[목 차]
추천사: 우리의 하루는 과학으로 가득하다
프롤로그: 전화기는 어떻게 스마트폰이 되었을까?
1장. 보는 도구
손전등 전기의 힘으로 어두운 밤을 밝혀 주는 도구 #전류 #전해질 #이온결합
[더 알아보기] 전기의 하루
[더 알아보기] 빛을 모으면 더 밝아진다
거울 보이지 않는 곳을 비추는 도구 #반사 #입사각 #반사각
[더 알아보기] 숟가락을 얼굴에 비추면 왜 거꾸로 보일까?
안경 작은 글씨도 읽게 해 주는 유용한 도구 #빛의성질 #굴절
망원경 저 멀리 있는 것을 생생히 보여 주는 도구 #갈릴레이 #케플러 #뉴턴
[더 알아보기] 우리는 망원경으로 어디까지 볼 수 있을까?
X선 몸속 깊은 곳까지 훔쳐보는 신기한 전자파 #전기장 #빛의파장
2장. 전달하는 도구
호신용 경보기 귀가 찢어질 듯한 큰 소리는 어떻게 만들어질까? #진동 #교류전압 #압전효과
[더 알아보기] 악어도 헬륨 가스를 마시면 목소리가 변할까?
청진기 내 몸에서 나는 이상한 소리를 가장 잘 감지하는 방법 #소리의반사 #파동
[더 알아보기] 왜 먼 곳의 소리가 더 잘 들릴까?
이어폰 듣고 싶은 소리만 골라서 귀에 들려주는 도구 #파동
전화기 지구 반대편까지 목소리를 전달하는 도구 #소리 #전자유도
스마트폰 무선으로 소리를 전달하는 현대인의 필수품 #헤르츠 #자기장 #이진법
3장. 먹는 도구
성냥 문지르기만 해도 불이 붙는 도구 #마찰 #연소
프라이팬 열 전달 방식이 달라지면 음식 맛도 달라진다 #전도 #대류 #복사
[더 알아보기] 왜 사우나에서는 화상을 입지 않을까?
[더 알아보기] 프라이팬과 뚝배기는 무엇이 다를까?
냉장고 액체가 기체로 바뀌면 음식이 차가워진다 #기화열 #액화 #프레온가스
[더 알아보기] 최저 온도와 최고 온도는 어디까지일까?
전자레인지 불 없이 음식을 데우는 마이크로파의 비밀 #고유진동수
4장. 막는 도구
양산 태양을 피하는 가장 완벽한 방법을 찾아서 #UV #대기 #오존층
[더 알아보기] 우주와 맞닿은 곳, 열권에서 벌어지는 일들
우산 빗방울을 튕겨 내는 표면장력의 비밀 #물과기름 #표면장력
스키 고글 새하얀 눈밭에서 내 눈을 지켜 주는 도구 #백색광 #편광
[더 알아보기] 3D 안경 2개를 겹쳐 쓰면 세상이 어떻게 보일까?
쿨링 패치와 핫팩 더위와 추위를 피하려는 간절한 마음 #열의이동 #삼투압 #산화
[더 알아보기] 백금 손난로의 추억
방사선 방어용 앞치마 위험한 방사선을 확실하게 막아 주는 도구 #원자 #동위원소 #이온화
5장. 재는 도구
저울 ‘정확한’ 무게를 잴 수 있을까? #질량 #중력 #플랑크상수
자 ‘빛의 속도’로 길이를 재는 도구 #길이 #스펙트럼
시계 한 치의 오차도 없는 정확한 시간을 측정하는 도구 #진자운동
체온계 수은부터 전기까지, 체온을 재는 다양한 방법 #공기의팽창 #샤를의법칙
산소 포화도 측정기 피를 뽑지 않고도 혈액 상태를 확인하게 해 주는 도구 #헤모글로빈 #적외선
에필로그: 원자부터 우주까지, 우리의 모든 세계 속에 숨은 물리학
[본 문]
산, 건물, 사람 등 모든 것은 원자나 분자 같은 입자로 이루어져 있습니다. 그중에서도 표면 가까이에 있는 입자들
은 빛을 받으면 특정 색의 빛을 흡수하고 그 외의 빛은 반사합니다. 예를 들어, 나뭇잎은 광합성을 위해 빨간색과 파란색 빛을 흡수하고 불필요한 빛은 모두 반사합니다. 그 반사된 빛들이 모두 섞이면 우리 눈에는 초록색으로 보입니다.
