여인형의 화학 공부

미래의 화학 교과서

누적 조회수 1000만을 기록한

네이버 지식 백과의 대표 화학 선생님,

여인형 교수의 화학 특강!

아는 만큼 더 잘 보인다.”라는 속담은 화학도 마찬가지입니다. 그러므로 화학의 기본이라도 알게 된다면 자연 공간이라는 전시장에 펼쳐진 수많은 작품(물질)과 그것의 변화를 보고 이해할 수 있는 눈을 갖게 되는 셈입니다. 또한 삶 자체가 화학과 분리해서 생각할 수 없음을 알게 된다면 세상을 보는 눈이 변할 것이고, 생활하면서 마주치는 물질은 물론 우주 만물이 전부 화학 물질이라는 사실을 이해한다면 조금 더 화학을 공부하고 싶다는 충동이 일어나지 않을까요?

-본문에서

우리 삶은, 우리 세상은 곧 화학 물질이다. 지금 이 글이 씌어진 종이나 스마트폰의 디스플레이부터 우리가 먹는 음식(화학 비료), 입고 있는 옷(화학 섬유), 살아가는 집(건축 자재)까지 화학을 떼어 놓고서는 생각할 수 없다. 화학은 물질을 구성하는 요소인 원자와 분자의 구조와 성질을 규명하는 기초 과학으로, 우주 만물은 물론 신경 조절 물질의 영향을 받는 인간의 뇌와 정신마저 그 범주 안에 두고 있다. 이처럼 우리 주변에 너무나도 가까이 있을 뿐만 아니라 물질을 다루는 모든 산업의 기반이 되기 때문에 화학의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 누가 과학의 쓸모를 묻는다면, 화학이 이룬 것들을 보라고 하면 될 정도다.

그러나 미세 먼지 같은 계기가 없으면 맑은 공기의 소중함을 깨닫지 못하듯, 화학의 소중함 역시 우리 관심에서 비교적 멀리 떨어져 있는 것이 사실이다. 실험실에서는 다양한 색깔과 소리, 빛을 내는 화학 반응으로 호기심을 끌 수 있지만, 책으로 공부하려면 상상력과 이해력이 필요하기 때문에 많은 이가 어려워한다. 더구나 세상에는 엄청나게 다양한 화학 물질이 있고 설명하는 법칙과 이론도 그만큼 많아서, 이를 공부하다 보면 화학이 좋아서 화학과에 온 대학생조차도 흥미를 잃고 졸업과 취업을 위한 수단으로 변하는 경우가 다반사다.

이번에 ㈜사이언스북스에서 출간된 여인형 동국 대학교 명예 교수의 화학 교양서 『여인형의 화학 공부』는 공기처럼 “몰라도 살 수는 있지만, 없으면 삶이 불가능한” 이 학문의 재미를 더 많은 이와 공유하기 위해, 평생을 화학을 가르치며 보낸 노교수가 대중과 소통하며 구축한 공부 비법과 노하우를 한 권에 담아낸 ‘미래의 화학 교과서’다. 네이버의 교양 콘텐츠 서비스인 지식 백과에 연재한 ‘화학 산책’으로 누적 조회수 1000만을 기록한 여인형 전 동국 대학교 교수의 이 책은 우리가 매일 스마트폰을 충전기에 꽂을 때 실제로 어떤 일이 일어나는지, 생선회를 먹을 때 레몬 조각이 왜 같이 나오는지, 미용실에서 파마기와 약품으로 머리카락을 곱슬곱슬하게 만드는 원리는 무엇인지 등 우리가 일상에서 무심코 행하는 많은 일을 통해 자연스럽게 화학에 대한 바른 이해를 얻을 수 있도록 만들어졌다.

여인형 교수는 동국 대학교 화학과에서 재직하며 연구 논문 약 70여 편을 국제 학술지에 발표한 학자이자 동국 대학교 학술상과 명강의상, 대한 화학회 전민제 화학인상을 받은 명강사다. 또한 그는 학생과 일반인을 위한 온라인 KMOOC 화학 강좌를 운영하고, 네이버 지식 백과와 대한 화학회의 월간 《화학 세계》에 컬럼을 연재했으며, 1999년부터 운영되어 온 독서 토론 모임 '과학 독서 아카데미'의 3대 회장을 역임하는 등 대중에게 과학을 더 쉽고 널리 알리는 일에 헌신해 왔다. 그는 지금도 네이버 프리미엄 채널(「화학과 케미쌓기」)을 통해 화학 지식을 전하면서 전국 초·중·고등학교, 대학교 등에서 강연으로 교육 재능 기부를 하고 있다.

