‘2015 개정 교육 과정’은 자주적이고 창의적이며 더불어 사는 인간상을 추구한다. 그 가치관 아래 교과별 핵심 개념과 원리를 중심에 두고 인문?사회?과학기술에 대한 기초 소양 교육을 강화하면서 교과 간 통합과 융합 교육을 하는 데 초점을 맞추고 있다.
미래형 인재를 만들려는 이런 교육의 흐름에 맞춰, 풀빛은 지식의 양보다는 핵심이 되는 개념을 선별하고 그것이 어떤 원리로 이루어져 있고 어떻게 적용할 수 있는지를 또렷이 알게 하는 청소년용 과학 시리즈를 기획하였다. 핵심과 원리, 그리고 적용이라는 삼박자에 질문과 토론을 유도하는 인문학적 고찰은 중학생 독자와 현장 교사, 학부모들이 원하는 바이자 과학 공부에 대해 [과학 쫌 아는 십대] 시리즈가 목표하는 분명한 방향이다.
지금까지 첨단 과학기술인 인공지능의 실체를 현실적 문제의식과 접목해 조목조목 해부한 01번 『인공지능 쫌 아는 10대』를 시작으로, 수많은 다채로운 성분으로 가득한 세상의 본질을 탐구한 02번 『물질 쫌 아는 10대』, 일상에서 쉽게 행하는 여덟 가지 소비를 통해 환경문제를 파헤친 03번 『환경과 생태 쫌 아는 10대』가 출간되면서 [과학 쫌 아는 십대] 시리즈는 과학적 지식을 우리의 삶과 연결시키는 적극적 노력을 선보였다.
우주론을 담은 04번 『빅뱅 쫌 아는 10대』와 빛의 다양한 속성과 광기술의 미래를 이야기하는 05번 『빛 쫌 아는 10대』에 이어 주기율표의 해에 출간된 06번 『원소 쫌 아는 10대』, 뉴턴에서 아인슈타인에 이르는 중력 탐험의 역사를 담은 07번 『중력 쫌 아는 10대』, 빛의 세계를 이해하는 물리의 커다란 장 08번『전자기 쫌 아는 10대』, 기상과 기후를 비롯해 생태계와 인류세 등 지구의 미래를 투영하는 기후 변화의 모든 것을 담은 09번 『기후 변화 쫌 아는 10대』, 문명의 탑을 쌓아 올린 소재의 역사를 펼쳐 보인 10번 『신소재 쫌 아는 10대』까지 출간되었다. 물리, 화학, 생명과학, 지구과학이라는 자연과학의 가장 기초적이면서 핵심적인 영역을 미래 지향적으로 폭넓게 다루고 있다.
미래 지향적인 현실 소재에서부터 기초 과학의 토대가 되는 핵심 개념까지 [과학 쫌 아는 십대]는 전방위로 과학을 아우른다. 이런 지식들을 단순히 정보를 앞세워 기술하기보다 원리는 무엇이고, 어떻게 적용을 하며, 해결되지 않은 과학적 문제는 무엇이고, 야기하는 쟁점은 무엇인지, 결과적으로 우리가 그것을 어떻게 받아들여 해석하고 이해해야 하는지를 대단히 입체적으로 다루는 것이 이 시리즈의 특징이다. 친절한 설명에 내용을 풍성하게 하는 사진 자료와 위트 있는 그림까지, 작은 부분도 놓치지 않고 십대를 위해 내용과 형식에 정성을 다했다.
Contents
『01 인공지능 쫌 아는 10대: 인공지능, 네 정체를 밝혀라』
여는 글_ 빵 속에 숨은 칼
1 인공지능, 네 정체를 밝혀라!
인공지능을 만들다|인공지능의 엔진, 알고리즘|인공지능과 로봇의 차이|언캐니 밸리를 넘어서
2 인공지능, 너 왜 지금 뜨는 거니?
인공지능이 걸어온 길|딥러닝, 인공지능을 강화하다|빅데이터의 발전|4차 산업혁명
3 인공지능, 핑크빛 미래를 부탁해
자율주행차로 달리는 일상|나이 들수록 젊어지는 세상|생활의 편리를 더하다|공유경제가 뜬다
4 인공지능, 너도 마음이 있니?
