『재밌어서 밤새 읽는 원소 이야기』는 우주에서 제일 많은 수소(원자번호 1번)부터 아시아 국가가 발견해 이름을 붙인 최초의 원소인 니호늄(원자번호 113번), 생존인물의 이름을 딴 두 번째 원소 오가네손(원자번호 118번)까지, 현재까지 밝혀진 총 118개의 원소에 대한 설명을 쉽고 흥미진진한 이야기와 함께 풀어내고 있다. 최근 뉴스거리로 끊이지 않는 방사능, 희소 금속, 희토류 등을 원소의 성질에 빗대어 친절히 설명하는 것은 물론, 원소명의 유래나 원소 발견에 얽힌 일화, 원소의 활용과 그와 연관된 사건 사고에 이르기까지 풍성한 이야깃거리로 가득하다.

원소 주기율표
머리말
감수의 글

1장 원자번호 1~18
1, H 수소 / 2. He 헬륨 / 3. Li 리튬 / 4. Be 베릴륨 / 5. B 붕소 / 6. C 탄소 /
7. N 질소 / 8. O 산소 / 9. F 플루오린 / 10. Ne 네온 / 11. Na 소듐 /
12. Mg 마그네슘 / 13. Al 알루미늄 / 14. Si 규소 / 15. P 인 / 16. S 황 / 17. Cl 염소 / 18. Ar 아르곤

2장 원자번호 19~54
19. K 포타슘 / 20. Ca 칼슘 / 21. Sc 스칸듐 / 22. Ti 타이타늄 / 23. V 바나듐 /
24. Cr 크로뮴 / 25. Mn 망가니즈 / 26. Fe 철 / 27. Co 코발트 / 28. Ni 니켈 / 29. Cu 구리 /
30. Zn 아연 / 31. Ga 갈륨 / 32. Ge 저마늄 / 33. As 비소 / 34. Se 셀레늄 / 35. Br 브로민 /
36. Kr 크립톤 / 37. Rb 루비듐 / 38. Sr 스트론튬 / 39. Y 이트륨 / 40. Zr 지르코늄 /
41. Nb 나이오븀 / 42. Mo 몰리브데넘 / 43. Tc 테크네튬 / 44. Ru 루테늄 / 45. Rh 로듐 /
46. Pd 팔라듐 / 47. Ag 은 / 48. Cd 카드뮴 / 49. In 인듐 / 50. Sn 주석 / 51. Sb 안티모니 /
52. Te 텔루륨 / 53. I 아이오딘 / 54. Ze 제논

3장 원자번호 55~86
55. Cs 세슘 / 56. Ba 바륨 / 57. La 란타넘 / 58. Ce 세륨 / 59. Pr 프라세오디뮴 / 60. Nd 네오디뮴 /
61. Pm 프로메튬 / 62. Sm 사마륨 / 63. Eu 유로퓸 / 64. Gd 가돌리늄 / 65. Tb 터븀 /
66. Dy 디스프로슘 / 67. Ho 홀뮴 / 68. Er 어븀 / 69. Tm 툴륨 / 70. Yb 이터븀 / 71. Lu 루테튬 /
72. Hf 하프늄 / 73. Ta 탄탈럼 / 74. W 텅스텐 / 75. Re 레늄 / 76. Os 오스뮴 / 77. Ir 이리듐 /
78. Pt 백금 / 79. Au 금 / 80. Hg 수은 / 81. Tl 탈륨 / 82. Pb 납 / 83. Bi 비스무트 /
84. Po 폴로늄 / 85. At 아스타틴 / 86. Rn 라돈

4장 원자번호 87~118
87. Fr 프랑슘 / 88. Ra 라듐 / 89. Ac 악티늄 / 90. Th 토륨 / 91. Pa 프로트악티늄 /
92. U 우라늄 / 93. Np 넵투늄 / 94. Pu 플루토늄 / 95. Am 아메리슘 / 96. Cm 퀴륨 /
97. Bk 버클륨 / 98. Cf 캘리포늄 / 99. Es 아인슈타이늄 / 100. Fm 페르뮴 /
101. Md 멘델레븀 / 102. No 노벨륨 / 103. Lr 로렌슘 / 104. Rf 러더포듐 /
105. Db 더브늄 / 106. Sg 시보? / 107. Bh 보륨 / 108. Hs 하슘 / 109. Mt 마이트너륨 /
110. Ds 다름슈타튬 / 111. Rg 뢴트게늄 / 112. Cn 코페르니슘 / 113. Nh 니호늄 /
114. Fl 플레로븀 / 115. Mc 모스코븀 / 116. Lv 리버모륨 / 117. Ts 테네신 / 118. Og 오가네손

