인류는 더 강하고, 더 우수한 새로운 소재를 찾을 수 있을까?

합금은 철 등을 원재료로 해서 다른 금속이나 물질을 첨가한 것을 말해요. 금속의 종류는 90종이나 되고 합금의 종류는 10만 가지가 넘을 정도예요. 철은 인류가 아주 오래전부터 사용해 온 소재지요. 강철을 만들 수 있게 되면서 인류는 문명을 일으킬 수 있었어요. 하지만 녹이 슨다는 철의 단점을 보완하기 위해 스테인리스강을 만들었고, 보다 널리 활용하기 위해 형상기억합금까지 만들어 냈어요.

세라믹은 매우 다양한 모양을 가지고 있어요. 흔히 말하는 도자기부터 타일, 인공 뼈, 반도체까지 모두 만들 수 있는 흥미로운 소재죠. 진흙을 불에 굽다가 우연히 발견한 세라믹은 전기를 만들어 내는 압전 소자뿐 아니라 태양 전지로도 사용되지요.

인공 물질, 합성수지 플라스틱은 현대에 가장 많이 쓰이는 소재예요. 칫솔에서부터 빨대까지 두루 사용되면서 편리함을 선물했지만 그만큼 지구 환경과 생태계를 위협하는 물질이 되고 말았어요. 플라스틱 남용 문제는 전 지구가 힘을 모아 해결해 나가야 할 과제이기도 해요.

합성 섬유는 플라스틱과 마찬가지로 인류를 편하게 만들어 준 소재지요. 힘들게 누에고치를 기를 필요도 없고, 코트에 좀이 슬까 걱정할 필요도 없어졌으니까요. 가볍고, 잘 늘어나고, 잘 해지지도 않고, 가격도 저렴한 합성 섬유는 지금도 발전을 거듭하고 있지만 미세 섬유나 쓰레기 문제를 일으키고 있어요.

초전도체는 전기 저항을 0으로 줄이고 자기장을 차단해, 핵융합이 가능한 장치를 만들 수 있게 해 주는 소재예요. 특히 상온 초전도체는 냉각 장치가 필요 없어서 그 활용 범위가 무궁무진하지요. 물론 앞으로도 계속 연구를 이어 가야 하지만, 머지않아 아이언맨이 가진 것 같은 아크 원자로까지 만들 수 있는 날이 오지 않을까 기대를 갖게 해요.

『궁금했어, 첨단 소재』에는 이외에도 반도체와 나노 물질까지, 다양하고 놀라운 첨단 소재에 대한 흥미로운 이야기가 담겨 있어 10대 어린이 청소년 독자들이 과학에 대한 깊은 관심을 가지게 될 거예요. 그리고 그중에서 우리 인류가 더 강하고 더 우수한 소재를 발견하고 발명하는 데 기여하는 과학자가 탄생할지도 모를 일이죠!