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어린이를 위한 과학 개념어 100 ㅣ 어린이 미래 교양 시리즈 11
강다현.김현벽 지음 / 이케이북 / 2017년 12월
평점 : 
초등학교 과학 교과서를 보면 어려운 과학 용어들이 등장합니다.
과학동화 책을 많이 봤지만, 교과서에 나오는 과학 용어들은
낯설고 어렵고 이해가 안 되기 마련입니다.
이런 아이들을 위해 '어린이를 위한 과학 개념어 100' 책이 나왔습니다.
어린이를 위한 과학 개념어 100은 초등 과학 교과서에 나오는
과학 용어를 이해하기 쉽게 설명해 주고 있습니다.
어린이 미래 교양 시리즈 11
어린이를 위한 과학 개념어 100
김현벽, 강다현 저 / 이케이북
이 책에서는 초등학교에서 배우는 과학 용어 중 중. 고등학교에서도
중요하게 다루고 학습하는 개념 100가지를 선별하여 담았으며,
과학 개념의 정의와 개념과 관련된 다양한 현상, 역사나 과학자와
관련된 다양한 에피소드와 이야기를 읽으며 과학 용어의 개념을
이해하기 쉽도록 구성하였습니다.
어린이를 위한 과학 개념어 100 이 책에서는
1부 물리, 2부 화학, 3부 생물, 4부 지구과학, 5부 미래공학
이렇게 5가지 과학 분야를 나누어 개념에 대한 설명을 해주고 있습니다.
초등학교 과학 교과서에서는 이렇게 세부적으로 분야를 나누어서
배우지는 않지만, 중. 고등학교에서는 분야를 나누어 학습하기
때문에 초등학교 때부터 이해하는 과학 용어가 어느 분야에
속하는지 알아두면 기초 지식이 탄탄해집니다.
1부 물리 부분
물리학은 자연 현상에 숨어 있는 규칙에 대해 탐구하는 학문으로,
오늘날의 물리학은 입자 충돌기를 통해 원자보다 작은 미시 세계를
탐구하고 우주 멀리에서 오는 중력파를 관측할 수 있게 되었습니다.
물리 과학 개념 <표준과 측정>
표준과 측정은 우리가 생활하는 일상생활에서 아주 많이 사용됩니다.
예를 들면 이집트 기자에 있는 대피라미드는 지금으로부터 약 4,500년 전에
지어졌어요. 하지만 그 정확도는 현대 건축물보다도 뛰어나며,
과학이 발달하지 않았던 그 시대 고대인들이 정밀한 건축물을
지을 수 있었던 것은 측량 기술 덕분이었다고 합니다.
우리가 물건을 살 때 양을 정하는 약속이 필요한데, 이처럼 킬로그램(kg)이나
가마 등의 약속을 '표준'이라고 하며, 이런 표준을 기준으로 물건의 양이나
물체가 가진 성질을 나타내는 것을 '측정'이라고 합니다.
물리 과학 : 속도와 속력
속도와 속력은 움직임과 이동하는 수단에서 많이 사용되는 용어입니다.
방향에 관계없이 물체의 빠르기만을 나타내는 양을 속력이라고 하며,
속도는 빠르기뿐만 아니라 운동하는 방향도 함께 나타내는 양을 의미합니다.
친구와 누가 더 빠른지 달리기 시합을 하면 결승선에 먼저 도착하는 사람이
빠르다고 하는데 이렇게 생활 속에서 빠르다거나 느리다고 말하는 것은
대부분 속력에 속합니다.
2부 화학
우리 주변의 모든 것은 물질로 이루어져 있는데, 자연을 구성하고 있는
물질은 서로 합쳐지기도 하고 다시 떨어지기도 하면서 끊임없이
변화고 있어요. 수소와 산소라는 물질이 만나면 전혀 새로운 물질인 물이
탄생하는 하는데, 이렇게 세상을 이루고 있는 물질에 대해서 연구하는
학문이 화학이에요. 화학은 원소의 주기율표가 완성된 이후로 체계적인
학문으로 정립되었으며, 인류의 생활과 환경에 큰 영향을 미치고 있습니다.
화학 : 순물질과 혼합물
한 가지 종류로만 이루어진 물질을 순물질이라고 하고,
두 가지 이상의 순물질이 단순하게 섞여 있는 물질을 혼합물이라고 해요.
철이나 알루미늄, 구리와 같이 한 가지 원소로 이루어진 금속은 순물질이에요.
하지만 2개 이상의 금속을 녹여서 섞어 만든 합금은 혼합물이지요.