칼럼
아리스토텔레스의 사원소론
원소와 원자 ①
원소와 원자 ②
동위원소 발견 이후 원소의 개념이 명확해지다
홑원소 물질과 화합물
‘칼슘’ 홑원소 물질을 지칭하는 경우와 화합물을 지칭하는 경우
금속 원소와 비금속 원소
원자번호와 양성자 수와 전자 수
질량수 = 양성자 수 + 중성자 수
안정 동위원소와 방사성 동위원소
주기율표는 화학의 근본이 되는 ‘지도’와 같다
원소의 주기율표와 홑원소 물질의 상태
예전에는 주기율표를 원자량 순으로 배열했다
인공원소를 만들다

맺음말
참고문헌

삼라만상을 만드는 원소 세계에 오신 것을 환영한다. 우리 주변에는 자연이 있다. 바위가 있고, 흙이 있고, 식물이 있고, 동물이 있고, 사람이 있고, 강이 있고, 바다가 있고, 하늘이 있고, 별이 있고……. 참으로 아름답고 풍성한 세계가 우리 주변에 펼쳐져 있다. 그런데 이 세계를 구성하는 것은 약 100종의 원소들뿐이다.
원소를 안다는 것은 우리 주변의 세상이 어떻게 구성되어 있는지를 아는 것과 같다. 또한 원소 세계는 희소 금속, 희토류 원소, 방사능과 같은 뉴스 주제와도 크게 관련되어 있다. 원소의 세계에는 의외로 잘 알려져 있지 않으면서도 흥미롭고 신기한 이야기들이 많다. 이런 이야기를 알면 학교 다닐 때 과학이 어려웠던 사람이라도 원소 세계에 흠뻑 빠져들 것이다. 이제 재미와 정보로 가득 찬 원소 세계로 여행을 떠나보자.
- [머리말] 중에서비소를 의미하는 ‘Arsenic’은 그리스어의 ‘맹독’이 어원이라는 말이 있다. 비소는 검출하기가 매우 쉽기 때문에 ‘어리석은 자의 독약’이라고도 불린다. 특히 모발이나 손톱에 잔류되므로 검출 및 정량 또한 용이하다. 머리카락 한 올로도 바로 비소 중독을 알아낼 수 있는 것이다. 비소와 갈륨의 화합물인 비화 갈륨은 반도체 재료로 휴대폰 등에 사용된다. 한편 굴 등의 식품에도 유기 비소 화합물이 함유되어 있는데, 이들은 무독성이거나 극히 낮은 독성을 가진 것으로 추정된다. 비소의 독성은 유기 비소보다 아비산과 같은 무기 비소가 훨씬 강하다.
비소에 의한 중독에는 아비산이 투입된 와카야마 독극물 카레 사건처럼 한 번에 대량으로 섭취할 때 일어나는 급성중독과 장기간 소량 섭취하면서 일어나는 만성중독이 있다.
중세 이후 자살이나 타살에 쓰는 독약으로 역사 속 이야기에도 자주 등장했다. 무색, 무취, 무미한 토파나수(aqua toffana)라는 이름의 아비산 수용액은 조금씩 자주 섭취하면 점차 피부가 하얘지면서 미인이 된다는 소문 때문에 귀족 부인들이 즐겨 마셨다. 반면 가톨릭 교리상 이혼이 허용되지 않는 국가에서는 남편을 독살하기 위한 독약으로도 종종 이용되었다고 한다.
아비산은 예전부터 살서제(쥐약)로 사용되어 왔다. 과거에는 쉽게 구할 수 있어 살인에도 쓰였으나 19세기 들어서 정밀하고 간편한 비소 검출법이 개발되면서 곧바로 비소 중독 여부를 알 수 있게 되었다. 특히 최근에는 비소 화합물을 쉽게 구할 수 없기 때문에 범죄에 사용될 경우 범인을 쉽게 찾을 수 있다.
- [독극물로 유명한 비소] 중에서은은 황과 비교적 반응성이 좋기 때문에 황과 함께 가열하거나 황화 수소와 접촉하면 흑색의 황화 은이 생성된다. 황화 수소는 시궁창에서 발생하므로 공기 중에 미량 존재한다.
온천 중에는 황화 수소 냄새가 나는 온천이 있는데, 은 장신구를 착용한 채 이러한 유황온천에 들어가면 은 장신구가 바로 검은 자주색으로 변색된다. 장신구나 은 식기 등을 고무줄로 묶으면 고무에 함유되어 있는 황으로 인해 변질되기도 한다.
예전에 필자가 황화 수소 냄새가 나는 온천에 들어갈 때 용기 속에 은단을 몇 개 넣어 옆에 놔두었더니 표면이 검게 변했다. 은단 표면의 은이 황화 은이 되어 검게 변색된 것이다.
하지만 다행히도 변색된 은을 세척하는 방법이 있다. 알루미늄 포일을 바닥에 깐 용기에 중조(탄산수소 소듐)와 끓기 직전의 뜨거운 물을 넣어 은제품을 담가놓는다. 뜨거운 물속에서 중조는 이산화 탄소를 발생하면서 탄산 소듐이 된다. 이때 탄산 소듐 수용액 속의 은과 알루미늄은 일종의 전지와 같은 상태가 된다. 전지 반응에 따라 알루미늄이 이온이 될 때 남겨진 전자가 황화 은으로 이동하고, 황화 은은 황을 방출하면서 은으로 환원되는 것이다.
- [황화 수소는 은의 광택을 흐리게 한다] 중에서납이나 비소, 수은 등 과거에는 독성의 심각함을 모르고 신체에 사용한 원소들이 많이 있습니다. 우리는 이러한 원소나 화합물의 성질, 그중에서도 독성에 대해 정보를 많이 얻을 수 있는 시대에 살고 있으니 참으로 다행스럽고 감사한 일입니다. (…)
원소와 화합물 하나하나에 얽혀 있는 내용에 귀를 기울이다 보면 재미있는 이야기가 솔솔 들려옵니다. 그런 의미에서 이 책은 원소와 화학 개념을 설명하는 책이라기보다는 이야기책이 아닐까 생각될 정도입니다. 재밌어서 계속 읽어가다 보면 원소와 친해지게 될 것입니다. 아는 만큼 보인다고 하지요. 이 책을 통하여 더 다양하고 풍부한 화학이야기까지 많이 알게 되어 과학 꿈나무가 점점 더 많이 배출되었으면 좋겠습니다.
- [감수의 글], 『화학에서 인생을 배우다』 저자·상명대학교 명예교수 황영애

