학생을 위한 화학과 화학자 이야기 (증보개정)
책 소개
2002년 출간된 『학생을 위한 화학과 화학자 이야기』가 그 동안 학생에게 널리 읽힌 이유는 아래 당시 저자서문에 적은 대로 ‘사실로 표현된 내용의 발견 배경과 아이디어’를 위주로 책을 작성했기 때문일 것이다.
“과학적 사실 자체도 언어와 마찬가지로 배워야 한다고 믿는다. 그럼에도 사실로 표현된 내용의 발견 배경과 아이디어, 즉 전체적인 발견의 의미를 이해하지 않고는 새로운 지식의 창출은 물론 활용할 지식이 되지 못할 것이다. 과학은 이 세계의 참 모습을 향해 흐르는 거대한 물결이다. 위대한 발견은 흐름 속에 묻혀 있는 거짓과 참을 구별하여 거짓을 수정하고 참을 증폭시켜 흐름의 방향을 바르게 하는 힘이다. 다시 말해서 현재 우리가 과학이라고 배우는 내용은 과학의 역사와 함께 하며 역사적 이해야 말로 배우는 내용의 의미와 가치를 아는데 더없이 중요하다.”
이번 새로이 발행되는 『(증보개정)학생을 위한 화학과 화학자 이야기』는 14장으로 구성된 기존의 책 내용에 4개의 장을 추가(증보)한 책이다. 그 증보된 4개의 장은 의식주의 학문, 건강과 에너지 등 향상된 삶의 학문인 화학의 특징에 대한 것으로, 15장에는 의약품과 생활 화학제품, 16장에는 녹색식물의 광합성과 농업의 비료와 농약을 다루었고, 모두 이들의 혜택과 위험, 그 위험을 낮추기 위한 노력을 함께 기술하였다.
17장에서 다룬 화석연료 등이 가져온 지구 온난화, 냉동제 등에 의한 성층권 오존층 파괴의 대기 오염도 마찬가지다. 이 장에서는 환경 친화적 에너지의 방향을 함께 기술하였다. 마지막 18장에서는 이제까지의 화학과는 달리 나노 크기의 원자나 분자를 직접 조작하는 나노과학기술과 응용 전망을 다루었고 이 또한 적용에서 독성과 환경 위해를 최소화하는 노력이 필요하다. 이 녹색나노기술 등 녹색화학에 대한 화학자의 책임을 마지막으로 기술하였다.
과학계의 문화가 사회적 문화가 된 과학문화(scientific culture)는 과학기술의 성취와 그 성취의 방법론에 대한 것이다. 과학기술의 성취는 인간 사회에 대한 혜택, 유용성뿐만 아니라 동반하는 위험성을 낮추기 위한 방법을 포함한다. 또한 이 책에 기술된 성취의 방법론에서 정직성(honesty)과 객관성(objectivity)의 과학적 사고는, 사실적 근거와 올바른 추리의 논증적 사고에 대한 것으로, 사회 갈등적 문제에 올바른 판단을 내리는 지침이 된다.
이와 더불어 과학자의 날조 등 부정행위와 다른 과학자의 공로를 인정해야 한다는 표절행위의 금지, 임상대상의 보호 등, 그리고 제반 연구 세계의 공정성의 유지에 대한 연구진실성(integrity)은 과학자의 윤리적 책무에 대한 것으로, 사회 문화가 되어 있다. 일상생활에 좀 더 가까운 화학도로서 우리 사회의 허위, 조작, 과장과 그러한 화학적 산물이 초래하는 피해로부터 우리와 사회를 보호할 책임이 또한 화학도에게 있다고 할 것이다.
이 책은 스토리텔링 형식으로 작성한 것이 아니라 과학의 역사적 인물과 과학적 사고에 대한 것이다. 2002년 『학생을 위한 화학과 화학자 이야기』도 그렇고 금번 2017년 ‘증보개정’에서도 작성한 원고를 세심히 읽고 조언을 해준 저자의 오랜 친구가 있다. 한림대학교 화학과 조병태 명예교수에게 감사한다. ‘증보개정’에서는 대한화학회 학술 용어를 반영하였다.
2017년 1월
峴松齋에서
저자 姜健一
“과학적 사실 자체도 언어와 마찬가지로 배워야 한다고 믿는다. 그럼에도 사실로 표현된 내용의 발견 배경과 아이디어, 즉 전체적인 발견의 의미를 이해하지 않고는 새로운 지식의 창출은 물론 활용할 지식이 되지 못할 것이다. 과학은 이 세계의 참 모습을 향해 흐르는 거대한 물결이다. 위대한 발견은 흐름 속에 묻혀 있는 거짓과 참을 구별하여 거짓을 수정하고 참을 증폭시켜 흐름의 방향을 바르게 하는 힘이다. 다시 말해서 현재 우리가 과학이라고 배우는 내용은 과학의 역사와 함께 하며 역사적 이해야 말로 배우는 내용의 의미와 가치를 아는데 더없이 중요하다.”
