오스트레일리아가 우리나라 가까이 오고 있다고?(질문하는 과학 4)

▶ 지구에서 일어나는 다양한 사건의 비밀을 풀다

2016년 경주에서 일어난 지진 관측 이래 최대 크기인 규모 5.8 지진과 2018년 지열 발전에 의한 규모 5.4의 포항 지진이 발생하면서 우리나라에서도 땅의 움직임에 대해 관심이 부쩍 늘고 있다. 이처럼 지구에서는 다양한 사건들이 끊임없이 발생하고, 종종 인류의 재난으로 이어져 연일 뉴스에 등장한다. 하지만 대부분의 사람들은 이런 사건들이 왜 발생하는지, 어떻게 바라봐야 하는지에 대해서보다 재난의 비극에만 집중하곤 한다. 이 책은 46억 년 전 지구가 어떻게 탄생해서 어떤 변화 과정을 거쳐 지금의 모습을 갖추게 되었는지를 보여 주면서 시작한다. 그러면서 땅이 오랜 시간 조금씩 움직여 지금 모습이 되었다는 '대륙 이동설'을 주장한 지구 물리학자 베게너가 어떻게 대륙 이동의 증거를 찾아내었고, 대륙 이동의 원인이 지구 내부의 열 순환 때문이라는 것이 어떻게 밝혀졌는지를 들려준다. 또 이런 땅의 움직임으로 인한 지진이 어디에서 자주 발생하는지, 마그마와 화산 폭발이 어떤 관계에 있는지까지 지구에서 벌어지는 사건에 대해 차근차근 풀어 주어 살아 움직이는 지구를 제대로 느낄 수 있게 한다.



▶ 지구 과학과 관련한 흥미로운 이야기로 가득

찰스 다윈이 지질학자였다고? 공룡이 한순간 사라진 까닭은? 대서양이 태평양보다 커진다고? 석탑이 무너지는 이유는? 등 지구 과학과 관련한 정보를 딱딱하게 전달하는 것이 아니라 흥미로운 주제를 뽑아 독자의 관심을 끌어들인다. 첫 번째 질문은 진화 생물학자로 유명한 다윈이 사실은 지구에서 일어나는 다양한 현상에 대해서 관심을 갖고 기록을 남긴 지질학자라는 데서 시작한다. 또한 공룡의 멸종 이유를 6,500만 년 전 지구에 떨어진 운석으로 인해 엄청난 폭발이 일어나고 그때 하늘로 날아오른 먼지가 햇빛을 가려 지구가 추워졌기 때문이라고 알려 준다. 이 가설은 당시 하늘로 날아오른 먼지가 가라앉으면서 만들어진 지층을 발견하면서 증명되었다고 한다. 땅의 이동이 끊임없이 계속되면 아주 먼 미래에는 태평양이 좁아지면서 오스트레일리아가 우리나라 가까이 올 수도 있다거나 암석의 연구가 우리나라 다보탑이나 불국사 삼층 석탑을 수리하는 데 도움을 주기도 했고, 화산 지대에서만 나오는 흑요석은 칼처럼 날카로워서 석기 시대에는 황금만큼 귀했다는 등 지구에 관한 흥미진진한 이야기가 가득 실려 있다.



▶ 과학자의 태도를 배우다

이 책의 저자는 지구 과학을 공부하기 위해서는 주변에서 흔히 볼 수 있는 돌이나 암석을 관찰하거나 지구에서 벌어진 사건 현장을 찾아가 눈으로 직접 확인해야 한다고 강조한다. 특히 지질학적, 생태적, 역사적 가치를 지닌 우리나라의 대표 '지질 공원'에는 지질 시대 때 우리나라에서 벌어진 화산 활동이나 퇴적 활동의 흔적이 고스란히 남아 있어 책에서 느끼지 못한 살아 있는 지구를 느낄 수 있으므로 꼭 한번 들를 것을 권한다. 과학은 책으로만 공부하는 것이 아니라 자세히 관찰하고, 직접 눈으로 확인하고, 부딪쳐 보는 학문이라는 것을 자연스럽게 알 수 있다. 그러면서 우리가 딛고 살아가는 땅에 대해서도 저절로 관심을 갖게 될 것이다.



▶ 중등 교과 과정의 지구 과학 영역을 포괄한 구성

이 책은 흥미로운 질문 40개를 통해 중등 교육 과정에서 다루는 지구 과학 분야 가운데 '지구계와 지권의 변화' 즉 지구의 껍질인 지각과 지각을 이루는 암석, 암석을 이루는 광물, 지구 내부의 구조와 대륙 이동설, 지진과 화산을 폭넓게 아우른다. 그 덕분에 이 책 한 권만으로도 누구나 지구 과학 시간에 자신감을 가질 수 있게 될 것이다.



- 시리즈 소개 -

[질문하는 과학]은 <물리학>, <화학>, <생명 과학>, <지구 과학>의 네 가지 학문으로 구성된 청소년 과학 탐구 시리즈이다. 흥미롭고 기발한 질문 40개와 에피소드가 담긴 명쾌한 답변으로 아이들이 과학과 친해질 수 있도록 돕는다.



