집에 굴러다니는 책 정리하기 034 : 전자기 쫌 아는 10대

 

 

책소개

아침잠을 깨우는 휴대 전화 알람 소리부터 저녁을 마무리하며 끄는 형광등의 OFF 스위치까지, 우리는 하루를 전기에서 시작해 전기로 마무리한다.

여름철 냉방기기의 사용 전력 수요가 폭증하거나 겨울철 난방을 위한 전열기 사용량이 증가해 전력 예비율이 10퍼센트 미만으로 떨어지면 위험하다는 뉴스를 볼 때마다 우리는 전기 없이 살 수 없다는 생각을 한다.

그런데 전기만큼이나 우리에게 큰 영향을 끼치는 것이 또 하나 있다.

바로 자기이다.

콘센트만 꽂으면 쉽게 존재를 확인할 수 있는 전기와 달리 자기는 자석을 가지고 놀 때를 빼고는 보이지도 느껴지지도 않지만 나침반, 자기공명장치(MRI), 스피커처럼 자기 현상을 활용한 기구들이 우리 주변에 널려 있다는 사실을 생각하면 자기 역시 전기만큼이나 중요하다는 것을 알 수 있다.

그런데 우리에게 꼭 필요하다는 것은 알지만 연관성이 있을 것이라고는 생각하지 못했던 전기와 자기가 사실은 이란성 쌍둥이라고 불러도 과언이 아닐 만큼 서로 많이 닮아 있다면 믿을 수 있을까?

한스 외르스테드, 마이클 패러데이와 제임스 맥스웰 같은 과학자들은 오랜 연구 끝에 전기와 자기는 서로에게 영향을 미치고, 서로가 서로를 생성한다는 사실을 밝혀냈다.

인류는 두 현상을 통합한 전자기 현상을 활용해 문명을 비약적으로 발전시켰고 덕분에 우리 일상은 더더욱 풍요로워지고 있다.

작게는 교통카드와 전자레인지부터 크게는 자기부상열차와 가속기까지, 지금부터 전자기가 만드는 세상을 낱낱이 해부해 들여다보자.

출처 : 인터넷 교보문고

저자

 

고재현

저자 : 고재현
서울대학교 물리학과를 졸업한 후 한국과학기술원(KAIST) 물리학과에서 박사학위를 받았습니다.

그 후 일본 츠쿠바 대학교와 삼성코닝 연구원을 거쳐서 현재 한림대학교 나노융합스쿨 교수로 재직하고 있습니다.

디스플레이와 레이저 분광학 분야에서 교육 및 연구를 하고 있지요.

〈한국일보〉와 〈세계일보〉 등의 일간지에 과학 칼럼을 연재하면서 과학 대중화의 중요성을 느끼고, 매년 10월 마지막 토요일에 전국 도서관에서 진행하는 ‘10월의 하늘’ 강연 등 다양한 과학 강연으로 학생들과 만나 왔습니다.

지은 책으로 《빛 쫌 아는 10대》, 《십 대, 미래를 과학하라!》(공저) 등이 있습니다.

그림 : 방상호
홍익대학교에서 시각디자인을 전공했어요.

오랫동안 책을 기획하고 그림을 그리고 디자인을 했습니다.

상상하고 그리고 만들고 디자인하고 책 읽고 글 쓰고 운동하면서 어제와는 또 다른 하루를 만들려고 합니다.
《중력 쫌 아는 10대》, 《원소 쫌 아는 10대》, 《선거 쫌 아는 10대》, 《사라진 민주주의를 찾아라》, 《대중음악 히치하이킹하기》, 《싸우는 인문학》 등 여러 책에 그림을 그렸습니다. 단행본 외에도 다양한 매체에 그림을 그리고 있습니다.

 

출처 : 인터넷 교보문고

 

목차

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

출처 : 인터넷 교보문고

 

출판사서평

1. 일상을 받치는 두 기둥, 전기와 자기

우리는 지하철을 이용해 이동하고, 컴퓨터를 사용해 공부를 하고, 냉장고를 열어 물을 마신다.