이번 새로이 발행되는 『(증보개정)학생을 위한 화학과 화학자 이야기』는 14장으로 구성된 기존의 책 내용에 4개의 장을 추가(증보)한 책이다. 그 증보된 4개의 장은 의식주의 학문, 건강과 에너지 등 향상된 삶의 학문인 화학의 특징에 대한 것으로, 15장에는 의약품과 생활 화학제품, 16장에는 녹색식물의 광합성과 농업의 비료와 농약을 다루었고, 모두 이들의 혜택과 위험, 그 위험을 낮추기 위한 노력을 함께 기술하였다.
17장에서 다룬 화석연료 등이 가져온 지구 온난화, 냉동제 등에 의한 성층권 오존층 파괴의 대기 오염도 마찬가지다. 이 장에서는 환경 친화적 에너지의 방향을 함께 기술하였다. 마지막 18장에서는 이제까지의 화학과는 달리 나노 크기의 원자나 분자를 직접 조작하는 나노과학기술과 응용 전망을 다루었고 이 또한 적용에서 독성과 환경 위해를 최소화하는 노력이 필요하다. 이 녹색나노기술 등 녹색화학에 대한 화학자의 책임을 마지막으로 기술하였다.
과학계의 문화가 사회적 문화가 된 과학문화(scientific culture)는 과학기술의 성취와 그 성취의 방법론에 대한 것이다. 과학기술의 성취는 인간 사회에 대한 혜택, 유용성뿐만 아니라 동반하는 위험성을 낮추기 위한 방법을 포함한다. 또한 이 책에 기술된 성취의 방법론에서 정직성(honesty)과 객관성(objectivity)의 과학적 사고는, 사실적 근거와 올바른 추리의 논증적 사고에 대한 것으로, 사회 갈등적 문제에 올바른 판단을 내리는 지침이 된다.
이와 더불어 과학자의 날조 등 부정행위와 다른 과학자의 공로를 인정해야 한다는 표절행위의 금지, 임상대상의 보호 등, 그리고 제반 연구 세계의 공정성의 유지에 대한 연구진실성(integrity)은 과학자의 윤리적 책무에 대한 것으로, 사회 문화가 되어 있다. 일상생활에 좀 더 가까운 화학도로서 우리 사회의 허위, 조작, 과장과 그러한 화학적 산물이 초래하는 피해로부터 우리와 사회를 보호할 책임이 또한 화학도에게 있다고 할 것이다.
이 책은 스토리텔링 형식으로 작성한 것이 아니라 과학의 역사적 인물과 과학적 사고에 대한 것이다. 2002년 『학생을 위한 화학과 화학자 이야기』도 그렇고 금번 2017년 ‘증보개정’에서도 작성한 원고를 세심히 읽고 조언을 해준 저자의 오랜 친구가 있다. 한림대학교 화학과 조병태 명예교수에게 감사한다. ‘증보개정’에서는 대한화학회 학술 용어를 반영하였다.
2017년 1월
峴松齋에서
저자 姜健一
작가 소개
저 : 강건일
姜健一
서울대학교 약학대학 및 동 대학원을 졸업하고 동아제약에서 연구 생활을 하다 캐나다로 유학하여 브리티시컬럼비아 대학에서 약학 박사(약화학 전공) 학위를 받았다. 그 후 숙명여대 약학대학 교수를 역임하였고, 미국의 밴더빌트 의과대학에서 연구하고 대웅제약 중앙연구소 소장으로도 있었다. 학생들에게 올바른 과학을 알려주기 위한 책을 써 왔으며 최근의 책으로는 '강박사의 초과학 산책(상, 하)'(2001년), '학생을 위한 화학과 화학자 이야기'(2002년), '진화론 창조론 산책'(2003년), '생물학과 생물학자 이야기 (상, 하)'(2004년)가 있다. 현재 '한국의사(擬似)과학문제연구소'를 운영하며 비(非)과학을 과학이라고 하는 문제와 비판적 사고의 중요성을 알리고 있다.
