새로운 재료는 인간의 능력을 

무한대로 끌어올리는 열쇠다!

역사와 과학을 재료라는 관점에서 바라본 신개념 역사책!  

조앤 K. 롤링이 쓴 세계적인 베스트셀러 《해리포터》는 마법 세계라는 특별한 공간을 다루고 있다. 판타지 소설인 만큼 독자의 시선을 사로잡는 화려한 물건도 다수 등장하는데 그중 하나가 바로 투명 망토다. 주인공인 해리와 친구들은 투명 망토를 사용해 비밀 장소에 몰래 들어가거나 적의 시선을 피하며 어려운 문제를 척척 해결한다. 그런데 이 투명 망토, 과연 상상 속에만 존재하는 것일까?

미래 세상을 혁신적으로 바꿀 재료 중 ‘메타물질’이라 불리는 것이 있다. 이것은 빛이 구부러지는 정도를 나타내는 ‘굴절률’이 마이너스인 물질을 가리키는데 자연계에는 없지만 미세한 크기의 금속 코일을 이용하면 구현할 수 있을 것으로 기대된다. 메타물질로 일반적인 물체를 덮으면 그 속에 있는 물체에 반사된 빛이 메타물질의 표면을 돌아 들어가 보는 사람의 눈에 도달한다. 그러면 덮인 물체는 감지되지 않고 그 뒤에 있는 물체가 그대로 보이게 된다. 판타지 소설이나 SF 영화에서 나올 법한 일이 현실화되고 있는 것이다.

베스트셀러 《세계사를 바꾼 10가지 약》에서 ‘약’이라는 독특한 소재로 인류 생존의 역사를 맛깔나게 풀어낸 사토 겐타로가 이번에는 범위를 넓혀 ‘세상을 만든 12가지 대표적인 물질’을 들고 찾아왔다. 전작에서 ‘이 약이 개발되지 않았다면’이라는 ‘역사 속 만약’을 다룬 그는 이 책에서는 혁신적인 물질의 발견으로 역사가 어떻게 만들어졌는지 펼쳐 보이며 ‘필연의 역사’를 흥미진진하게 풀어낸다. 책에서는 각 물질이 어떻게 발견되었는지, 어떤 사건으로 세계가 연결되고 바뀌었는지를 미시적인 관점에서 역사를 꿰뚫는 한편, 과학 칼럼니스트다운 해박한 지식으로 역사와 과학을 긴밀하게 연결해 독자를 사로잡는다.
 

땅의 길을 열어준 재료가 고무라면

하늘의 길을 열어준 재료는 알루미늄이다?

인류의 운명을 결정한 12가지 혁신적 재료들!

새로운 소재는 새로운 변화를 가져온다. 저자는 이러한 변화를 과학 용어를 빌려 ‘속도결정단계’라고 표현했다. 속도결정단계란 변화하는 연속된 흐름에서 가장 화학반응 속도가 느린 단계를 가리키는데, 이 단계가 어떤 구간을 빠져나가는 전체 속도를 결정한다. 즉 ‘시대가 원하는 재료의 등장이 세상에 커다란 변화를 일으키기 위한 결정타, 즉 속도결정단계’라고 본 것이다.

음악은 레코드판에 녹음이 가능해지면서 처음으로 대중에게 퍼져나갔다. 초창기에는 랙깍지진디의 분비물을 굳힌 ‘셸락’이라는 수지로 만들어 대량생산이 어려웠지만 폴리염화비닐이 등장하며 누구나 싼 값에 고품질의 음악을 접하게 되었다. 이 폴리염화비닐이 바로 ‘속도결정단계’다.

다른 예를 들어보자. 알루미늄은 ‘신이 인간에게 내려준 축복’이라고 할 정도로 녹이 잘 슬지 않고 가벼우며 튼튼한 금속이다. 지표에서의 존재비율은 7.5퍼센트로 산소와 규소 다음으로 많지만 산소와 잘 결합하는 탓에 발견되지 않은 채 오랜 세월 땅속에서 잠들어 있었다. 그러다 1880년대 미국 오하이오주의 오버린대학에서 학생들이 산소와 알루미늄을 분리시키는 방법을 발견하며 급속도로 개발이 진행되었다. 이로써 인간의 영역은 땅을 벗어나 하늘로 확장되었다.