‘1장. 보는 도구’, pp.38~39
뢴트겐은 부인인 안나 베르타를 실험실로 불러 그 유명한 베르타 부인의 왼손 사진을 찍었습니다. 뢴트겐이 부인의 손을 찍은 이유는 수렵 총을 가지고(총알이 장전된 모습을 X선으로 촬영하기 위해서) 식사도 하지 않고 실험실에 며칠씩 틀어박혀 아내를 걱정시킨 것에 대한 사죄의 의미였다고 합니다. 하지만 그의 의도와는 다르게 베르타는 자신의 손뼈가 찍힌 사진을 보고 곧 죽는 것은 아닐지 겁에 질렸다고 합니다. 이 사상 최초의 엑스레이 사진을 처음 봤을 때 무심결에 “반지 정말 크네”라고 말해 버린 세속적인 저를 용서해 주시길 바랍니다.
’1장. 보는 도구‘, p.75
청진기 헤드로 감지된 소리의 파동은 튜브 속으로 들어가 튜브 벽에 여러 번 부딪히며 반사를 반복하기 때문에, 소리가 약해지지 않고 그대로 의사의 귀에 전달됩니다. 튜브 속에서 환자의 심장 소리만을 반사해 주위 잡음을 차단할 수 있고, 튜브를 구부리면 원래 직진만 하는 소리의 파동을 직선이 아닌 경로로도 자유롭게 전달할 수 있습니다. 이 때문에 의사의 자세나 행동의 제약이 줄어들어 환자를 더 쉽게 진찰할 수 있습니다.
’2장. 전달하는 도구‘, pp.108~109
소리가 굴절하면서 멀리 떨어진 곳에서 큰 소리가 들려 오는 경우가 있습니다. 1901년 2월 2일, 영국 빅토리아 여왕의 죽음을 애도하는 포성이 런던 상공에 울려 퍼졌습니다. 런던 주변의 시골에서는 대포 소리가 전혀 들리지 않았던 반면, 런던에서 140km나 떨어진 마을에 있던 사람들은 마치 가까이에서 전쟁이라도 난 것 같은 포성을 듣고 놀랐다고 합니다.
’2장. 전달하는 도구‘, p.113
소리는 전달하는 매개체(매질)가 없는 진공상태에서는 전달되지 않습니다. SF 영화에서는 우주에서 대폭발이 일어날 때 폭발음이 크게 들리지만 실제로는 그렇지 않습니다. 그렇다면 우주 공간에서 다른 사람과 이야기하고 싶을 때는 어떻게 해야 할까요? 간단합니다. 쓰고 있는 헬멧끼리 닿게 하면 됩니다.
‘2장. 전달하는 도구’, p.129
다 비슷해 보이는 철 프라이팬에도 두 종류가 있다는 사실을 알고 있나요? 하나는 칼처럼 철판을 두드려서 만든 프라이팬입니다. 다른 하나는 녹인 철을 모래 틀에 부어서 제조한 것입니다. 이렇게 만든 철을 주철鑄鐵이라고 합니다. 주철은 모래 틀의 무늬가 남아서 표면이 까끌거리는 것이 특징입니다. 철과 주철을 비교하면 비열(176쪽 참고)은
주철이 더 크고, 열전도는 철이 더 좋습니다.
― ‘3장. 먹는 도구’, p.165
그중에서도 가장 많이 사용된 것이 ‘프레온가스CFCs’입니다. 프레온은 다른 물질과 잘 반응하지 않는 화학적으로
안정된 물질이었기 때문에 냉매로서의 성능이 매우 뛰어났습니다. 하지만 1970년대에 대기 중으로 나온 프레온이 상
공의 성층권까지 도달해 자외선에 의해 분해되고, 그 과정에서 생성된 물질이 오존층을 파괴한다는 사실이 밝혀졌습
니다(218쪽 참고).
― ‘3장. 먹는 도구’, p.187
몇십년 전만 해도 빛을 잘 반사하고 시원하게 느껴진다는 이유로 흰색 천의 양산이 주를 이루었습니다. 하지만 흰색은 자외선을 완전히 차단할 수 없었기 때문에, 이후에는 빛을 잘 흡수하는 검은색 양산이 주목받게 되었습니다. 검은색 양산은 뜨거워지기는 하지만 빛을 안쪽으로 통과시키지 않기 때문에 햇빛을 차단하는 효과가 크다고 생각한 것입니다. 지금은 바깥쪽은 흰색, 안쪽은 검은색인 양산이 많습니다.