인공지능과 사랑할 수 있을까?|마음은 어디에?|마음이 있다면 권리도 있지 않을까?|인간은 아직 부족하다
5 인공지능, 너의 문제가 뭐니?
양극화-부의 편중|차별-인권의 후퇴|감시-빅브라더가 지켜본다|사생활 침해|민주주의의 위협
6 인공지능, 네가 인간을 대신할 거라며?
일자리의 미래-제조업|사라질 직업과 생겨날 직업|서비스업은 제조업과 다를까?|기본소득
7 인공지능, 네가 그렇게 무서워?
빨간 눈|강한 인공지능|인공지능은 왜 위험할까?|위험을 막을 수 있을까?
다시 여는 글_ 미래는 정해져 있지 않아
참고한 책
『02 물질 쫌 아는 10대: 물질 씨, 어떻게 세상을 이루었나요?』
들어가며
_물질이라는, 아직은 깜깜한 방에서 팔을 휘저어 보자
1장 물질 탄생이라는 우주의 대사건
빅뱅과 물질, 그리고 에너지 / 물질을 쪼개 보자, 작게, 더 작게 / 이렇게 섞인 물질, 저렇게 섞인 물질 / 원소들의 탄생은 쾅, 활활, 펑펑!
2장 드디어 화학이 시작되다
원소와 원자, 끝내 헷갈리는 그 이름 / 그 작은 원소와 원자를 어떻게 발견했을까? / 다시 원자론을 수정하다 / 같은 원자지만 무게가 다른 원자 / 도무지 이해할 수 없었던 두 가지 물질 / 연금술을 탄생시킨 동서양의 원소설, 그리고 인간의 욕망 / 서양과 동양의 화학이 만나다
3장 물질은 어떤 모습으로 세상에 존재할까?
물질은 단단하거나 흐르거나 떠 있거나 / 끌어당기는 힘이 바로 물질의 차이 / 무엇이 물질의 상태를 바꿀까?: 상전이 / 상전이의 제1 공헌자, 온도 / 느끼기는 어렵지만 늘 존재하는 압력 / 끈적끈적 꿀렁꿀렁 젤, 졸, 플라스마
4장 물질의 상태를 측정하는 세 가지 기준
온도를 표현해 보자 / 압력을 측정해 보자 / 농도를 나타내 보자
5장 물질이 끓거나 얼거나 녹을 때
증발, 기화, 끓는점 / 어는점 혹은 녹는점 / 용액의 끓는점과 어는점
6장 이렇게 매력적인 화학 반응
아보가드로수 / 기체 반응의 법칙과 화학 반응식 / 돌이킬 수 있거나, 없거나: 가역 반응과 비가역 반응
7장 화학 반응으로 세상을 짓다
분자의 가짓수=원자의 조합? / 원자 배열을 바꿔 보자: 화학 반응 / 화학 반응과 반응 속도
8장 물질은 무질서를 좋아해
열을 뿜는 화학 반응, 빨아들이는 화학 반응 / 반응 속도를 조절할 수 있는 열의 이동 / 자유도와 무질서도
나오며_깜깜한 그 방에서 한 발짝 밖으로
『03 환경과 생태 쫌 아는 10대: 우리, 100년 뒤에도 만날 수 있을까요?』
들어가며 소소한 일상에서 그림자 걷어 내기
01 컵라면과 플랜테이션 내가 먹는 것이 세상이야
출출할 땐 컵라면이 최고지! | 플랜테이션, 원시림을 휩쓸다 | 숲이 사라질 때 일어난 일들 | 불편함을 즐겁게 선택해 보자 | 먹거리에서 정의 찾기
02 바나나와 생물다양성 이런저런 모양이 있어야 세상은 제대로 아름답지
바나나가 사라질지도 몰라? | 바나나가 전염병을 견디지 못하는 이유 | 다양성을 잃은 종의 위기 | 바나나공화국의 비극 | 사라지는 것들을 지키기 위해
03 아보카도와 로컬 푸드 밥상의 지도는 작을수록 좋아
지금 먹고 잇는 음식의 고향은 어디? | 아보카도의 여행과 탄소발자국 | 우리가 아보카도를 먹을 때 물을 잃는 사람들 | 누가 땅을 혹사시키나 | 내가 사는 지역에서 나는 음식 먹기
