어려운 나노 테크놀로지의 기초를 초등학생도 쉽게 이해할 수 있도록 서술한 국내 최초 초등용 해설서

사람들 대신 똑똑한 분자 기계들이 일하는 세상, 나노 로봇이 온다! 미래에는 물건을 사러 가게에 갈 필요가 없어! 자전거가 필요해? 버튼을 눌러! 최신 폰으로 바꾸고 싶다고? 버튼을 눌러! 아차차! 용액을 부어야지! 미래에는 집집마다 만능 조립 기계가 한 대씩 있을 거야. 만능 조립 기계 속에서 나노봇이 빛의 속도로 일해. 나노봇 군단이 몰려와!

01. 위대한 재료
02. 원자가 나타났다!
03. 원자의 마법
04. 원자는 너무 작아!
05. 나노 세계 가상 체험
06. 내 몸속에 분자 기계가 있다고?
07. 분자 로봇
08. 만능 분자 조립기
09. 탄소 혁명
10. 나노봇이 지구를 구할까?

우주에 있는 물질의 90퍼센트가 수소라면 믿을 수 있겠어?
“그럼 나머지 10퍼센트는 뭐야?”
나머지 원자들!
탄소와 산소, 질소와 규소, 알루미늄, 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 인, 황, 은과 금과 철과 백금, 납, 우라늄…….
모두 92가지 원자들.
겨우 92가지 원자로 우주의 물질이 모두 만들어졌어!
“겨우라고?”
물론이야.
달과 지구, 태양과 별들, 혜성과 소행성, 돌과 나무, 구름, 왕관, 공기, 플라스틱, 소금, 볼펜, 염소, 휴대폰, 아인슈타인, 그리고 너! 세상 모든 만물이 겨우 92가지 원자로 되어 있어!
-16쪽 <1장 원자의 재료> 중에서사람들은 자연이 만들어 준 분자 덩어리를 이용하며 살고 있을 뿐이야. 자연이 만들어 놓은 분자 덩어리를 파고, 깨고, 부수고, 자르고, 이렇게 저렇게 가공하느라 인간의 공장은 그렇게 거대한 거야. 소리는 시끄럽고 굴뚝에서 날마다 시커먼 연기가 피어올라. 쓰고 남은 자투리 분자 덩어리가 연기가 되고 쓰레기가 돼!
자연의 공장은 조용조용 신속하게 원자를 쌓아 분자를 만들어. 일사분란하게 분자를 조립하여 뼈와 나무, 가죽, 양털을 만들어. 너는 혹시 뼈가 자라는 소리를 들어보았니?
나무가 자라는 소리나 양이 양털을 만드는 소리를!
우리도 자연이 하는 것처럼 원자와 분자를 쌓아 소리도 없이 신속 정확하게 만들 수 있다면! 원자와 분자로 블록을 쌓고 쌓아 무엇이나 만들 수 있다면!
- 41쪽 <3장 원자의 마법> 중에서“정말?”
안 될 거 없지!
화학자는 물질의 계보를 알고 있어. 무슨 물질이 무슨 무슨 원자로 되어 있는지, 몇 개로 되어 있는지……. 화학자들이 알려 주는 대로 원자를 배열해. 원자를 붙이고, 쌓아!
‘몇 번 원자 옆에 몇 번 원자를 놓으시오.’ ‘108번째 원자 옆에 999999번째 원자를 놓으시오.’ 화학자가 일러 주는 대로 물리학자가 원자를 조립해.
원자를 쌓고 쌓아 무엇이든 만들 수 있어. 바늘에서 우주선까지. 젤리부터 빌딩까지!
하지만 문제가 있어!
탐침으로 원자를 한 번에 하나씩 옮기는 방법으로는 못 하나를 만드는 데도 지구의 나이보다 더 오랜 시간이 걸린다는 거야! 모래알을 한 알씩 붙여 빌딩을 짓는다고 상상해 봐!
- 54쪽 <4장 원자는 너무 작아> 중에서너의 몸은 거대한 분자 공장이야!