과거로 더 거슬러 올라가보면 더욱 대단한 발견이 속속 등장한다. 흙으로 만든 그릇을 불에 구워 만든 자기 덕분에 인류는 식중독의 위험에서 벗어나게 되었다. 무두질로 콜라겐을 가죽과 분리하면서 따뜻한 생활이 가능해졌고 인간의 평균 수명 역시 늘어났다. 지구에서 가장 많은 원소인 철 덕분에 누구나 손쉽게 강력한 힘을 갖게 되었다. 식물에서 나온 피브로인을 활용해 만든 종이로 인류는 지식을 대대로 전하게 되었다. 고무를 가공해 타이어를 만든 굿이어 덕분에 인간의 기동력은 눈에 띄게 높아졌다.

이렇듯 인류의 발전은 항상 새로운 소재의 발견과 함께 이루어졌다. 아무도 예상하지 못한 성질을 가진 재료의 등장에 사회가 뿌리째 바뀔 가능성은 충분하다.

지은이 | 사토 겐타로 

도쿄이과대학 이학부 응용화학과를 졸업하고 도쿄공업대학 대학원에서 유기합성화학을 공부했다. 1995년부터 이바라키현 쓰쿠바시의 제약회사에서 연구원으로 일했다. 이때의 경험 덕분에 유기화학이라는 학문에 특별한 흥미를 느끼게 되었다. 1998년부터 인터넷에 ‘유기화학미술관’이라는 웹사이트를 개설하고 컴퓨터그래픽으로 분자 이미지를 제작해 관련 기사를 집필해 올렸는데, 이 사이트가 큰 인기를 얻으면서 일본을 대표하는 과학 블로거로 이름을 알렸다. 2007년 말, 회사를 그만두고 글쓰기에 전념하기 시작했으며, 2009년부터 2012년까지는 도쿄대학 대학원 이학계 연구과 홍보담당 특임 조교로 일하기도 했다. 이후 과학 전문 프리랜서로 활동하며 화학 관련 잡지 등에 칼럼을 연재하고 있으며, 강연 활동도 활발히 하고 있다.

주요 저서로 《세계사를 바꾼 10가지 약》, 《탄소 문명》, 《의약품 크라이시스》 , 《제로 리스크 사회의 덫》 등이 있다. 2010년 《의약품 크라이시스》로 과학 저널리스트 상을 받았으며, 2011년 인터넷 상에서 화학 지식을 널리 알린 공을 인정받아 화학 커뮤니케이션 상을 받았다.

옮긴이 | 송은애

국립 오차노미즈여자대학교에서 글로벌문화학과 비교역사학을 공부했다. 현재 바른번역 소속 번역가로, 번역, 통역, 레슨 등 일본어와 관련된 다양한 분야에서 활동 중이다. 원문의 향기를 고스란히 간직하면서도 자연스러운 번역, 더 나아가 저자의 부족한 부분까지 채워줄 수 있는 번역을 지향한다.

옮긴 책으로는 《인간을 탐구하는 수업》, 《인사이드 아웃, 오늘은 울어도 돼》, 《시간의 본질을 찾아가는 물리여행》, 《정관정요 강의》, 《과학잡학사전》, 《병은 재능이다》 (공역) 등이 있다.

프롤로그 ‘새로운 재료’가 역사를 움직인다

제1장  인류사를 움직인 찬란한 빛 - 금

인간을 유혹한 최초의 빛 | 손끝으로 금을 만든 남자 | 화폐의 시작, 경제의 탄생 | 세계 경제를 움직이는 세 자매 | 동쪽 끝 황금의 섬 ‘지팡구’ | 비약적인 과학 발전의 문을 연 연금술 | 어째서 금은 사람의 마음을 끌어당길까?

제2장  만 년을 견딘 재료 - 도자기

인류 최초의 발명품, 그릇 | 안전한 식생활을 가져온 터닝포인트 | 도자기는 어째서 단단할까? | 도자기 때문에 숲이 사라졌다? | 빛나는 그릇의 탄생 | 얼마나 하얗게 만들 수 있을까? | 바다를 건넌 백자 | 유럽 최초의 도자기 공장, 마이센 | 도자기에서 파인 세라믹으로

제3장  동물이 만든 최고의 걸작 - 콜라겐

인간은 왜 여행을 할까? | 인류를 죽음에서 구한 털가죽 | 삼중 나선 구조로 이루어진 단백질 | 콜라겐으로 무기를 만들었다? | 인간이 먹이사슬 꼭대기로 올라선 까닭 | 수명 연장의 꿈을 실현해줄 콜라겐