04 생수병과 플라스틱 쓰레기 오늘 저녁 반찬은 미세 플라스틱 고등어구이
1만 미터 아래 바닷속, 고래 배 속 플라스틱 | 플라스틱 쓰레기로 북적거리는 지구 | 너무 싸고 편한 게 문제야? | 오늘 저녁 반찬은 미세 플라스틱 생선구이 | 플라스틱을 있어야 할 곳으로 되돌려 놓자
05 휴대폰과 전자 쓰레기 세상에서 가장 쓸쓸한 전자 쓰레기 무덤
이 많은 전자 폐기물은 어디로 갈까 | 편리는 선진국에, 피해는 가난한 이들 쪽으로 | 자꾸 새 물건이 사고 싶어지는 이유 | 이미 꺼내 쓴 자원을 순환시키자 | 전자 폐기물을 줄이는 길은 모두에게 달려 있다
06 패스트 패션과 노동자 노동하는 사람의 눈물을 입다
다 팔렸어요, 하지만 언제든 살 수 있답니다? | 스키니진이 그렇게 편해? | 옷값에 숨어 있는 노동자의 눈물 | 환경오염은 약한 사람들 쪽으로 | 옷을 버리는 기가 막힌 방법들 | 사람의 생명을 흔드는 옷 | 옷에 대해 새롭게 상상하기
07 화학물질의 역습과 사회의 책임 100년 뒤에도 만날 수 있을까요?
수십 년 전의 잘못이 되돌아오다 | 우리 주위의 거의 모든 것, 화학물질 | 몰라서 쓰고, 알고도 쓰는 화장품 | 일상에서 나쁜 화학물질을 피하는 방법 | 기업과 국가에 요구하자
08 롱패딩과 동물권 한겨울 나는 데 몇 마리 필요합니까?
겨울의 잇템, 롱패딩 | 그 많은 털이 어디서 올까? | 사람이 먹고 입고 즐기는 데 희생당하는 동물들 | 동물은 인간의 즐거움을 위해 존재하는 게 아니야 | 우리는 동물을 얼마나 알고 있을까? | 무엇을 어떻게 실천할까? | 결국 소비의 문제
나오며 새로운 그레타 툰베리를 기다리며
『04 빅뱅 쫌 아는 10대: 우주론 카페 빅뱅에 온 걸 환영합니다』
『05 빛 쫌 아는 10대: 우리는 모두 빛의 후예』
여는 글 빛의 세계로 떠나는 여행에 앞서
1장 기묘한 빛의 파동
우리는 파동과 너무 친한 사이 | 어느 방향으로 움직이나, 파동? | 파동 구석구석에 이름을 붙여 주자 | 파동의 속도를 계산해 보자 | 무엇이 빛을 전달하는 거야? | 빛은 파동인 동시에 입자
2장 보이는 빛 너머 보이지 않는 빛
힘센 식구, 온순한 식구, 전자기파 식구들 | 보이는 빛, 가시광선 | 빨간색 빛 너머의 빛 | 보라색 빛 너머의 빛
3장 직진하는 빛, 반사하는 빛, 꺾이는 빛
빛은 직진한다, 하지만 반사도 하지 | 이미지는 어떻게 눈으로 들어올까 | 꺾이는 빛 | 물속 물체는 왜 휘어 보일까 | 무지개 색을 만드는 빛의 굴절 | 빛 가두기, 가둔 빛 이용하기 | 빛에 정보를 싣고, 빛의 속도로
4장 밝은 빛, 어두운 빛, 휘어지는 빛
파동과 파동이 만나면 | 발밑에서 발견한 무지개의 비밀 | 13억 년 전 비밀을 드러내다 | 만나면 휘어지는 빛
5장 빛으로 칠하는 알록달록한 세상
눈과 시각 세포 | 원뿔 세포, 세상에 색을 입히다 | 색을 만드는 첫 번째 방법, 섞기 | 색을 만드는 두 번째 방법, 흡수하기 | 제대로 반사해야 예쁘지
6장 빛의 탄생과 진화
인류의 밤을 밝혀 준 전기의 역사 | 가장 먼저 등장한 백열전구 | 전기 조명의 대세, 형광등 | 전기 조명의 미래, LED | 디스플레이의 빛 | 미래에는 어떤 조명 아래에서 이 책을 읽을까?