이렇게 우리의 일상은 모두 전기를 기반으로 유지된다.

그만큼 전기가 우리 삶에 깊숙이 자리했다는 이야기이다.

그런데 전기를 사용한다,

전기가 나갔다는 말은 쉽게 하면서도 전기의 원리나 구조를 묻는 질문에 명확히 대답할 수 있는 사람은 많지 않다.

벽에 있는 콘센트에 플러그를 꽂는 것만으로 작동하는 전자제품들을 보면서,

선뜻 설명하지 못하는 어떤 원리에 따라 콘크리트로 만든 벽이 전기를 만드는 건 아닌가 하는 우스갯소리로 적당히 넘기기 일쑤다.

이렇게 쉽게 얻을 수 있고 우리 삶을 풍요롭게 하는 전기의 정체는 대체 무엇일까?

전자제품이나 전기요금 고지서에 적힌 전압, 전력 소비량 같은 용어의 정확한 의미는 무엇일까?

전기를 알면 우리의 일상은 얼마나 풍부해질까?
그런데 전기를 제대로 이해하려면 전기의 이란성 쌍둥이라고 해도 과언이 아닐 만큼 전기와 닮은 자기도 알아야 한다.

자기라고 하면 눈으로 확인할 수 있는 전기와 달리 보이지 않아 낯설고, 자석을 갖다 댔을 때만 존재를 확인할 수 있는 미지의 존재처럼 느껴져서 독자는 선뜻 관심이 가지 않을 것이다.

그러나 자기가 발전기 등을 통해 우리 일상을 유지하고 돕는다는 점을 알고 난 뒤부터는 자기가 전기 못지않게 중요하다는 것을 깨닫게 될 것이다.

또 하나의 거대한 자석인 지구 안에서 끊임없이 움직이는 외핵이 자기장을 생성하고,

이 자기장은 태양으로부터 뿜어져 나오는 태양풍으로부터 지구를 보호해 준다는 점에서 자기는 인류를 비롯한 생물의 생존에도 꼭 필요한 존재라는 점도 알게 된다.
자연에는 수많은 전기 현상과 자기 현상이 있다.

고대인들은 장신구에 사용하는 호박에 천을 문질러 광을 낸 뒤 호박이 지푸라기나 천 조각을 잡아당기는 모습을 통해 전기 현상을 확인했고,

나침반이 방향을 알려 준다는 것을 경험으로 터득하고 자기 현상을 항해에 사용했다.

그런데 전혀 관계없을 거라고 생각했던 전기와 자기 현상이 사실은 분리된 게 아니라 하나라는 점이 밝혀진 뒤,

두 현상을 활용한 도구가 쏟아지고 과학은 한층 더 발전한다.

자라나는 청소년이 이 책을 통해 전기와 자기의 발전 과정을 되짚어 보고 지식을 쌓아 그 원리를 이해한다면,

기술에 종속된 수동적 인간이 아니라 기술을 활용하고 다룰 줄 아는 주체적 인간으로서 살아갈 수 있을 것이다.

나아가 과학이 가져다주는 순수한 재미는 4차 산업혁명 시대를 살아갈 미래 세대에게 새로운 관심거리를 찾도록 만든다.

2. 전기와 자기, 네 정체를 밝혀라!

건조한 겨울철, 외투를 벗거나 문고리를 잡을 때 ‘찌릿’ 하는 소리를 내며 우리에게 놀라움과 불쾌감을 주는 정전기의 정체는 무엇일까?

천 조각에 문지른 빗을 머리에 대면 머리카락은 왜 빗에 달라붙을까?

《전자기 쫌 아는 10대》는 이처럼 우리가 일상에서 쉽게 접하는 전기 현상을 예로 들며 이야기를 풀어 나간다....

출처 : 인터넷 교보문고