가루와 함께 일주일만 놀아보자

영화에도 가루의 비밀이?!

영화 「조선명탐정」의 한 장면. 주인공인 명탐정 김명민과 개장수 오달수가 곡물 창고에서 포졸들에게 둘러싸이는 일촉즉발의 상황이 벌어진다. 이때 김명민은 '가루'를 이용하는 기지를 발휘한다. 창과 칼을 이용해 쌓여 있는 곡물 가루 포대를 찌르며 도망 다니는 것. 우여곡절 끝에 오달수는 멀리서 불씨를 던지고, 창고는 굉음과 함께 폭발을 일으키며 주인공들은 위기에서 벗어난다.



위 장면은 '분진폭발'을 재치 있게 응용한 사례다. 이러한 분진폭발은 어떻게 일어나는 것일까? 밀가루는 불에 타는 물질이긴 하지만 큰 입자 그대로 급격하게 타는 일은 없다. 그러나 미세한 가루가 되면 표면의 면적이 증가하기 때문에 연소속도가 현저하게 빨라지며 폭발하는 경우가 일어난다. 앞서 살펴본 곡물 창고의 폭발은 곡물조각의 아주 미세한 가루들이 저장소 안에 떠다니다가 이것에 불이 붙는 착화에너지가 더해져서 이루어진 것이다. 불이 붙는 에너지원은 가루의 크기에 비례하여 그 크기가 작을수록 불이 붙기 쉽다.



오존층, 피라미드... 가루의 영향력은 어디까지?

가루의 놀라운 위력은 이뿐만이 아니다. 강한 바람 중에 걷기 어려운 것도 가루 때문이고, 오존층의 변화에도 가루는 영향력을 미친다. 황사는 또 어떠한가? 이 역시 가루의 무서운 위력 중 하나다. 그러나 가루가 이처럼 무섭기만 한 것은 아니다. 인류는 가루를 이용해 피라미드의 도굴을 막기도 했고, 실생활에 유용한 복사와 프린트도 가루의 힘을 이용한 기술이다. 더운 여름철 아기들의 피부를 지켜주는 베이비파우더 역시 가루다.



일주일 만에 깨우치는 가루의 비밀

이처럼 인간의 삶에 밀착되어 있는 가루에 대해 우리는 얼마만큼 알고 있을까? 분체공학, 미립자, 나노입자 등 짐짓 어렵게만 보이는 이 학문을 저자는 '가루'라는 말로 쉽고 재미있게 풀어낸다. 해외에서는 관련 서적이 풍부해 정보를 쉽게 습득할 수 있는 반면, 우리나라에서 분체공학을 가까이 접할 수 있는 기회가 극히 드물다. 이 책은 그간의 독자들의 가루에 대한 궁금증을 시원하게 해갈시켜 줄 것이다.

월요일에는 가루가 무엇인지, 화요일에는 가루를 만들어보고, 수요일에는 무서운 가루를 소개하고, 목요일에는 가루를 공부하면서 이론적으로 접근하는 법, 금요일은 우리 주위에서 쉽게 볼 수 있는 가루들, 토요일은 가루를 먹어보고, 일요일은 미래의 가루에 대해서 설명하는 7일의 여정에 동참해 보자.

머리말



월요일 가루란 무엇일까? 가루를 알자!



01 가루의 크기?

02 어디까지가 분자이고 어디까지 가루인가?

03 가루의 크기는 어떻게 결정될까?

04 나노 크기 가루를 재어보자

05 크기가 작으면 잘 붙는다

06 가루는 '표면'에서 결정된다

· 가루박사님이 들려주는 가루 이야기

주변의 가루 이야기



화요일 가루를 만들자!



01 가루를 만든다

02 물리증착법으로 가루를

03 화학증착법으로 가루를

04 카본나노튜브(CNT)

05 카본나노튜브를 만든다

06 액체 속에서 가루 만들기

07 맛있는 약도 가루로 만든다

08 가루의 표면을 바꿔보자

· 가루박사님이 들려주는 가루 이야기

가루를 만든다 - 왜? 어떻게? 어디에 쓰려고?