▶ 과학자들이 실험실을 벗어나 청소년과 직접 소통 나선다

자연과학대학 교수들은 랩실도 운영해야 하고, 논문에 대한 압박도 크고, 너무 바쁘기 때문에 단행본을 집필하기가 쉽지 않다고 한다. 대부분의 문과 교수들에 비해서 '글쓰기'를 훨씬 더 어려워하는 측면도 있다. 게다가 전공 분야에 폭 파묻혀 지내기에 '청소년'들의 흥미와 수준에 맞춘 집필은 더욱 난감하게 느껴질 수밖에 없다. 이 시리즈는 자연과학대학 교수들이 사명감을 갖고 청소년들을 위해 집필했다. 우리 사회가 발전할수록 과학은 더욱 중요해지고 이에 따라 과학을 이해하는 능력을 갖춘 시민들이 많아져야 한다. 미래의 한국을 책임질 자랑스러운 시민이 될 청소년들이 과학을 잘 이해하고 좋아하기를 바라는 마음으로 집필했다고 밝혔다.



▶ 기본 개념들을 과학적인 관점으로 이해하기

교수들은 대학생들이 과학에 관련된 아주 초보적인 지식에 대해서조차 정확한 개념에 대한 이해가 부족한 경우가 많다고 말한다. 어찌어찌 문제 풀이는 웬만큼 해내는데, 정확한 개념 정립이 되어 있지 않다 보니 흥미도 잃어버리고 발전도 느린 경우를 종종 볼 수 있다고 한다. [질문하는 과학] 시리즈는 40가지 정도의 아주 기초적인 기본 개념들을 과학적인 관점으로 다시 볼 수 있게 해 주고 이들을 보다 쉽게 이해할 수 있도록 구성하였다.



1권 탄소 톡 산소 펑 화끈화끈 화학 수업 - 박동곤(숙명여자대학교 화학과 교수)

2권 세포 짠 DNA 쏙 북적북적 생명 과학 수업 - 신인철(한양대학교 생명과학과 교수)

3권 정전이 되면 자이로드롭은 땅에 떨어질까? - 김영태(아주대학교 물리학과 교수)

4권 오스트레일리아가 우리나라 가까이 오고 있다고? - 좌용주(경상대학교 지질과학과 교수)

프롤로그 4



1장 찬찬히 지구를 관찰해 볼까?

1 찰스 다윈이 지질학자였다고? 14

2 공룡이 한순간 사라진 까닭은? 18

3 지구가 온통 얼음으로 덮여 있었다고? 24

4 지구에 빙하기는 왜 찾아올까? 29

*공룡 멸종의 비밀을 찾아서 34



2장 지구는 어떻게 만들어졌을까?

5 지구의 나이는 몇 살? 38

6 원시 지구에 마그마의 바다가 있었다고? 42

7 원시 지구는 엄청난 수증기로 덮여 있었다고? 46

8 바다는 지구에만 있다고? 50

9 땅은 언제 만들어졌을까? 55



3장 지구는 살아 있다

10 대륙이 퍼즐처럼 맞춰진다고? 62

11 처음에는 대륙 이동설이 인정받지 못했다고? 67

12 대륙을 이동시키는 힘은 어디에서 올까? 71

13 고체인 맨틀이 대류한다고? 75

14 지구 껍질이 여러 개의 판으로 되어 있다고? 80

15 판이 멀어지기도 하고 가까워지기도 한다고? 84

16 하와이가 움직이고 있다고? 88

17 대서양이 태평양보다 커진다고? 94

*빙하의 흔적은 어떻게 대륙 이동의 증거가 되었을까? 98



4장 지구의 표면을 이루는 암석

18 지구에서 가장 먼저 만들어진 암석은? 102

19 소금이 광물이라고? 107

20 단단한 암석은 왜 부서질까? 111

21 다이아몬드는 영원히 변하지 않을까? 116

22 화석이 나오는 돌이 따로 있다고? 120

23 석기 시대 사람들이 칼을 만들 때 쓴 돌은? 124

24 석탑이 무너지는 이유는? 129

*가장 오래된 보석 청금석 134



5장 땅속 에너지의 폭발, 지진

25 판이 움직이면 단층이 생긴다고? 138

26 P파와 S파는 어떻게 다를까? 142

27 지진계로 지진이 일어난 장소를 알아낸다고? 147

28 지진의 크기를 나타내는 방법은? 152

29 지진파가 지구 속을 찍는 엑스레이라고? 157

30 지진 해일이 몰려오면? 161

31 우리나라도 지진에 안전하지 않아? 166

*땅 위에 있는 변환 단층, 산안드레아스 단층 170



6장 지구 내부의 열 배출, 화산

32 화산 아래 마그마방이 있다고? 174

33 화산이 분포하는 장소의 특징은? 179

34 화산의 모양이 서로 다른 이유는? 183

35 우사인 볼트만큼 빠른 용암이 있다고? 188

36 화산이 터질 때 분출 기둥은 왜 생길까? 192

37 화산 폭발로 사라진 도시가 있다고? 197

38 슈퍼화산이 터지면 생물종 반 이상이 사라진다고? 201

39 백두산이 다시 폭발하면? 206

40 지구의 역사를 한눈에 볼 수 있는 곳이 있다고? 211

좌용주 서울대학교 지구과학교육과를 졸업하고, 일본 도쿄 대학교 지질학과에서 박사 학위를 받았다. 한국 해양연구소 선임 연구원을 거쳐 1992년부터 경상대학교 지질과학과에서 학생들을 가르치고 있다. 과거 중생대 때 한반도에서 일어난 화성(火成) 활동과 남극과 북극의 지질에 대해 연구했다. 한국 지구 과학 올림피아드 위원장을 지냈고, 최근에는 고고학과 관련된 지질학을 연구하고 있다. 쓴 책으로 우수과학도서 저자상을 수상한 『가이아의 향기』를 비롯해 『베게너가 들려주는 대륙 이동 이야기』, 『윌슨이 들려주는 판 구조론 이야기』, 『지구 과학 개론』 등이 있다.