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.

오늘을 살아가는 우리는 무한에 가까운 재료의 우주에서
극히 일부만을 바라보고 있을 뿐이다

재료는 만물의 기초다. 그러나 지금까지는 인간의 발전에 끼친 막대한 영향에 비해 그다지 빛을 보지 못했다. 우리의 일상생활은 신소재로 둘러싸여 있고, 특히 알루미늄이나 플라스틱, 실리콘 등 비교적 최근에 발견된 물질들은 이 시대를 떠받치는 기둥이라 해도 과언이 아니다.

지금 전 세계 과학계는 새로운 재료의 발견에 막대한 투자를 하고 있다. 국가마다 기술 경쟁이 치열해지면서 어떠한 재료를 찾고 개발하느냐가 나라의 경쟁력을 좌우하기 때문이다. 저자가 바로 지금 신소재에 주목한 것도 이런 흐름과 무관하지 않다. 앞으로 세계는 지금까지 상상하지 못한 재료로 새로운 세상을 열어갈 것이다. 저자는 책을 마무리하며 이렇게 말한다.

“강철보다 강한 종이, 깨져도 원래 상태로 돌아가는 도자기, 작게 접을 수 있는 유리, 열을 통과시키지 않아 겨울에도 셔츠 한 장으로 돌아다닐 수 있을 만큼 따뜻한 천, 내용물을 다 마신 후 사라져버리는 용기. 우리의 자녀나 손자는 이러한 재료에 둘러싸여 생활할지도 모른다. 오늘을 살아가는 우리는 무한에 가까운 재료의 우주에서 극히 일부만을 바라보고 있을 뿐이다.”

《세계사를 바꾼 12가지 신소재》를 통해 현재를 살아가는 우리는 과거의 위대한 발견에 감사하고 미래의 새로운 발견을 기대하며 무한 경쟁 시대에서 살아남는 방법을 찾을 수 있을 것이다.

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