산소, 질소, 수소, 헬륨 같은 기체들도 순물질이며, 산소와 질소가 섞여
있는 공기는 혼합물이에요. 소금과 설탕은 순물질이지만, 이것들을 물에 녹여
만든 소금물과 설탕물은 혼합물이에요.
화학 : 원소와 주기율표
화학적으로 더 이상 쪼갤 수 없는 물질의 기본 단위를 원자라고 해요.
원자는 '물질을 이루는 가장 작은 입자'를 나타내며, '개개의 입자'를 헤아릴 때 사용해요.
원소는 '물질을 이루는 성분'을 나타내는 말로, 기본 물질의 종류를 의미해요.
예를 들어 물의 분자식은 H2O이며, 물 분자는 수소 원자 2개와 산소 원자 1개로
구성되어 있고, 총 원자는 3개예요. 하지만 물을 이루는 원소는 수소와 산소 두 종류입니다.
원소의 성질과 이름을 한눈에 알아볼 수 있도록 표로 정리한 것을 원소주기율표라고 합니다.
원소를 물리적, 화학적 성질에 따라서 차례대로 분류해 놓았어요.
<원소주기율표> 중학교 과학 교과서에 꼭 나오는 원소 주기율표,
중요하기도 하고 꼭 암기해야 하는 내용이기도 해요.
초등 과학 교과서에는 나오지 않지만 이런 내용이 있다는 것을
미리 접해두면 중학교 과학을 배우는데 기본이 되어 도움이 많이 될 것 같네요.
3부 생물
하나의 세포가 세포 분열을 통해서 점차 다양한 기관을 갖추고 마침내
인간이 된다는 것은 신비로운 일이지요. 생물은 종류에 따라서 특정 기관이
더욱 발달하기도 되며, 시력이 매우 좋거나, 소리로 세상을 보는 생물들은
환경에 따라 자신만의 뛰어난 능력을 가지도록 진화한 것이지요.
생물학은 생명에 대해 연구하는 학문이며, 최근에는 유전자 기술과
줄기세포 연구를 통해 생명의 신비에 더 깊이 다가가고 있답니다.
생물 : 세포
우주에 있는 어떤 물질이든 계속 쪼개면 결국 원자로 이루어져 있어요.
생명체도 최소 단위가 이는데, 이게 바로 세포예요.
우리 몸 곳곳에는 조직에 따라 다양한 종류의 세포가 있지요.
신경계는 신경세포, 혈액은 적혈구와 백혈구라는 세포로 되어 있으며
정자와 난자도 하나의 세포랍니다.
세포는 매일 죽어서 사라지고, 그 자리에 새로운 세포가 생겨요.
새로운 세포가 만들어지는 것은 바로 세포 분열을 통해서이며,
사람의 몸을 이루고 있는 세포들은 체세포 분열과 감수 분열을 한답니다.
감수 분열은 정자와 난자가 분열하는 방법으로,
하나의 세포가 4개의 세포로 나뉘며, 사람은 어느 크기 이상으로
성장할 수 없기 때문에 오래된 세포는 스스로 죽게 됩니다.
생물 : 뇌
뇌는 생명체 내부에서 일어나는 생리적인 반응을 총괄하고 외부의 환경으로부터
들어오는 자극에 대해서 종합적인 판단을 하는 중요한 조직입니다.
뇌는 인체에서 가장 중요한 기관이고, 우리 몸의 명령 센터입니다.
뇌에는 1,000억 개 정도의 뉴런과 그것들을 서로 연결해주는 시냅스가 1,000조 개나 있어요.
외부에서 들어오는 방대한 정보를 인식해 기억에 저장하고 생각하며 인체에 명령을 내리는데,
우리가 의식하지 못하는 순간에도 뇌에서는 수많은 일이 일어납니다.
아직도 뇌고 정확히 어떻게 작동하는지 밝혀지지 않았으며,
그래서 뇌를 작은 우주라고 부르기도 합니다.
4부 지구과학
지구 내부에서는 아주 오랫동안 활발한 활동이 일어나고 있어요.
과거부터 현재까지도 사람들은 우리가 살고 있는 지구에 대한 연구를 계속하고 있어요.
지구 탐험과 천문학자들의 노력으로 점차 지구와 우주의 비밀이 벗겨졌으며,
인류의 탐험은 이제 지구를 벗어나 우주를 향해 원대한 계획을 세우고 있습니다.
지구과학 : 지진
2016년 9월 경주에서 규모 5.8의 지진이 일어났으며,
2017년 11월 포항에서는 5.4의 지진이 일어나 많은 분들이 피해를 봤어요.
도대체 지진은 왜 일어나는 걸까요?
지진은 땅속의 화산 활동이나 단층 활동 때문에 생긴다고 합니다.