목 차
증보개정 저자서문
1. 연금술과 플로지스톤설
1) 연금술사의 꿈 2) 플로지스톤설
2. 중요 원소의 발견
1) 산소의 발견과 라부아지에의 연소설 2) 캐번디쉬와 수소와 질소의 발견 3) 데이비와 알칼리 금속의 전기화학적 발견 4) 분젠, 키르히호프와 알칼리 금속의 분광학적 발견 5) 발라르, 무아상 등에 의한 할로젠 원소의 발견
3. 원소의 주기적 성질
1) 원소와 주기적 성질 2) 멘델레예프와 주기율표 3) 마이어와 우선권 갈등 4) 멘델레예프가 예측한 원소 5) 램지, 레일레이와 비활성 기체의 발견
4. 원자와 분자
1) 돌턴과 화학 원자론 2) 화학량론, 기체법칙, 아보가드로의 분자가설 3) 원자량과 베르셀리우스, 스타스, 리챠드 4) 원소 분석 5) 분자량 결정
5. 화학 구조론
1) 이성질체, 형이론, 원자가 2) 케쿨레의 화학 구조론 3) 파스퇴르, 반트 호프와 입체화학 4) 작스, 하셀과 회전 배열 개념 5) 베르너의 배위 이론, 원자가 껍질 전자쌍 반발 이론
6. 원자 구성 입자
1) 방전관 현상 2) J.J. 톰슨의 전자의 발견 3) 양성자와 골드슈타인, 동위원소와 아스턴, 소디 4) 러더퍼드의 핵 원자 모형, 채드윅의 중성자
7. X선과 원자 구조, 보어의 양자 모형
1) 뢴트겐의 X선과 라우에, 브래그의 물질 구조 2) 바클라의 2차 X선과 모즐리의 발견 3) 수소의 불연속 스펙트럼, 플랑크의 양자론 4) 보어의 양자 모형
8. 화학 결합, 이온, 산과 염기
1) 화학 결합, 옥텟(팔 전자) 규칙 2) 루이스의 공유 전자쌍 결합, 폴링의 전기음성도 3) 아레니우스 등 전해질 해리이론의 창안자 4) 산, 염기 개념의 발전
9. 열과 열역학 법칙
1) 열의 본질, 칼로릭설의 부정 2) 마이어, 줄 등과 에너지 보존 3) 열역학 제2법칙 4) 네른스트, 지오크와 열역학 제3법칙
10. 열화학, 반응 속도론, 반응 메커니즘
1) 연료, 화학 반응, 반응열 2) 베르틀로, 깁스, 헬름홀츠와 열화학 3) 화학 반응 속도론, 굴드베리와 보게 그리고 반트 호프 4) 아레니우스의 활성화 에너지, 반응의 충돌 이론 5) 화학 반응의 전자 이론, 로빈슨과 인골드
11. 전지, 전기분해, 무기 화합물 제조
1) 갈바니의 실험과 볼타의 전지 2) 패러데이의 전기분해 법칙, 공업적 이용 3) 황산, 탄산 소듐의 제조 4) 암모니아와 질산의 제조
12. 화학 실험
1) 일반 분리, 정제 2) 크로마토그래피 3) 콜로이드, 투석, 초원심분리, 전기이동 4) 정성, 정량 분석법
13. 천연에서 인공으로
1) 생명체의 산물을 실험실에서 2) 호프만과 퍼킨의 인공 염료 3) 천연약, 합성약, 페놀과 아스피린 4) 합성 항균제, 설파제
14. 중합체와 기타 소재
1) 슈타우딩거의 고분자 화학과 인조 고무 2) 레이온과 나일론, 카러더스의 비극 3) 플라스틱, 지글러와 나타의 유기금속 촉매 4) 금속, 촉매와 합금 5) 세라믹, 유리, 액정
15. 의약품, 방부제, 살균(위생)소독제
1) 의약품, 임상시험과 구조적 특성 2) 천연의약품 개발, 아르테미시닌 3) 방부제, 살균(위생)소독제
16. 광합성, 인공비료, 농약, 잔류성유기오염물질
1) 녹색식물 광합성, 필수 영양소 2) 인공비료, 환경오염 3) 농약, 뮐러의 DDT 4) 카슨의 환경운동, 잔류성유기오염물질
17. 대기오염. 환경친화에너지
1) 화석연료, 지구온난화 2) 오존층파괴, CFCs와 질소산화물 3) 환경친화에너지(연료, 태양광, 리튬이온 전지)
18. 나노과학기술, 녹색화학
1) 나노 원자의 세계 2) 풀러렌, 나노튜브, 그래핀, 분자기계 3) 녹색화학
참고문헌, 찾아보기(인명, 주제)
1. 연금술과 플로지스톤설
