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과학의 숨겨진 매력을 찾아내는 유쾌한 도전!

『테오도르 그레이의 괴짜 과학』은 흥미로운 50가지 실험을 통해 생활 곳곳에 숨어있는 과학과 만날 수 있는 책이다. 과학교양지 에서 ‘그레이 매터’라는 칼럼으로 수백만 독자들에게 과학적 상상력을 일깨워준 저자가 독창적이고 다양한 실험을 통해 과학의 원리를 생동감 있게 보여준다. 액체질소로 순식간에 부드러운 결의 아이스크림을 만들어내는 식재료를 이용한 과학실험부터, 비눗방울 폭탄으로 주택 난방을 책임지는 가스가 주택을 폭발시키기도 하는 이유를 살펴본다. 또한 중금속의 비밀을 실험으로 직접 확인해보며 에너지의 성질을 확인하고, 다양한 실험을 통해 로켓이 뜰 수 있는 원리와 우주과학에 대한 기초 지식을 마련한다.

그는 우리가 즐겨 먹는 과자에서 나오는 에너지를 이용해 장난감 로켓을 쏘아 올리고, 소화기로 즉석 아이스크림을 만들며, 아주 단순한 화학반응으로 세계 최초의 합성물질인 나일론실을 한 움큼 뽑아내기도 한다. 독자들은 딱딱한 이론이 아닌 흥미로운 50가지의 실험을 통해 생활 곳곳에 숨어 있는 과학과의 만남을 만끽하면서 우리를 가두고 있는 고정관념과 상상력의 한계를 넘어서는 특별한 실험실과 만날 것이다.

“이 책을 읽으면서 받은 영감으로 지금이라도 실험실로 달려가 이 책의 저자처럼 독창적이고 다양한 실험을 진행하고 싶은 욕망이 생긴다.”
- 전석천 | 전국과학교사협회 회장, 숭문고 교사

과학적 상상력으로 풀어내는 실험의 세계

컴퓨터 혁명의 아버지로 손꼽히는 인텔의 창립자 ‘고든 무어’는 어린 시절 직접 만든 니트로글리세린을 폭발시킨 일로 유명세를 탔다. 그리고 2차 세계 대전 때 런던에서 유년 시절을 보낸 세계적인 베스트셀러 작가이자 뇌 신경학의 권위자인 올리버 색스의 집을 위험에 빠뜨렸던 것은 독일군이 퍼붓던 폭탄이 아니라 그의 화학실험이었다. 이처럼 역사를 한참 거슬러 올라가 레오나르도 다빈치, 에디슨 등 인류사에 큰 족적을 남긴 이들을 떠올리지 않아도 호기심에서 출발한 창조적인 도전이 훗날 남다른 성공의 원동력이 되어준 사례는 적지 않다.
《괴짜과학》의 저자 테오도르 그레이는 창의성은 ‘그런 게 가능하겠어?’라며 스스로의 상상력에 한계선을 긋지 않는 데서 시작된다고 말한다. 창조적인 도전에 성공한 인물들은 호기심을 해결하기 위해 주어진 환경 안에서 ‘이렇게 해 보자!’라고 끊임없이 새로운 접근방식을 찾았고, 이 과정에서 남다른 창의성을 자연스레 체득할 수 있었던 것이다. 우리가 살고 있는 21세기의 경쟁력은 바로 이런 창의성에서 나온다. 이 책은 단순한 과학실험서를 넘어 생각을 확장하는 법을 알려주는 창의력 배양 교과서다.

