 빛이나 전기 신호로 변환되며, 광섬유라고 하는 케이블을 통과하여 ‘교환국’에 전송됩니다. 교환국이란 기지국을 유선으로 연결하여 중계하는 역할을 하는 설비로, 각 지역마다 설치되어 있습니다. A 근처의 기지국에서 송신된 광신호는 교환국을 거쳐 B에게서 가장 가까이 있는 기지국으로 전송됩니다. --- p.133, 「스마트폰은 어떤 원리로 통화나 통신을 할 수 있는 걸까요?」 그래서 개발된 것이 2차원 코드입니다. 바 형태가 아니라 도트 형태이기 때문에 가로·세로 두 방향으로 정보를 저장할 수 있어서 저장 정보량이 수백 배로 증가했습니다. 숫자만 사용하면 최대 7,089자이고 영어와 숫자를 조합하면 4,296자, 한자로도 1,817자의 정보를 기록할 수 있으며, 순간적으로 읽어들일 수 있어서 아주 편리하기 때문에 지금은 물류 업계 이외에도 일상생활의 다양한 곳에서 사용되고 있습니다. --- p.154, 「QR 코드의 무늬에는 어떤 정보가 입력되어 있나요?」 물론, 엑스레이가 어떤 물질이든 똑같이 투과하는 것은 아닙니다. 사람의 몸 안에는 뼈나 장기, 근육 등이 있는데, 조직을 구성하고 있는 원소의 종류나 밀도가 다르기 때문에 엑스레이가 통과하기 쉬운 정도가 제각기 다릅니다. 엑스레이를 몸 내부로 쏘게 되면, 장기나 근육은 통과할 수 있지만 뼈나 치아 등 밀도가 높은 물질에 접촉하면 도중에 멈추게 됩니다. --- p.200, 「엑스레이 촬영을 하면 어떻게 몸 안을 볼 수 있는 걸까요?」 ‘달은 자전을 하지 않으니까 항상 같은 면만 보이는 것 아닐까요?’라고 생각할 수도 있는데요, 그건 잘못된 생각입니다. 만약 달이 자전을 하지 않고 지구 주위를 한 바퀴 돈다면 달 뒷면이 보일 것입니다. 공처럼 둥근 물체에 표시를 하고, 공이 회전하지 않도록 손으로 들고 자신의 몸 주위로 한 바퀴 움직여 보세요. 어느 순간 표시가 보이지 않게 되지요? --- p.229, 「달을 보면 왜 항상 토끼 모양이 보일까요?」 |
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사고의 폭을 넓히면 세상을 보는 눈이 달라진다.
생활 속에 녹아든 과학 미적분의 원리를 깨닫는 상황 모기 침이 피부를 뚫어도 아프지 않은 까닭은? 고압 전류가 흐르는 전선 위에 앉은 새들은 왜 감전되지 않을까? 약을 먹으면 어떻게 아픈 부위를 찾아서 치료해주지? GPS는 내 위치를 무슨 방법으로 찾아내는 걸까? 당연하다 여겨 관심도 가지지 않았지만 질문을 듣는 순간 “어, 그러네? 왜 그러지?” 싶은 현상들. 사실 이 모든 것은 과학으로 설명이 가능하다. 세상은 과학이라는 퍼즐 조각이 모여 완성된 한 폭의 그림이기 때문이다. 스마트폰, 지하철, 텔레비전, 에어컨, 전자레인지 등등 과학의 원리와 응용은 이제 현대인의 삶 그 자체라 해도 과언이 아니다. 새로운 발명을 위해 불철주야 연구하는 과학자들도, 그들이 만들어 낸 문명의 이기를 이용만 하는 과알못들도 모두 과학으로 이루어진 세상 속을 살아가고 있는 것이다. 이 책 『물음표 과학』은 우리 주변의 '가전제품' 속 과학', '집 안'에서 찾아볼 수 있는 과학, '집 밖'에서 발견할 수 있는 과학, '하이테크' 기술에 숨겨진 과학, '우리 몸과 병'의 신기한 과학, '자연과 우주'에 관련된 과학 등 6가지 카테고리 속에 담긴 신기한 52가지 과학 이야기를 알기 쉬운 그림과 함께 친절하게 설명해 주고 있다. 일본 도쿄이과대학 물리학과 교수인 가와무라 야스후미가 직접 꼼꼼하게 감수한 일상 생확 속 숨은 과학 찾기를 통해 지금까지와는 다른 시각으로 주변을 바라보게 되고, 더 흥미로운 세상을 만끽할 수 있기를 바란다. 혹여 과학책을 밥과 찬으로 구분한다면, 이 책은 단연코 백미다. 가와무라 야스후미는 딱딱한 과학 지식을 부드런 쌀밥으로 짓는 능력이 탁월하다. 에너지 학자이자 도쿄이과대학의 첫 번째 물리학 교수이기도 한 가와무라 교수는 지난 30여 년 간 대중이 친근하게 접근할 수 있는 과학책들을 써 왔다. 가와무라 교수가 감수한 이 책은 그 흐름의 최신작이다. 과학을 애정하는 이들 뿐 아니라 인문의 시선에서 창작하는 크리에이터들에게도 추천한다. - 유튜브 《과학책장》 및 팟캐스트 《과학책 읽어주는 남자》 과읽남 뉴턴은 떨어지는 사과를 보고 만유인력의 법칙을 발견했다고 하지요. 진위 여부를 떠나 인류가 탄생한 이래 수백만 년은 되풀이되었을 이 일상의 모습처럼 과학적 원리는 우리 주변에 늘 존재하고 있습니다. 누군가가 발견하고 의문을 가지고 연구해주기를 기다릴 뿐이죠. 이 책은 그러한 일상 속에 숨겨진 과학들을 여럿 소개하고 있습니다. 이 책을 통해 여러분들도 뉴턴처럼 무언가 새로운 발견을 할 수 있는 기회와 마주할 수 있기를 기원합니다. - 과학 대중화 매체 《이웃집과학자》 |