일본에서 50만 부 이상 판매된 [재밌어서 밤새 읽는] 시리즈! ‘원소’편 출간
어려운 화학식과 달달 외우는 원소이름 암기는 이제 그만!
일상 속 놀랍고 신비한 이야기로 만나는, 세상을 이루는 118개의 원소 이야기일본에서 50만 부 이상 판매되고, 국내에서도 각종 추천도서와 우수과학도서로 선정되며 청소년과 교사, 학부모들의 베스트셀러로 자리매김한 [재밌어서 밤새 읽는] 시리즈의 ‘원소’편이 출간되었다. 많은 학생들이 어렵다고 생각하는 과학과 수학의 기초부터 심도 있는 이론까지, 딱딱한 개념을 흥미로운 이야기 속에 녹여내 술술 읽히는 [재밌어서 밤새 읽는] 시리즈의 매력을 이번 ‘원소’편에서도 만나볼 수 있다. ‘원소 공부=단순 암기’라는 고정관념을 깰 만큼 일상에 친근하게 자리하고 있는 원소 이야기를 통해 세상을 바라보는 새로운 시각을 얻게 될 것이다.이 책은 우주에서 제일 많은 수소(원자번호 1번)부터 아시아 국가가 발견해 이름을 붙인 최초의 원소인 니호늄(원자번호 113번), 생존인물의 이름을 딴 두 번째 원소 오가네손(원자번호 118번)까지, 현재까지 밝혀진 총 118개의 원소에 대한 설명을 쉽고 흥미진진한 이야기와 함께 풀어내고 있다. 최근 뉴스거리로 끊이지 않는 방사능, 희소 금속, 희토류 등을 원소의 성질에 빗대어 친절히 설명하는 것은 물론, 원소명의 유래나 원소 발견에 얽힌 일화, 원소의 활용과 그와 연관된 사건 사고에 이르기까지 풍성한 이야깃거리로 가득하다.
또한 한눈에 쏙 들어오는 원소 주기율표, 순수응용화학국제연합(IUPAC)이 최종 승인한(2016.11) 4개의 신규 원소에 대한 새 이름(113 니호늄, 114 모스코븀, 117 테네신, 118 오가네손) 및 정보, 대한화학회가 가장 최근에 마지막으로 수정한 무기화합물 명명법에 따른 원소명 표기까지, 미래과학을 위한 최신의 정보를 담고 있어 학교에서 배우는 과학 과목에 흥미가 없는 학생들과 과학 교육에 어려움을 느끼는 교사 및 학부모들에게 최고의 화학?원소 입문 교양서가 되어줄 것이다. 하늘과 바다, 식물과 동물, 그리고 우주의 별과 땅의 흙…
우리가 사는 이 아름다운 세계를 구성하는 것은 고작 100여 종의 원소들뿐이다!이 책의 저자는 ‘원소를 안다는 것은 우리 주변의 세상이 어떻게 구성되어 있는지를 아는 것과 같다.’고 말한다. 등록된 것만 1억 개가 넘는 지구상의 물질이 118종 중 천연에 있는 고작 90여 종의 원소가 결합 및 합성한 것이라는 사실은, 광활한 우주 전반의 신비가 원소에서 출발해 원소에서 끝난다는 깨달음을 전하며 독자로 하여금 과학과 더 친밀해지도록 돕는다. 바닷물도, 흙도, 꽃과 동물도 모두 ‘나’라는 인간과 같은 원소들을 공유한다는 내용을, 저자는 다음과 같은 ‘클레오파트라의 탄소’라는 이야기에 빗대어 들려준다. “우리 몸은 단백질, 지방 등을 이루고 있는 탄소, 수소, 산소 등으로 구성된 화합물의 집합체다. 이 탄소는 원래 우리의 것이 아니라, 지구가 탄생한 이래로 지금까지 몇 만, 몇 억 번의 화학변화를 통해 ‘온전한 채’로 우리 몸을 구성하는 원자가 되었다.