7장 우리의 우주를 부탁해
천상의 비밀을 찾아서 | 원자의 춤, 분자의 춤 | 빛을 나누는 방법과 스펙트럼 | 원자들의 춤이 스펙트럼에 새겨지다 | 분광학은 어디에 쓸까?
8장 빛의 과학이 밝힐 새로운 세상
새로운 빛을 찾아서 | 빛으로 정보를 나르다 | 디지털 시대의 연결망 | 여정을 마무리하며
맺는 글 빛을 통해 우리의 기원으로, 그리고 더 먼 곳을 향해
덧붙이는 글 | 참고 도서
『06 원소 쫌 아는 10대: 세상의 가장 작은 것이 만들 가장 큰 세상』
원소라는 가장 작은 세계로 한 발짝 살며시
1장 쪼개고 줄 세우고
세상의 근원을 찾는 물음표 | 원소와 원자는 대체 어떤 차이가 | 작은 원자들의 끊임없는 밀고 당기기 | 특성에 따라 체계적으로 배치해 보자 | 화학사전 주기율표가 완성되기까지 | 이렇게 재미있는 이야기는 주기율표에 없어
2장 원소, 생명을 이루다
우리 몸의 주연을 소개합니다 | 조연처럼 보여도, 우리가 없다면 생명도 없지 |
하나의 방에 두 침대가, 오비탈의 정체 | 어떤 이온이 되고 싶니?
3장 원소, 인류 문명에 이정표를 세우다
화학의 시작 또는 인류의 시작 | 금속 문명의 태동, 청동기 시대 | 현재진행형, 철기 시대 |
황금, 욕망과 계급의 정점에서 | 납, 시대의 굴곡 사이사이 | 규소, 제2의 석기 시대로
4장 연금술, 마술이냐 과학이냐
작은 호기심이 만든 화학의 황금 불씨 | 연금술로 손잡은 동과 서 |
후퇴한 연금술은 화학의 진화를 낳고 | 연금술의 빛나는 후예들
5장 원소를 가져다준 전기에게 박수를!
반짝! 원소에 불이 들어왔습니다 | 전기화학으로 수많은 원소를 발견하다 |
깨지지 않는 유리의 비밀, 붕소 | 저 행성처럼 멋진 이름을 지어 줘 | 새로운 행성 하나에 새로운 원소 이름 하나씩
6장 원소의 가면을 벗겨 보자
달콤하다고? 조심해! | 상속의 가루 | 쓰레기도 다시 보면 보물이니까 | 추리소설의 단골 아이템 |
이타이이타이병 | 가장 값비싼 죽음 | 플루오린 순교자 | 보다 효율적인 죽음을 위해
7장 새로운 원소를 찾아서
쏟아진다 - 란타넘족 원소들 | 천연 원소 vs 인공 원소 | 원소를 인간이 만들어 내다니 |
방사능을 내뿜다 - 악티늄족 원소들 | 어디까지 찾아낼 수 있을까? | 어디선가 언젠가는
원소가 만들 더 큰 세계로 한 걸음 성큼
『07 중력 쫌 아는 10대: 올 댓 중력: 아인슈타인의 중력과 그 너머의 세상』
중력을 뛰어넘기 위한 준비운동
중력장에 들어가며 - 중력을 이기는 식빵고양이
1장 뉴턴의 밧줄과 아인슈타인의 그물망
뉴턴이 말하는 힘과 운동 | 밧줄로 연결된 물체들 | 흔들리는 뉴턴의 밧줄과 떠오르는 아인슈타인의 그물망 | 측지선을 따라가자
2장 그물망에서 일어나는 일들
3차원 공간에서 빛의 이동 경로 | 렌즈가 된 중력과 아인슈타인 고리 | 속보: 수성, 아인슈타인 지지 선언!!