수요일 무서운 가루!



01 대기 오염도 가루가

02 가루를 모은다?

03 액체처럼 움직이는 가루

04 막히는 가루

05 가루가 불을 뿜는다?

06 날아다니면서 괴롭히는 가루

07 지반이 약해지면 아파트가 가라앉는다

08 오존층의 변화에도 가루가 작용?

· 가루박사님이 들려주는 가루 이야기

무서운 가루도 있어요



목요일 가루 속에 숨어 있는 수학의 비밀



01 흙을 분리하면 여러 종류의 가루가 - 스톡스 식

02 굴절률이란?

03 가루는 표면의 면적이 중요

04 가루의 딱딱함은? - 본드의 식

05 피라미드의 도굴을 막는 가루의 기술 - 얀센 식

06 가루의 크기는 다양한 분포를 이룬다

07 가루는 여러 가지 모양 - 형상지수

· 가루박사님이 들려주는 가루 이야기

가루의 크기는 어떻게 잴까?



금요일 가루하고 놀자!



01 전자복사와 프린트는 가루가 결정한다

02 밤에도 환해요 - 글라스비즈

03 불에 타는 쇳가루

04 왜 가루로 만들까?

05 도자기의 발명은 첨단분체기술

06 얼음은 투명한데 눈은 왜 하얄까?

07 떼려야 뗄 수 없는 생활 중의 가루

08 가루가 당신의 피부를 지켜준다

09 아름다운 불꽃

· 가루박사님이 들려주는 가루 이야기

뭉치면 변하는 가루들



토요일 가루를 먹자!



01 가루하면 '밀가루'

02 커피도 가루다

03 설탕도 가루다

04 하루에 한 번만 먹는 약

05 '음이온'의 효과는?

06 가루로 만든 약

07 마이크로 캡슐화로 생활이 변한다

· 가루박사님이 들려주는 가루 이야기

움직이는 가루, 분체



일요일 미래의 가루들



01 우주시대에서 가루의 역할

02 가루의 새로운 세계

03 미래에는 에너지도 가루에서부터

04 아픈 사람을 치료하는 가루

05 가루는 건강도 지켜줍니다

06 깨끗한 연료도 가루에서

07 친환경 페인트도 가루에서부터

08 액정 디스플레이도 가루에서

｜ 실험1 ｜ 가루의 마술 - 소금 눈

｜ 실험2 ｜ 가루의 마술 - 가루로 빛을 본다



감사의 글

참고문헌

색인

최희규 저자 최희규는

부산 동래고등학교

동국대학교 자연과학대학 생물학과(이학사)

부산대학교 대학원 분체공학협동과정(공학석사)

부산대학교 대학원 분체공학협동과정(공학박사)

창원대학교 산업기술연구소 책임연구원창원대학교 BK21 신지식기계시스템용재료인력양성사업단 연구교수경상대학교 BK21 친환경냉열에너지기계연구사업팀

선임연구원부산대학교 동남권부품소재산학협력혁신사업단 전임연구원일본 나고야대학교 박사후연구원한국과학기술정보연구원(KISTI) 해외통신원한국기계연구원(KIMM) 위촉연구원교육과학기술부 예산심의자문위원

현) 창원대학교 메카트로닉스 융합부품소재 연구센터(ERC) 전임연구교수한국과학기술인연합 운영위원한국화학공학회 종신회원 및 미립자공학부문위원회 운영위원일본분체공학회 정회원대한금속재료학회 정회원한국재료학회 정회원한국분말야금학회 정회원한국입자에어로졸공학회 정회원한국공업화학회 정회원대한광물학회 정회원

2010 국민권익위원회 청렴에세이 공모 일반부 최우수상 수상

2010 세계3대 인명사전 Marquis Who's Who 등재

2004 한국화학공학회 춘계학술대회 대학원 연구상 수상

국외논문(SCI급) 40여 편, 국내논문 30여 편 출판, 140여 회의 국내외 학술발표

국내외 특허 20여 건 출원 및 등록