강의 중심의 과학교육에 내민 유쾌한 도전장

전기 없이 전구에 불을 켤 수 있을까? 뜨거운 여름에도 눈꽃의 낭만을 즐길 수는 없을까? 늑대인간을 사냥했다는 전설의 은 탄환을 실제로 만들 수는 없을까?
테오도르 그레이의 실험은 늘 엉뚱한 호기심에서 출발하여 독특한 과학 세계를 향한다. 우리는 흔히 전구는 전기를 먹고 빛을 토해내는 조명장치라고 생각하는 데 머문다. 하지만 저자와 함께 과학의 눈으로 조금만 깊이 들여다보면 전구가 빛을 내기 위해 꼭 전기를 먹을 필요는 없다는 걸 알게 된다. 다시 말해서 굳이 전기가 아니래도 전구에 불을 밝힐 수 있는 것이다. 저자는 설명에 그치지 않고 전기 없이도 불을 밝히는 전구를 직접 만들어 보여준다. 또한 불가능할 것 같은 여름 눈꽃에 대한 낭만적인 바람도 주변에서 쉽게 구할 수 있는 순간접착제 하나로 뚝딱 해결해준다. 그런 그에게 전설의 은 탄환 제조인들 불가능할까?
테오도르 그레이, 그는 한마디로 괴짜 과학자이다. 10살 때 금속도 불에 타는지 궁금해 엄마 몰래 철 수세미에 불을 붙였고, 12살 때는 9볼트 배터리를 이용해 수소 만드는 방법에 골몰했던 엉뚱한 꼬마였다. 이런 어린 시절의 화려한 기행(?) 덕분에 화학박사가 되었지만, 역시나 엉뚱하게도 화학을 직업으로 삼지 않았다. 하얀 가운과 잘 갖춰진 장비로는 진짜 화학과 만날 수 없기 때문이란다. 대신 그는 한적한 시골 농장에 딸린 작업장에서 위험하지만 독특하고 창조적인 자기만의 실험을 마음껏 즐긴다.
과학에 대한 그의 독특한 접근방식은 유명한 과학교양지 에 ‘그레이 매터(Gray Matter)’라는 칼럼으로 연재되어 수백만 독자를 사로잡았다. 그의 호기심 어린 질문과 그 답을 찾아가는 과정이 복잡한 이론과 수식을 요구하는 박제된 지식이나 진지한 실험이 아닌 유쾌한 모험에 가깝기 때문에 과학을 막연하게 어렵다고만 여기던 독자들이 그 새로움에 열광했던 것이다.
이 책의 특별함은 독창적인 실험에만 있는 게 아니다. 저자는 다양한 촬영 기법을 활용하여 우리가 쉽게 볼 수 없었던 과학 현상의 생생한 모습을 컬러 사진으로 포착해서 독자들의 과학적 상상력을 한층 더 폭발시킨다. 아원자 입자가 움직이는 모습, 금속 덩어리를 이루고 있는 숨겨진 결정체의 구조 등은 우리가 살고 있는 세계의 보이지 않는 이면에 호기심을 갖게 만든다.

간발의 차이로 갈리는 과학에 대한 이해와 오해

많은 사람들이 ‘과학’이란 단어를 어려움이란 단어와 함께 떠올리곤 한다. 보통 과학을 처음 접하는 방식이 교과서란 한정된 지면에 빼곡히 나열된 이론이나 공식과의 첫 만남으로 시작되기 때문이다. 하지만 과학은 다소 낯설고 어렵게 느껴지는 과학 용어의 문턱만 살짝 넘으면 그 뒤에 숨겨둔 매력을 폭포수처럼 쏟아내는 학문이다. 그래서 과학에 무관심한 많은 사람과 달리 과학을 좋아하는 사람들은 꼬리에 꼬리를 물고 이어지는 다양한 호기심과 그 해결 과정을 좇아 다양한 지적 과학 탐험을 즐긴다.
누군가는 과학을 잘 모른다고 해서 무슨 문제이겠냐고 말할지도 모른다. 하지만 우리는 과학기술의 영향력에서 벗어난 삶을 살 수 없는, 과학에 관심을 가질 수밖에 없는 시대에 살고 있다. 의식주, 인터넷, 통신 등 구체적인 사례를 열거할 수 없을 정도로 오늘날 우리 삶은 과학기술을 바탕으로 유지되고 있다. 이런 상황에서 생활 구석구석에 들어와 있는 과학기술을 잘 이해하는 사람과 그렇지 못한 사람의 적응력이 달라질 수밖에 없는 것은 불을 보듯 뻔한 사실이다.
과학이 복잡하고 어려운 학문이라는 명예롭지 못한 오해에 휩싸인 탓은 과학에 있지 않다. 몸소 겪는 실험과 관찰이 배제된 채 이루어지고 있는 과학 교육에 그 원인이 있다. 실험 기자재의 부족, 실험의 위험성 등 현실적인 제약 때문에 과학 교육은 충분한 실험 없이 진행되어 왔고, 과학의 핵심인 실험을 직접 경험하고 즐기지 못하니 과학에 흥미를 잃게 되는 것이다. 하지만 이 책은 과학의 원리를 지루하게 주입하지 않는다.
《테오도르 그레이의 괴짜과학》에서 저자는 독창적이고도 다양한 실험을 통해 과학의 원리를 생동감 있게 보여준다. 그는 우리가 즐겨 먹는 과자에서 나오는 에너지를 이용해 장난감 로켓을 쏘아 올리고, 액체질소로 아주 부드러운 결의 아이스크림을 만들며, 아주 단순한 화학반응으로 세계 최초의 합성물질인 나일론실을 한 움큼 뽑아내기도 한다. 그의 흥미로운 실험들은 우리가 살고 있는 세계 곳곳에 숨어 있는 화학현상을 통해 과학이 우리의 일상생활과 얼마나 가까운 거리에 있는지 보여준다.
과학의 매력을 한 발 앞서 누렸던 저자는 독자들에게 짧은 문장으로 과학 세계로의 초대장을 보낸다.
“과학은 세상을 바라보는 방법이며 곳곳에 널려 있는 진실과 아름다움을 발견하는 길이다.”