3장 그물망에서 일어난 사건을 표현하는 법
피타고라스 소환술! | 벡터를 활용하자 | 곡면에서의 최단거리를 재 보자
4장 단 하나의 방정식
텐서와 곡률 | 등가원리와 관성기준틀 | 누가 감히 시공간을 휘게 하였는가?
5장 별을 노래하는 마음으로
별로 빛나는 우주 | 우주를 이해하기 위한 눈물 나는 노력 | 뭉쳐야 산다! | 별, 우주의 화학공장
6장 버틸 수 없는 중력의 무거움
그런데 그것이 실제로 일어났습니다 | 시대를 앞서간 천재의 비극 | 초신성, 중성자별, 그리고 중력수축
7장 보이지 않지만 존재하는 것
빛이 퍼져 나가는 모습 | 팽이처럼 회전하는 블랙홀 | 블랙홀과 호킹 복사 | 드디어 실현되는 블랙홀의 관측
8장 파도치는 그물망 - 중력파
We did it! | Wanted: 중력파 | 색다른 중력파
9장 옳다는 증거들 vs 불완전한 증거들
아인슈타인의 예측력은 우주 제일! | 빛처럼 빠른 중력파 | 특이점의 세계 | 점점 넌 멀어지나 봐
10장 아인슈타인을 넘어서
두 이론이 손잡아야 하는 이유 | 1+1=? | 끊임없는 이론의 발전
중력장을 빠져나오며 - 중력을 이용하는 법
『08 전자기 쫌 아는 10대: 전기와 자기, 빛을 이루는 이란성 쌍둥이』
일상을 받치는 두 기둥, 전기와 자기
1장 전하와 전기력
정전기의 정체
전하의 기원을 찾아
끌고 미는 힘, 전기력
전하가 힘을 미치는 독특한 방식
2장 전류와 전압
전하의 흐름이 전류!
전하가 흐르는 조건
전류를 만드는 원인, 전압
전류를 방해하는 원인, 저항
전력의 의미
3장 자석과 자기장, 전류와 자기장
자석이 만드는 힘
N극과 S극을 잇는 선, 자기력선
자기장의 비밀은 전류!
자석의 정체
4장 자기장의 세계
움직이는 전하와 자기장
자기장 속 전류가 힘을 받을 때
전류를 이용해 강력한 자석을!
자기력이 준 선물들
전기 모터와 스피커로 확인하는 로렌츠 힘
5장 전자기 유도
패러데이가 발견한 전자기 유도 현상
전자기 유도를 일으키는 다양한 방법
전자기 유도 이용하기
6장 전자기파 세계 들여다보기
변화하는 자기장과 전기장
변화하는 자기장과 전기장이 만드는 전자기 파동
전자기파는 곳곳에
전자기파 만들기
7장 새로운 기술 혁신과 전자기
4차 산업혁명 시대
초연결 사회 속 전자기파
이동의 필수 동반자
하드디스크와 자기장
일상을 받치는 두 기둥, 전기와 자기
현대 과학의 첨병, 전자기 여행을 마무리하며
참고문헌
『09 기후 변화 쫌 아는 10대: 기후 정의의 메아리로 기후 위기에 답하라』
들어가며
1장 기상과 기후
기상과 기후는 뭐가 다를까?|기상 정보를 얻는 방법|지구 시스템 4인방|상호작용하는 기후 시스템|지구가 기후를 기록한다고?|갑자기 설빙권
2장 지구의 기후대
고대 그리스인의 기후 구분|쾨펜의 기후 분류 시스템|열대 우림의 토양은 영양실조|사막화의 수문장 사바나|건조 기후의 대명사 사막|가뭄이 도대체 뭐야?|지구의 냉장고 툰드라|지구의 반사판 극지방
3장 기후를 조절하는 요소
기후 조절 인자|화산과 기후|밀란코비치 주기|태양과 기후|미량 기체와 기후
4장 기후와 생태계
대멸종|데이지 월드|인류세|구상나무|개구리와 도마뱀|가축|인간
5장 순배출 제로!
언론|정치|기후 행동|냉장고와 에어컨|여성|걷기|재생에너지|기후 정의
참고문헌
『10 신소재 쫌 아는 10대: 석기부터 나노까지, 소재로 쌓인 문명의 탑』
〈과학 쫌 아는 십대〉를 펴내며
소재를 만드는 열쇠를 찾아
1. 원소에서 물질을 거쳐 소재까지
무엇으로?보다는 어떤 식으로!