그가 화학을 알리고 가르친 30여 년의 내공이 담긴 이 책은, 화학 공부의 문턱을 최대한 낮추기 위해 내용과 순서도 기존의 화학 교양서와는 전혀 다른 형식과 아이디어로 구성되어 있다. “왜 모든 길은 화학으로 통하며, 화학을 배워야만 하는지” 설명하는 1장 「화학이란 무엇인가?」, 우주 만물의 기본이 되는 원소 118개가 정리된 주기율표의 특징을 배우는 2장 「자연의 알파벳」, 화학을 공부하고 이해하기 위한 기본 용어와 개념에 대한 내용을 다루는 3장 「주요 개념」, 물질을 구성하는 화학 결합의 종류와 특징을 설명하는 4장 「결합」, 한 물질이 다른 물질로 변환되는 과정을 일상에서 경험할 수 있는 예들을 통해 안내하고 분류하는 5장 「반응」, 물질을 만들고, 확인하고, 이해하는 실제 사례들을 살펴보는 6장 「합성과 분석」, 화학 물질이 변할 때 반드시 함께하는 에너지 변화를 알아보는 7장 「에너지」, 화학 물질의 특성을 나타내는 반응 속도의 의미를 이해하는 8장 「반응 속도」, 화학에서 실제로 이루어지는 다양한 계산을 직접 해 보는 9장 「계산 과정」, 책을 읽는 미래의 화학자들이 도전할 무대를 정리한 10장 「미래의 화학」이 바로 그것이다.

우리가 일상에서 마주하는 물질과 현상들이 사실은 화학이었음을 저절로 깨우치게 해 주는 이 내용 사이사이에는 저자의 경험에서 우러나온 독특한 암기법과 토막 지식이 독자의 이해를 돕는다. 할아버지가 손자와 손녀에게 말해 주는 이야기처럼 차근차근 우리말로 화학과 물질을 설명해 주는 책을 만들기 위해 저자는 물리학자에서 장학사, 교육 기부 활동가까지 각계각층의 인물에게 자문을 구했고, 그중에서도 정택동 서울 대학교 화학부 교수, 옥강민 서강 대학교 화학과 교수, 장혜영 아주 대학교 화학과 교수, 박해천 분당 서현 중학교 화학 교사, 허병두 사단법인 책따세 전 이사장이 화학과 대중에 바치는 저자의 사랑에 감복해 애정이 듬뿍 묻어나는 추천사를 써 주었다.

지은이 : 여인형

서강 대학교, 아이오와 주립 대학교에서 화학을 공부했다. 한국 에너지 연구소(현 한국 원자력 연구원)에서 연구원으로, 동국 대학교에서 교수로 일반 화학, 분석 화학, 전기 화학을 강의했고 전기 분석 방법 및 전극 물질을 연구했다. IBM 파견 및 연암 해외 연구 교수로서 IBM Almaden Reasearch Center 및 Ames Lab. (USDOE)에서 방문 연구를 했다. 전기 화학 및 분석 화학에 대한 연구 논문 약 70편을 국제 학술지에 발표했다. 동국 대학교에서 학술상과 명강의상, 대한 화학회에서 전민제 화학인상을 받았다. 학생과 일반인을 위한 화학 강좌(K-MOOC, “삶은 화학 물질과의 소통이다, 웰빙사이언스”)를 운영했다. 네이버캐스트 ‘화학 산택’과 대한 화학회 《화학세계》 등에 일반인 및 대한 화학회 회원을 위한 칼럼을 연재했다. 현재는 네이버 프리미엄 채널(‘화학과 캐미쌓기’)에 화학과 화학 물질에 대한 글을 올리고 있다. 그동안 발표했던 글과 일반 화학 및 분석 화학 실험에 대한 학습 및 실험 자료로 구성된 블로그를 운영하고 있으며, 전국 초·중·고등학교, 대학교, 일반인을 위한 강연으로 교육 재능 기부를 하고 있다.

머리말: 국어로 읽는 화학 005

주기율표 012

일러두기 014

1장 화학이란 무엇인가? 017

2장 자연의 알파벳 029

3장 주요 개념 107

4장 결합 159

5장 반응 247

6장 합성과 분석 365

7장 에너지 401

8장 반응 속도 483

9장 계산 과정 543

10장 미래의 화학 589

맺음말: ‘화학의 맛’을 느끼고 즐기기 위해 610

참고 문헌 615

도판 저작권 617

찾아보기 619