추천사

“이것은 최고의 책이자 살아 있는 교육이며 직접 체험하는 화학의 너무나 아름다운 입문서이다. 테오도르 그레이의 실험은 화학물질들이 반응하는 경이로운 세계로 통하는 문이 되어 준다. 그가 격렬한 원소로 식용 소금 만드는 방법을 알려주든 혹은 좀 더 차분한 분위기에서 나일론실이나 연필 제조법을 알려주든, 그의 다양한 과학 지식과 전염성 강한 열정은 우리를 경이롭고 창조적인 지성의 세계로 안내하면서도 유쾌한 재미를 잃지 않는다.”
- 올리버 색스 (Oliver Sacks) | 《아내를 모자로 착각한 남자》의 저자

“테오도르 그레이가 전해주는 놀라움과 감동을 이끌어내지 못한다면, 내 목에 건 이 노벨상 메달이 과연 무슨 의미가 있을까? 지금 그의 독창적이고도 유쾌한 실험이 젊은 학생들을 창조적인 과학 세계로 안내하고 있지 않은가!”
- 리언 레이더먼 (Leon Lederman) | 노벨 물리학상 수상자

“이 책은 아름답고 유쾌하며 독자의 마음을 사로잡는다. 하나하나의 사진이 모두 과학에 대한 깊은 애정뿐만 아니라 과학의 모든 것을 사랑하는 만물수리공의 마음을 보여준다. 각종 도구와 유리, 점토와 금속, 그리고 과학이 모든 사람에게 다가갈 수 있도록 해주는 열정적이고 창조적인 그의 마음을.”
- 아담 새비지 (Adam Savage) | 방송인

“이 책을 읽으면서 받은 영감으로 지금이라도 실험실로 달려가 이 책의 저자처럼 독창적이고 다양한 실험을 진행하고 싶은 욕망이 생긴다.”
- 전석천 | 전국과학교사협회 회장

“이 책은 단순히 흥미 있는 50개의 과학 실험을 깔끔하게 정리한 과학 교양서 수준에서 멈추지 않는다. 현실의 벽에 갇히지 않고 생각을 확장하는 법을 알려주는 창의성 도서로서 더 큰 의의를 갖고 있다.”
- 이남석 | 과학 칼럼니스트

감수의 글 l 전석천 (전국과학교사협회 회장, 숭문고등학교 교사)
추천의 글 l 이남석 (과학 칼럼니스트)
서문

Chapter 1 _ 피가 되고 살이 되는 실험
소금을 만드는 가장 위험한 방법
영하 196도에서 요리하기
숟가락, 넌 구부리니? 난 녹인다!
중성자 아이스 쇼
초콜릿, 로켓을 쏘다
드라이 아이스크림
Chapter 2 _ 지구 종말이 와도 살아남는 법
늑대인간 잡는 은 탄환
미래에서 온 절단기
에디슨 뛰어넘기
나일론 칵테일
어둠을 밝히는 깡통
딱 좋은 딱성냥
만능 용광로
Chapter 3 _ 깜짝 놀랄 변화의 배후 조정자
폭발보다 무서운 스파크
DIY 수소
수은 모터 만들기
배터리 한 잔 주세요!
옥수수 에탄올, 무늬만 친환경?
Chapter 4 _ 호기심을 태우는 실험의 유혹
아폴로 1호의 비극
불타는 강철
불꽃 없이 타는 불
비눗방울 폭탄
백린 태양
태워서 만드는 깜짝 조명
Chapter 5 _ 우리가 모르는 중금속의 비밀
스파크로 알아보는 진품 명품
금속 화재는 그냥 두라고?
무모한 도전
변하지 않는 아름다움
테르밋, 그것이 알고 싶다
동전이 줄었어요
속 빈 동전
밀랍주조법
집에서 만드는 티타늄
Chapter 6 _ 한 손에 잡히는 경이로운 자연
날아가는 번개 잡기
못 볼 꼴 보여주는 상자
공중부양은 과학이다
미운 오리 백조 되다
산타도 못 준 눈꽃 기념품
해리포터 따라잡기
불가능 + 불가능 = 가능
자석의 매력에 끌리다
Chapter 7 _ 이런 것도 가능할까?
전기 없이도 전구에 불을 밝힐 수 있을까?
아이팟도 튜닝이 가능할까?
물을 얼리지 않고 얼음조각을 만든다고?
깨져도 깨지지 않는 유리가 존재한다고?
금속이 나무처럼 쑥쑥 자랄 수 있을까?
전통가구의 문양을 따라할 수 있을까?
자가 발열 욕조를 만들 수가 있을까?
연필심은 어떻게 한가운데로 들어갔을까?
모든 물체에 황금옷을 입힐 수 있을까?

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