옛날에 이들 원자는 그 유명한 영웅 카이사르 혹은 절세미인 클레오파트라의 몸을 구성하는 원소들의 일부였을지도 모른다. 어느 계산 결과에 따르면, 클레오파트라를 구성했던 탄소 원자를 세계 인구수로 나누어보면 한 사람당 2000개씩이 해당된다고 한다. 이 탄소들은 바퀴벌레의 일부였거나 공룡의 일부였을지도 모른다. 공기 중 이산화 탄소의 구성원자로서 식물에 흡수되어 광합성을 통해 영양분이 되면서 한때 식물 몸의 일부였을지도 모른다.” - (맺음말 중에서)나아가 저자는 원자와 원소, 전자에 대한 기초지식, 주기율표의 구성원리 등을 칼럼 형식으로 쉽고 간단명료하게 설명하고 있어, 단순히 재미있는 이야기를 전달하는 것에 그치지 않고 화학의 기본적인 개념들까지 효율적으로 파악하는 데 도움을 준다.한번 읽기 시작하면 멈출 수 없다!
재미와 정보를 넘어, 원소를 통해 세상의 이치를 과학적으로 깨닫는 즐거움현존하는 자석 중 최고의 성능을 자랑하고 위조지폐도 감별할 수 있는 네오디뮴 자석, 발냄새 제거용 양말에도 사용하는 구리, 텅스텐으로 만드는 가짜 골드바, 공룡 멸종을 규명할 열쇠일 수도 있는 이리듐, 종류만 1억 개가 넘는 유기 화합물 세계를 구축하고 있는 탄소, 치약 속의 플루오린, 옥외광고를 빛나게 하는 네온, 독을 독으로 다스리게 하는(수은을 해독하는) 셀레늄 등등…. 평소에는 좀처럼 깨닫지 못했던 일상 속 재미있는 원소의 세계가 이 책에는 생생하게 담겨 있다.
그뿐만 아니라 저자는 이 책에서 체계적으로 배열되어 있는 원소주기율표 뒤에 숨겨진 이야기들도 들려준다. 원소를 찾아낸 유능한 과학자들의 성공담도 있지만, 원소를 먼저 발견했음에도 노벨상 목록에서 제외된 비운의 과학자나 끈기 있는 실험 덕에 성과를 냈지만 독성물질로 인해 이른 죽음을 맞이한 과학자들의 비극적인 일화, 비슷한 시기에 같은 것을 밝혀낸 학자들의 놀라운 우연 등 알수록 흥미진진한 이야기들이 꼬리에 꼬리를 물고 이어진다.
이 책은 단순히 원소의 성질을 논하는 딱딱한 이론서가 아니다. 저자는 아주 먼 과거부터 현재에 이르기까지 방대한 양의 과학적 지식과 정보들을 모았고, 그것들을 일상과 맞닿은 친근한 이야기들에 녹여 한 권의 책에 담아냈다. 청소년·교사·일반인 모두를 아우르며 흥미진진한 과학수업을 하고 있는 유명한 강연자인 저자는, 재미있는 원소 세계를 쉽게 이해하고 싶은 사람들에게 이 책을 권한다고 말한다. 이 책을 읽는 독자들은 100가지가 넘는 원소를 달달 외워야겠다는 중압감을 느끼기보다는, 원소를 통해 세상의 이치를 과학적으로 깨닫는 일의 즐거움을 마주할 수 있을 것이다.