― ‘4장. 막는 도구’, pp.212~213
열이 났을 때 체온을 낮추기 위해 이마에 젖은 수건을 올리면 계속 하늘을 보고 누워 있어야만 하고, 수건도 금방 미지근해진다는 단점이 있습니다. 회사 홈페이지의 정보에 따르면 개발자는 그런 사내 의견을 듣고 상품을 개발해야겠다고 생각했지만 어떤 물질로 온도를 낮춰야 할지 몰라 고민했다고 합니다. 그러던 어느 날, 선술집에서 생 곤약이 팔 위에 떨어졌고 그때 느꼈던 차가운 감촉에서 아이디어를 얻어 제품화에 이르렀다고 합니다.
― ‘4장. 막는 도구’, p.251
같은 저울을 사용하더라도 도쿄에서 1kg, 즉 1,000g인 물체가 홋카이도 지역에서는 1,001g, 오키나와에서는 999g으로 표시되기도 합니다. 소고기 한 조각도 안 되는 차이이지만 더 무거운 물체이거나 정밀함이 요구될 때는 무시할 수 없는 오차입니다. 그래서 지역별로 중력의 차이를 보정하기 위한 환산식이 있고, 그것을 사용해 조정하는 것이 규칙으로 정해져 있습니다. 아주 오래전 금을 다루는 상인은 이런 것을 활용해 남쪽에서 매입한 금을 북쪽에서 팔아 돈을 벌었다고 합니다.
’5장. 재는 도구‘, pp.285~286
“정신없이 읽다 보면 어느새 과학이 재미있어진다!”
★지금 가장 핫한 과학 크리에이터 ‘은잡지’ 김진우 강력 추천!
“우산을 펼치면 과학이 쏟아지고,
전자레인지를 돌리면 물리가 튀어나온다!”
우리 일상 속 가장 익숙한 물건에서 찾아낸 재미있고 유익한 과학 이야기
우리의 하루는 갖가지 물건들로 가득하다. 냉장고, 스마트폰, 전자레인지, 노이즈 캔슬링 이어폰과 같은 도구들은 그야말로 현대인의 필수품이 되었다. 우리는 이러한 물건들에 적용된 어렵고 복잡한 과학 기술이 우리와는 동떨어진 이야기라고 여긴다. 정말 그럴까?
《냉장고 속 과학, 저울 위 물리》는 과학은 어렵고 물리는 우리 일상과 상관없을 거라는 이러한 고정관념을 유쾌하게 깨부수는 책이다. 냉장고, 전자레인지, 스마트폰, 노이즈 캔슬링 이어폰 등 현대인의 필수품 24가지에 담긴 과학 원리를 쉽고 재미있게 소개한다. 파동의 진동수, 기화와 액화, 빛의 반사와 굴절 등 어디선가 한 번쯤은 들어 보았을 법한 과학 원리들을 친숙한 물건들과 연관지어 설명하며 독자를 순식간에 과학의 세계로 끌어들인다.
이 책을 쓴 두 명의 저자는 2024년 《가위는 왜 가위처럼 생겼을까》에 이어 다시 한번 일상 속 물건에 숨은 과학 이야기를 통해 독자를 만난다. 2025년 국립중앙도서관 사서 추천도서, 2025년 행복한 아침독서 추천도서 등에 선정되며 많은 독자들의 사랑을 받은 전작이 가위, 채반, 숟가락처럼 인류가 오랫동안 사용해 온 도구들을 다루었다면, 이 책은 냉장고, 스마트폰, 노이즈 캔슬링 이어폰 등 최근 100년간 눈부신 발전을 이룬 도구들에 집중한다. 물리학자이면서 현직 과학 교사이기도 한 두 저자는 이 책에서 과학이 우리 삶 가까운 곳에 있다는 것을 여실히 보여 준다.