제4장  문명을 이룩한 재료의 왕 - 철

금속의 왕이자 재료의 왕 | 결국 모든 것은 철이 된다 | 끝내 밝혀내지 못한 비밀 | 일본에서 꽃피운 제련 기술 | ‘녹슬지 않는 철’의 탄생 | 전 세계를 지탱하는 문명의 토대 

제5장  문화를 전파한 대중매체의 왕 - 종이(셀룰로스)

종이에서 액정 디스플레이까지 | 종이를 발명한 사람 | 식물이 만든 최고의 건축 재료 | 2,000년 전 베스트셀러의 탄생 비화 | 고구려에서 일본으로 건너간 종이 | 서양에서는 왜 뒤늦게 종이를 사용했을까? | 인쇄술의 전파와 구텐베르크 | 디지털 매체 때문에 종이가 사라질까?

제6장  다채로운 얼굴을 가진 천생 배우 - 탄산칼슘

자유롭게 형태를 바꾸는 천생 배우 | 운명이 갈린 쌍둥이 행성 | 탄산칼슘이 없으면 인류가 굶주린다? | 모든 길은 로마로 통한다, 탄산칼슘 덕분에 | 탄산칼슘이 만드는 최고의 보석, 진주 | 역사를 바꾼 클레오파트라의 진주 | 추악한 세계사의 단면, 콜럼버스의 진주 | 가짜인 듯 가짜 아닌 양식 진주 | ‘바닷속 열대우림’의 위기

제7장  제국을 자아낸 재료 - 비단(피브로인)

집집마다 귀하게 모신 ‘누에 님’ | 비단은 신의 선물 | 정교함의 끝판왕, 피브로인 | 인류 최초의 동서양 교역로, 실크로드 | 실크로 지은 제국 | 하이테크 실크의 시대

제8장  세계를 축소한 물질 - 고무(폴리아이소프렌)

‘목숨’보다 ‘감동’인가? | 구기 종목이 탄생한 시대 | 고무를 만드는 식물 | 고무가 늘어나는 까닭 | 고무, 바다를 건너다 | 가황법을 발견한 굿이어 이야기 | 분자를 잇는 다리 | 고무가 없는 시대는 상상할 수 없다

제9장  혁신을 가속한 재료 - 자석

스스로 돌며 힘을 만드는 돌 | 자석은 언제 발견되었을까? | 방향을 가리키는 광물 | 자석이 열어준 대항해시대 | 콜럼버스를 고민에 빠뜨린 ‘편각’ | 지구가 거대한 자석임을 밝힌 《자석론》 | 지구자기는 생명의 수호신? | 전기로 세상을 밝힌 남자 | 자석이 음악 산업을 뒤흔들다 | 인간의 기억력을 대체할 물질

제10장  ‘가벼운 금속’의 기적 - 알루미늄

방어력과 기동성을 모두 갖춘 금속 | 알루미늄이 명반에서 나왔다? | 알루미늄을 사랑한 황제 | 신이 인간에게 내려준 축복 | 대학생들이 일으킨 기적 | 하늘을 나는 합금 | 인간의 공간을 하늘로 넓힌 혁명

제11장  자유롭게 변화하는 만능 재료 - 플라스틱

모든 재료의 자리를 빼앗은 신소재 | 원하는 대로 만들어드립니다 | 플라스틱을 죽인 황제 | 플라스틱은 거대 분자 | 우연에서 비롯된 중대한 발견 | 플라스틱 때문에 비극을 맞은 천재들 | 플라스틱의 왕, 폴리에틸렌의 탄생 | 앞으로 플라스틱은 어떻게 될까?

제12장  무기물 세계의 선두 주자 - 실리콘

컴퓨터 문명의 시작, 실리콘 | 고대 그리스에도 컴퓨터가 있었다 | 계산 머신의 꿈 | 운명이 갈린 형제 원소 | 금속과 비금속 사이에서 | 전기를 자유롭게 이동시키는 물질 | 진공관과 저마늄의 시대 | 실리콘밸리의 기적

마지막 장  AI가 좌우하는 ‘재료과학’ 경쟁의 미래

재료의 미래 | ‘투명 망토’는 실현될까? | 축전지를 둘러싼 사투 | AI가 재료를 창조한다 | 재료는 어디까지나

에필로그

참고문헌