하지만 지진이 일어나는 가장 큰 이유는 지구 표면을 이루는 몇 개의
판들이 이동하다가 충돌하기 때문이에요. 판이 이동하는 것을 '판 운동'이라고 해요.
지구의 표면인 지각 바로 아래에는 맨틀이 있고, 맨틀의 아랫부분은 암석이 뜨거운 열에
녹아 액체처럼 되어 있어요. 액체 같은 맨틀 하부를 따라 맨틀의 상부가 떠다니면서
지각의 판이 움직입니다. 맨틀 상부가 제각기 이동하면서 서로 부딪히거나
밀고 서로 겹쳐질 때 바로 지진이 일어난답니다.
지구과학 : 화산
우리가 서 있는 땅 밑에는 맨틀이 있으며, 맨틀은 온도와 압력이 아주 높은 곳이에요.
맨틀에는 암석이 녹아 만들어진 마그마가 있으며, 마그마는 지표의 약한 부분을 뚫고서
가스가 솟구치면서 지표 밖으로 솟아 나오게 됩니다.
이때 화산 가스와 화산재 등 화산 분출물이 함께 나오며 밖으로 나온 용암은
지표면을 따라 흐르면서 여러 모양의 화산이 만들어지지요.
5부 미래 공학
메타 물질을 이용한 투명망토, 사람이 운전하지 않아도 스스로 주행하는 자동차,
나노 기술을 이용한 신체 복구 기술 등 이런 일들은 판타지 소설이나 영화에서
상상했던 일로 생각했지만, 오늘날 우리 눈앞에서 하나씩 실현되고 있어요.
4차 산업혁명을 통해 인공 지능과 온라인을 중심으로 인간의 모든 활동이
통합되면서 시간적. 공간적 경계가 상상을 초월하는 속도로 변할 것으로 예상됩니다.
미래공학 : 나노 기술
1cm를 10분의 1로 나누면 1mm이며, 1mm를 다시 1,000분의 1로 나눈 것이
1마이크로미터이에요. 1마이크로미터를 또 1,000분의 1로 나눈 게
1nm(나노미터)예요. 미터로 환산하면 약 10억 분의 1m인 셈이지요.
나노 과학을 활용하는 방법에는 물질 자체가 nm 크기를 가질 때 보이는
특징을 이용하는 방법과 nm 크기의 로봇 등을 만드는 방법이있어요
지금까지는 반도체, 디스플레이 등에서 물질 자체를 활용하는 나노 기술을 많이 썼지만,
앞으로는 나노 크기의 치료 로봇을 인체에 넣어 암세포를 직접 공격할 수도 있고,
합성 피부 기술을 개발해 손상된 인체를 완벽하게 복구할 수도 있어요.
발 모양에 맞춰 자동으로 변형되는 신발, 공기에서 마실 물을 만들어 내는
휴대용 농축기, 자동으로 온도와 습도가 조절되는 옷, 고무처럼 탄력을 지닌
슈퍼 강철 등 다양한 방식으로 응용될 수도 있습니다.
미래공학 : 인공 지능과 알파고
2016년 이세돌과 알파고의 바둑대결은 사람들에게 엄청난 충격을 줌과
동시에 그 뒤로 우리의 삶은 빠르게 바뀌고 있습니다.
사람이 내리는 명령에 따라 움직이던 로봇을 뛰어넘어 스스로 학습하고
반응하는 인공 지능은 인간의 모든 활동에 엄청난 변화를 주고 있지요.
현재까지 만들어진 모든 인공 지능은 특정한 조건의 문제만 풀 수 있거나
주어진 명령만을 따르는 인공지능이었어요. 하지만 앞으로는 사람처럼
스스로 생각해서 자신의 의견을 가질 뿐만 아니라 나아가서 사람의 지시에
반대하거나 전혀 다른 일을 하는 인공 지능이 생겨날 수도 있습니다.
어떤 미래학자는 강한 인공 지능보다도 뛰어나서 인간의 지능을
훨씬 초월하는 초지능도 등장할 것이라고 예측하고 있지요.
'어린이를 위한 과학 개념어 100'을 아이가 보기 전에 제가 먼저
살펴보았는데, 어른인 제가 봐도 재미있고 흥미로은 전문가적인
설명이 많이 담겨 있습니다. 이 책은 초등학생은 물론 중학생이
봐도 손색이 없을 정도의 방대한 과학 개념 정리 및 배경지식이 담겨 있는 것 같아요.
알아야 할 용어들이 많아지는 과학을 좀 더 쉽고 흥미롭게 접해주고 싶다면
이 책을 보여주면 아주 좋을 것 같네요.