“일상 속 물건들에 담긴 과학 원리를 재미있는 이야기처럼 읽어 내려가다 보면 책에서 다루지 않는 물건들을 보고도 ‘여기에는 어떤 과학 원리가 숨어 있을까?’ 하고 궁금해하는 자신을 발견하게 될 것입니다.” 베스트셀러 《이상한 과학책》 저자이자 과학 유튜브 ‘은잡지’를 운영하는 크리에이터 김진우는 이 책을 추천하며 이렇게 말했다. 이처럼 독자의 호기심을 끊임없이 자극하는 것도 책의 커다란 매력이다. 본문 중간중간에 삽입된 ’더 알아보기‘ 코너에서는 ’악어도 헬륨 가스를 마시면 목소리가 변할까?‘, ’3D 안경 2개를 겹쳐 쓰면 세상이 어떻게 보일까?‘와 같이 엉뚱한 질문들을 통해 주의를 환기시키며 읽는 재미를 더한다. 독자들이 평소에 궁금해하거나, 또는 너무 엉뚱해서 미처 생각하지 못했던 질문들에 답하며 과학이 어디까지 재미있어질 수 있는지 몸소 체험하게 해 준다.
“과학을 알면 일상이 더 똑똑해진다!”
- 전자레인지 근처에서는 와이파이 신호가 잡히지 않는다?
- 냉장고 뒷면은 뜨거운데 냉장고 속은 차가운 이유?
- 원적외선 프라이팬으로 구운 고기가 정말 더 맛있을까?
- 스키장에서 선글라스 대신 반드시 고글을 써야 하는 이유는?
이 책의 또 다른 매력은 그동안 무심코 쓰던 일상 속 물건들을 훨씬 더 똑똑하게 사용할 수 있게 해 준다는 것이다. 전자레인지가 물 분자만을 진동시켜 음식을 데우고, 물이 수증기가 되면 부피가 무려 1,700배나 증가한다는 사실을 알면 계란을 껍질째로 전자레인지에 돌리는 실수는 하지 않게 된다. 스키 고글이 선글라스와는 달리 새하얀 눈밭에 반사되는 ‘편광’만 골라 막아 준다는 사실을 알게 되면 스키장에서 고글 대신 선글라스를 쓰고 눈부심에 괴로워할 일도 없어진다. 프라이팬과 뚝배기 회사가 입버릇처럼 광고하는 ‘원적외선’이 무엇인지 알면 원적외선 프라이팬으로 구운 고기가 정말 더 맛있을지, 나에게는 어떤 프라이팬이 적합할지 스스로 판단할 수도 있게 된다. 이처럼 과학은 연구실 안에 갇힌 복잡한 수식이나 위험한 실험이 아니라, 더 똑똑한 일상을 살게 해 주는 유용한 도구이다.
책은 총 5장에 걸쳐 과학으로 일상 속 도구들을 똑똑하게 사용할 수 있는 방법을 안내한다. 먼저 1장에서는 손전등, 거울, 안경, 망원경 같은 ‘보는 도구’를 다룬다. 2장의 주제는 ‘전달하는 도구’이다. 노이즈 캔슬링 이어폰이 어떻게 소음을 막는지와 같은 이야기가 담겨 있다. 3장에서는 ‘먹는 도구’에 숨겨진 과학 원리를 살펴본다. 스테이크를 구울 때와 수프를 끓일 때 서로 다른 프라이팬을 사용해야 한다는 사실과 전자레인지 근처에서 와이파이 신호가 약해지는 이유 등을 전한다. 4장의 주제는 ‘막는 도구’로, 스키장에서는 선글라스 대신 반드시 고글을 써야 하는 이유 등을 소개한다. 마지막 5장에서는 ‘재는 도구’를 살펴본다. 미터와 킬로그램, 분과 초 등 오늘날 우리가 당연하게 사용하고 있는 단위들이 어떤 과정을 거쳐 지금의 모습이 되었는지 톺아본다.
이 책은 거창한 과학 이론이나 복잡한 물리 공식을 주입하지 않는다. 대신 전자레인지와 스키 고글과 같이 매일 사용하는 물건들을 더 똑똑하고 유용하게 쓸 수 있는 방법을 과학을 통해 알려 준다. 페이지를 넘길 때마다 하나씩 튀어나오는 익숙한 물건들 속 과학 원리를 알아 가다 보면, 평생 가까워지기 어렵다고 생각했던 과학이 어느새 가장 친근하고 유용한 일상의 동반자가 되어 있을 것이다.