이 책에서 다루는 탄소는 원소로서의 탄소가 아니라 이 원소가 다수 모여서 만들어진 고체인 탄소, 더 엄밀하게 말 한다면 탄소 재료 혹은 카본 재료를 대상으로 한다.

고체로서의 탄소는 우주로부터 운석으로 지구로 날아오는 것도 있지만 대부분은 인류가 탄생하기 이전에 지구를 에워싸고 있던 대기 중의 이산화탄소가 태양 에너지에 의해서 식물이나 플랑크톤 같은 유기물로 흡수되고, 그것이 지하 깊숙한 곳에 매몰되어 오랜 시간에 걸쳐 고온과 고압으로 변질된 결과 석탄, 석유, 천연 가스 같은 화석 자원이 주요 성 분으로 축적된 것이다. 현재 물의를 일으키고 있는 지구 온난화는 탄소 원소를 주성분으로 하는 자원을 에너지로 대량 사용하는 한편 탄소원을 유기물로 축적하는 능력을 가진 삼림을 분별 없이 벌채하거나 파괴함으로써 이산화탄소가 갈수록 증가하기 때문이다.

이처럼 탄소 원소를 풍부하게 가진 유기물을 대기 중에서 연소시키면 이산화탄소로 되어 방출되기 때문에 지구 온난화를 초래하게 된다. 그러나 이 책의 여러 곳에서 설명하는 바와 같은 재료로 사용한다면 이산화탄소로 인한 온난화 문제 해결에도 이바지하게 될 것이다. 그러한 의미에서도 탄소 재료는 에너지와 환경문제를 생각함에 있어서 핵심 재료라고 할 수 있다.

투명하고 영롱한 빛을 내는 다이아몬드도 사실은 탄소 동소체의 덩어리이지만 보통 우리가 목격하는 탄소 재료는 새까맣고 손으로 만지면 가루가 손에 묻는 달갑지 않은 존재라는 이미지가 강하다. 그러나 이 탄소 재료는 일상의 생활에서부터 산업에 이르는 많은 분야에서 중요한 역할을 하여 왔고, 앞으로 첨단기술의 발달을 뒷받침할 중요한 소재의 하나이다.

생활 주변에서만 예를 찾아 보아도 연필 심에서부터 복사기의 토너와 프린트 잉크, 모터의 브러시와 전차의 팬터그래프, 자동차의 타이어, 정수기의 흡착제 등, 탄소 재료의 응용 예는 무수하게 많다. 알루미늄 제련과 반도체 공업 등에서도 중요 부재로 사용되고 있다. 어디서나 그늘에 가리워져 있기는 하지만 없어서는 안 되는 존재이다.

유사 이전부터 목탄으로서 주요 에너지원이었던 탄소는 한 때는 코크스로, 또 어떤 때는 활성탄이나 탄소 섬유로 그때마다 모습과 형체를 달리하면서 주목을 받으며 인간 사회의 발전에 공헌하여 왔다. 그것이 이제 다시 플러렌이나 카본 나노튜브의 출현으로 일약 21세기의 총아가 될 전망이어서 큰 기대가 모여지고 있다.

이처럼 고체로서의 탄소는 오직 한 종류의 원소로만 구성되어 있음에도 불구하고 다른 원소와는 다르게 다양한 얼굴과 형태로 변신할 수 있는 매우 기이한 물질이다. 하지만 왜 그러한가, 그 본질은 무엇인가? 하는 질문을 받을 때가 많다. 예컨대 이 책의 4, 5, 6절에서 다루고 있는 탄소 섬유에 물고기가 떼지어 모여드는 현상은 현재로서는 전혀 설명할 수 없다. 이러한 탄소의 불가사의에 대하여, 이제까지 밝혀진 사실을 중학생이나 고교생 정도의 과학지식만 가지고 있어도 능히 이해할 수 있도록 쉽게 기술하려고 한 것이 이 책이다.

많은 독자들이 이 책을 읽음으로써 탄소 재료를 이해하게 되고, 또 흥미를 느끼게 된다면 그것만으로도 저자는 큰 보람이라 생각한다.