1) 연금술사의 꿈 2) 플로지스톤설
2. 중요 원소의 발견
1) 산소의 발견과 라부아지에의 연소설 2) 캐번디쉬와 수소와 질소의 발견 3) 데이비와 알칼리 금속의 전기화학적 발견 4) 분젠, 키르히호프와 알칼리 금속의 분광학적 발견 5) 발라르, 무아상 등에 의한 할로젠 원소의 발견
3. 원소의 주기적 성질
1) 원소와 주기적 성질 2) 멘델레예프와 주기율표 3) 마이어와 우선권 갈등 4) 멘델레예프가 예측한 원소 5) 램지, 레일레이와 비활성 기체의 발견
4. 원자와 분자
1) 돌턴과 화학 원자론 2) 화학량론, 기체법칙, 아보가드로의 분자가설 3) 원자량과 베르셀리우스, 스타스, 리챠드 4) 원소 분석 5) 분자량 결정
5. 화학 구조론
1) 이성질체, 형이론, 원자가 2) 케쿨레의 화학 구조론 3) 파스퇴르, 반트 호프와 입체화학 4) 작스, 하셀과 회전 배열 개념 5) 베르너의 배위 이론, 원자가 껍질 전자쌍 반발 이론
6. 원자 구성 입자
1) 방전관 현상 2) J.J. 톰슨의 전자의 발견 3) 양성자와 골드슈타인, 동위원소와 아스턴, 소디 4) 러더퍼드의 핵 원자 모형, 채드윅의 중성자
7. X선과 원자 구조, 보어의 양자 모형
1) 뢴트겐의 X선과 라우에, 브래그의 물질 구조 2) 바클라의 2차 X선과 모즐리의 발견 3) 수소의 불연속 스펙트럼, 플랑크의 양자론 4) 보어의 양자 모형
8. 화학 결합, 이온, 산과 염기
1) 화학 결합, 옥텟(팔 전자) 규칙 2) 루이스의 공유 전자쌍 결합, 폴링의 전기음성도 3) 아레니우스 등 전해질 해리이론의 창안자 4) 산, 염기 개념의 발전
9. 열과 열역학 법칙
1) 열의 본질, 칼로릭설의 부정 2) 마이어, 줄 등과 에너지 보존 3) 열역학 제2법칙 4) 네른스트, 지오크와 열역학 제3법칙
10. 열화학, 반응 속도론, 반응 메커니즘
1) 연료, 화학 반응, 반응열 2) 베르틀로, 깁스, 헬름홀츠와 열화학 3) 화학 반응 속도론, 굴드베리와 보게 그리고 반트 호프 4) 아레니우스의 활성화 에너지, 반응의 충돌 이론 5) 화학 반응의 전자 이론, 로빈슨과 인골드
11. 전지, 전기분해, 무기 화합물 제조
1) 갈바니의 실험과 볼타의 전지 2) 패러데이의 전기분해 법칙, 공업적 이용 3) 황산, 탄산 소듐의 제조 4) 암모니아와 질산의 제조
12. 화학 실험
1) 일반 분리, 정제 2) 크로마토그래피 3) 콜로이드, 투석, 초원심분리, 전기이동 4) 정성, 정량 분석법
13. 천연에서 인공으로
1) 생명체의 산물을 실험실에서 2) 호프만과 퍼킨의 인공 염료 3) 천연약, 합성약, 페놀과 아스피린 4) 합성 항균제, 설파제
14. 중합체와 기타 소재
1) 슈타우딩거의 고분자 화학과 인조 고무 2) 레이온과 나일론, 카러더스의 비극 3) 플라스틱, 지글러와 나타의 유기금속 촉매 4) 금속, 촉매와 합금 5) 세라믹, 유리, 액정
15. 의약품, 방부제, 살균(위생)소독제
1) 의약품, 임상시험과 구조적 특성 2) 천연의약품 개발, 아르테미시닌 3) 방부제, 살균(위생)소독제
16. 광합성, 인공비료, 농약, 잔류성유기오염물질
1) 녹색식물 광합성, 필수 영양소 2) 인공비료, 환경오염 3) 농약, 뮐러의 DDT 4) 카슨의 환경운동, 잔류성유기오염물질
17. 대기오염. 환경친화에너지
1) 화석연료, 지구온난화 2) 오존층파괴, CFCs와 질소산화물 3) 환경친화에너지(연료, 태양광, 리튬이온 전지)
18. 나노과학기술, 녹색화학
1) 나노 원자의 세계 2) 풀러렌, 나노튜브, 그래핀, 분자기계 3) 녹색화학
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