청소년을 위한 과학 에세이_이범성_2005_꿈과희망(180814)

 우리는 살아가면서 수많은 질문을 던진다. '이 물건은 어떻게 해서 작동할까? 그리고 왜 그렇게 될까?'와 같은 질문처럼 말이다. 그러나 삶 속의 다양한 현상 뒤에는 과학이 숨어있기 마련이다. '청소년을 위한 과학 에세이'라는 책은 낯선 과학을 질문들을 통해 친근하게 접근하도록 도와줬다. 말 그대로 청소년을 위한 책이라 그런지 재밌고 이해하기 쉬워서 즐기면서 읽을 수 있었다.

 1화인 '살아 숨쉬는 대자연 속의 비밀'에서 내가 가장 관심 갔던 질문은 '차가운 수박이 왜 더 맛있을까?'이다. 여름이 되면 우리는 자연스레 수박을 찾게 된다. 수박 같은 과일에는 과당이 들어 있고 과당은 알파형과 베타형이 있는데, 베타형이 알파형보다 약 3배 달다고 한다. 이 때 온도가 낮아지면 과일 속 과당의 알파형은 베타형으로 바뀌면서 더 달아지게 된다.

 2화 '하늘 별 우주 그 특별한 세상'은 조금 어려운 분야이다. 그나마 이해가 되었던 질문은 '무중력 상태에서 촛불을 켜면 어떻게 될까?'이다.

 초의 불꽃은 연소로 발생하는 열에 의해 공기의 부상과 대류 현상이 일어난다. 지구에서 연소할 때 발생한 열은 촛불 주변의 공기를 팽창시켜 그 공기의 밀도를 줄여서 불꽃 위로 올라가게 한다. 또한 뜨거워진 공기가 올라가서 생긴 이 빈자리는 주변의 차갑고 산소가 풍부한 신선한 공기로 채워지게 되는데 이를 대류 현상이라 한다. 이로 인해 불꽃 아래 주위로 공기가 모여들어 뾰족한 불꽃 모양의 연소를 계속하게 된다.

 한편 무중력 상태에서는 부상과 대류 현상이 일어나지 않아 밀도 차가 발생하지 않기 때문에 공기의 움직임이 발생하지 않는다. 이 상황에서 불꽃 주변의 공기가 고른 비율로 연소되면서 구 모양의 불꽃을 형성하게 된다.

 3화 '동물들의 생활'에서는 내가 초등학교 때부터 생각해왔던 질문과 비슷한 질문이 등장한다. '밀폐된 유리병 속에서 새가 날고 있을 때 유리병의 무게는 어떻게 될까?'라는 질문이다.

 새장 속에서 날아오른 새라면 공기가 외부와 들락거리므로 그 공기를 통해서 새장 이외의 부분에도 새의 중량은 공기 압력으로서 분산된다. 즉, 날아다니는 새의 중량은 모두 병에 부가된다. 그러므로 새가 병 바닥에 내려앉든 날아오르든 간에 병 전체의 무게는 변하지 않는다고 말할 수 있다. 그러나 병에 아주 작은 구멍이라도 있다면 그 무게가 다소 변할 수 있게 된다. 따라서 병 자체는 전혀 외부로 힘을 부가 할 수 없으므로 전체의 무게는 변하지 않는다.

 4화 '생로병사의 인간'은 제일 재밌있는 분야다. 그 중 흥미로운 질문은 '밥을 먹으면 왜 졸음이 오는 걸까?'이다. 밥을 먹고 공부를 시작하려 하면 졸음이 오기 십상이어서 이 질문에 관심이 가는 것 같다.

 음식물이 위속에 많이 들어오면 이것을 소화 시키려고 소화기관들이 충동원되어 활동한다. 혈액도 소화기관 쪽으로 몰리기 마련이다. 이 때문에 대뇌로 보내질 혈액의 양이 갑자기 줄어들면서 졸리게 되는 것이다.

5화 '생활 속의 과학'에서 나는 '싱크대 물은 어느 쪽으로 돌며 빠지나?'라는 질문을 통해 한번도 알지 못한 점을 배우게 된다.

 욕조나 싱크대 등에서 외부영향 등 변수가 없다면 소용돌이의 방향은 일정하다. 지구 북반구에서는 시계 반대 방향, 지구 남반구에서는 시계 방향으로 돌면서 빠져나간다. 이것은 지구의 자전으로 인한 전향력 때문에 일어나는 현상(코리올리 힘)이다. 코리올리 힘은 북반구에서는 유체가 진행하는 방향의 오른쪽, 남반구에서는 그 반대쪽으로 작용한다. 그 크기는 적도에서 가장 강하고, 극에서 0이 된다.

 6화 '세상을 뒤바꾼 과학자들' 중 '아이작 뉴턴'은 어렸을 때 부터 몸이 허약했고 친구들로부터 언제나 놀림을 당했다. 그는 여가 시간에 움직이는 풍차 모형, 물시계, 해시계 등을 만들어 어느 학교의 교장에게 그의 천재성을 인정 받아 케임브리지에 갈 수 있게 된다. 그 시기에 23살이였던 그는 빛의 색깔 이론과 미적분학 이론을 개발한다. 그는 금욕적인 삶을 살았고, 새벽 두세 시 이전에는 잠자리에 드는 법이 거의 없었던 우울증 환자였다. 그는 다른 과학자들에게 뉴턴이 중력과 빛에 관한 몇몇의 개념들을 훔쳤다며 비난 받기도 했다.

 '청소년을 위한 과학 에세이'는 내가 몰랐던 과학 뒤에 숨겨진 원리들을 이해하기 쉽게 밝혀 주었다. 이 덕분에 과학적 상식이 머리에 쏙쏙 들어와서 즐기면서 읽을 수 있었다. 또한 뉴턴 같은 과학자들의 삶을 보면서 아무리 천재라도 노력이라는 것이 없으면 소용이 없었을 거라는 생각도 들었다. 천재는 1%의 재능과 99%의 노력으로 만들어진다는 것은 괜한 말이 아닌것 같았다. 어쨌든 이 책은 과학을 잘하든 못하든 누구나 읽을 수 있을 정도로 쉽게 만들어져서 친구들이 꼭 읽어봤으면 좋겠다.