너의 몸속에 매일매일 원료가 들어오고, DNA가 명령을 내리고, 분자 기계가 일을 해. 분자들이 흩어졌다 붙었다 하는데 놀라운 일이 일어나.
네가 만약 고기를 먹는다면, 너의 몸속에서 분자들이 부지런히 고기의 단백질을 분해해. 원료를 재가공하여 새로운 단백질로 만드는 거야.
- 76쪽 <6장 내 몸속에 분자 기계가 있다고?> 중에서

“미래가 온다” 시리즈는
공상이 아닌 과학으로 미래를 배우는 어린이 과학교양서이다.
100년 뒤에 우리가 사는 세상은 어떻게 변할까? 100년 뒤의 과학은 어디로 가고 있을까? 100년 뒤에 사람들은 무엇을 꿈꾸고 있을까?
새로운 종족 사이보그가 나타나고, 인간은 세포를 교체하며 500살을 살고, 만능 나노봇이 분자를 조립하여 무엇이든 만들어낼 수 있는 세상이 온다. 생각만으로 물건을 움직이고 대화하고 정보와 지식을 얻는다. 1초 만에 홀로그램으로 지구 반대편에 나타나고, 멸종 생물을 되살리고, 쓰레기와 오염이 없는 핵융합 에너지를 사용하며, 초전도 에너지로 공중에 떠서 질주하고 우주 엘리베이터를 타고 우주 관광을 하게 될지 모른다.
이 모든 것이 마법이 아니라 과학으로 가능하게 된다. 첨단 과학 세상은 신기한 뉴스거리가 아니라 물리 법칙으로 가능한 과학 세계의 이야기다. 첨단 과학은 21세기에 갑자기 나타난 신비한 기술이 아닌, 오래 전부터 과학자들이 발견해온 자연의 법칙으로부터 탄생했다. 세계가 어떻게 변해갈지 과학으로 미래를 알 수 있다.과학과 수학 분야 전문 출판사 와이즈만북스에서는 제4차 산업 혁명 시대를 맞이하여 미래를 바꿀 첨단 과학 키워드를 타이틀로, 첨단 과학의 시작부터 지금, 그리고 미래까지, 과정에 충실한 정보서 “미래가 온다” 시리즈를 기획하고, 첫 권 《미래가 온다, 로봇》에 이어 두 번째 권 《미래가 온다, 나노봇》을 출간했다.자신들만의 문체로 어린이 과학 정보서의 대표 필자로 평가받는 김성화, 권수진 작가가 전권을 집필했다. 첨단 과학은 오래 전부터 쌓아온 과학의 바탕 위에서 존재한다는 생각으로, 무엇보다 ‘기본에 충실한 첨단 과학서’로 풀어냈다. 다소 생소하게 느껴질 수 있는 ‘첨단’ 소재지만 다양한 문제를 제기하고, 유도하고, 자연스럽게 답을 찾아내는 친절한 글쓰기 방식으로 정보서지만 재미있는 이야기책처럼 읽을 수 있다.“미래가 온다” 시리즈는 총 10권으로 《미래가 온다, 로봇》, 《미래가 온다, 나노봇》, 《미래가 온다, 인공 지능》, 《미래가 온다, 뇌 과학》, 《미래가 온다, 우주 탐험》, 《미래가 온다, 바이러스》, 《미래가 온다, 게놈》, 《미래가 온다, 인공 생태계》, 《미래가 온다, 미래 에너지》, 《미래가 온다, 서기 10001년》로 구성되며, 2020년 전권 출간을 목표로 하고 있다. 나노봇이 뭐야? 나노 세계가 궁금해! 태초에 우주를 만든 재료는 수소다. 우주에 있는 물질의 90%는 수소로 되어 있고, 나머지는 92개의 원자들로 되어 있다. 과학자들이 찾아낸 우주의 원자들은 각각 특징이 다르고 원들이 모이고 붙어서 분자가 되어 전혀 다른 새로운 물질이 만들어진다. 그 비밀을 풀기 위해 가장 작은 단위인 원자를 하나씩 집어내려는 시도를 했고, ‘주사 터널 현미경’을 발명해 원자를 볼 수 있는 ‘나노 세계로 가는’ 길이 열렸다. 