원자에서 원소로, 그리고 물질로
소재란 무엇일까?
신소재가 바꿔 온 인류의 역사
기준에 따라 소재를 분류해 보자
2. 석탄보다 유용한, 다이아몬드보다 가치 있는 탄소 신소재
물질 변화의 당김쇠, 연소와 산화
진짜 다이아몬드를 확인하는 방법
탄소로 만들어진 점: 버크민스터 풀러렌
점에서 선으로: 탄소나노튜브
다시 흑연처럼 2차원 평면으로: 그래핀
그래핀을 넘어서, 차세대 신소재들
3. 모래에서 탄생한 빛: 반도체 신소재
반도체란?
반도체의 기본 원리: 에너지띠
반도체, 어떻게 만들어지고 어떤 소재를 탄생시켰을까
이렇게나 다양한 첨단 반도체 신소재들
더 작은 세계, 반도체 양자점
반도체 신소재의 미래
4. 익숙하지만 낯선 신소재: 합금과 세라믹
합금의 기본: 금속결합
왜 합금을 만들고 어떻게 구성되나
첨단 합금 신소재들
열적 안정성, 열처리, 세라믹
태양광 발전의 시대를 연 페로브스카이트
저온? 고온? 상온?: 초전도체 이야기
5. 고분자 신소재와 플라스틱
코끼리와 상아를 보호하기 위해
플라스틱은 왜 사랑받는가?
열경화성 플라스틱과 열가소성 플라스틱
바이오 플라스틱
기능성 플라스틱 신소재들
6. 나노과학과 나노소재들
보이지 않아도 분명히 있다
나노소재는 가능성의 영역
색, 빛, 그리고 전자기
신소재로 쌓아 올리는 신소재
나노 신소재의 활용 분야
나노과학 이후엔 어떤 시대가
신소재 발견의 꿈을 향해
Author
고재현,방상호
서강대학교에서 국어국문학을 전공했다. 문학을 전공했지만, 문학보다 다른 분야를 기웃거리며 공부한 시간이 더 많았다. 그 덕분에 지금은 다양한 책을 쓰고 있다. 오랫동안 학생들에게 논술과 글쓰기를 가르쳤고, [초등 독서평설]과 [고등 독서평설]의 집필 위원으로 활동했다. 지금은 집필에 매진 중이고 틈틈이 강연을 한다.
지금까지 청소년 도서로 『학교 안의 인문학 1, 2』, 『인공지능 쫌 아는 10대』, 『너희들의 미래 보고서』, 『지구 멸망 보고서』, 『생각의 주인은 나』, 『내 얼굴이 어때서』, 『말이 세상을 아프게 한다』 등을 썼고, 어린이 도서로 『인공지능 논쟁』, 『머리에 쏙쏙 들어오는 초등 어휘 100』, 『차별은 세상을 병들게 해요』, 『원자력 논쟁』, 『세상을 아프게 하는 말, 이렇게 바꿔요!』 등을 썼다.
서강대학교에서 국어국문학을 전공했다. 문학을 전공했지만, 문학보다 다른 분야를 기웃거리며 공부한 시간이 더 많았다. 그 덕분에 지금은 다양한 책을 쓰고 있다. 오랫동안 학생들에게 논술과 글쓰기를 가르쳤고, [초등 독서평설]과 [고등 독서평설]의 집필 위원으로 활동했다. 지금은 집필에 매진 중이고 틈틈이 강연을 한다.
지금까지 청소년 도서로 『학교 안의 인문학 1, 2』, 『인공지능 쫌 아는 10대』, 『너희들의 미래 보고서』, 『지구 멸망 보고서』, 『생각의 주인은 나』, 『내 얼굴이 어때서』, 『말이 세상을 아프게 한다』 등을 썼고, 어린이 도서로 『인공지능 논쟁』, 『머리에 쏙쏙 들어오는 초등 어휘 100』, 『차별은 세상을 병들게 해요』, 『원자력 논쟁』, 『세상을 아프게 하는 말, 이렇게 바꿔요!』 등을 썼다.