볼 수 있게 되자, 이번엔 원자들을 새롭게 조합했다. 또 분자들이 스스로 조립되는 능력을 발견했고, 몸속에서 그 분자 기계가 바로 ‘단백질’이라는 것을 알게 되었다. 몸속 세포에서 단백질을 만드는 공장이 있고, 그것을 작동하게 하는 DNA라는 나노 컴퓨터가 있음을 알게 되었다. 이것에 착안, 화학자들은 분자들의 능력을 이용해 지금까지 없던 새로운 물질을 만들고 새로운 분자 기계를 만들어 현실의 공장처럼 몸속에서 분자 모터, 분자 엘리베이터, 분자 스위치, 분자 자동차 등이 작용하도록 했다. 그렇게 되자, 분자들이 세포를 복제하고 분자 로봇이 분자 로봇을 복제하는 ‘나노봇’이 만들어졌다. 이 나노봇은 ‘만능 분자 조립기’여서 빛의 속도로 원료를 분해하거나 조립해 물건을 만들 수 있다. 3D프린터처럼 무엇이든 만들어내는 이 나노봇의 가장 좋은 재료는 탄소. 미래의 만능 조립 기계 속에 들어갈 원료는 탄소가 될 것이다. 나노봇이 몸속에서 활약한다면, 탄소덩어리인 버키볼 속에 나노 칩과 약을 넣어 몸속에서 약 먹을 시간이 되면 약이 나와 시간에 맞춰 약 먹을 필요도 없어진다. 나노봇을 나노 자동차에 태워 혈액 속을 돌아다니다 병든 세포를 발견하면 나노봇이 즉시 수리할 수도 있다. 더 크게 확대하면 탄소로 만든 가볍고 탄성이 있는 튼튼한 탄소 나노 튜브로 우주 엘리베이터를 만들 수도 있다. 하지만 잘못된 자가 복제 분자 기계가 무방비 상태로 세상에 나온다면 생태계를 파괴하거나 지구가 끔찍한 재앙을 맞게 될 지도 모른다. 자연의 섭리에 따른 면역 시스템처럼 사람이 만든 나노 기계도 병든 지구의 세균을 퇴치하는 기술로 발전을 해 나가야 할 것이다. 《미래가 온다, 나노봇》은 어려운 나노 테크놀로지의 기초를 초등학생도 쉽게 이해할 수 있도록 서술한 국내 최초의 초등용 해설서이다.
92가지 원자 이야기로부터 시작해 분자의 세계와 그것을 관찰할 수 있는 주사 터널 현미경의 발견, 만능 분자 조립기의 원리에 이르기까지 나노 테크놀로지의 발전 과정이 다양한 사례들과 함께 쉽고 재미있게 소개되어 있다. 《미래가 온다, 나노봇》은 인류의 과학 기술과 인류의 미래에 관한 이야기이다.
만화나 영화를 보면 지구와 우주 기지가 기다란 케이블로 연결되어 있는 세상이 등장한다. 어떻게 가능할까? 현재의 강철 케이블은 너무 무거워서 지구의 중력을 버티지 못하지만, 나노 탄소 튜브를 만들 수 있다면 가능할 수도 있을 것이다. 과학자들은 2050년쯤엔 우주 엘리베이터를 타고 우주여행을 할 수 있을 것이라고 예측한다. 《미래가 온다, 나노봇》은 그것이 어떻게 가능한지 그 원리를 아주 쉽게, 과학적으로 설명한다. 《미래가 온다, 나노봇》은 학습서이자, 이야기책이다.
최첨단 과학 분야인 나노 테크놀로지에 관한 초등용 학습서가 거의 없는 이유는 이를 다루는 기초과학 분야가 낯설고도 어렵기 때문이다. 《미래가 온다, 나노봇》의 글쓴이 김성화, 권수진 작가는 대학에서 생물학과 분자생물학을 전공했으며 지금까지 20년 이상 초등학생을 대상으로 과학책을 써왔다. 저자들은 전공에 대한 깊은 이해와 다년간 초등용 과학책을 저술한 내공으로 쉬운 학습서이자 재미있는 이야기책을 만들어냈다.