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■ 책 소개

호박과 자석에서 반도체와 양자역학까지,

전기로 이루어진 현대 문명의 퍼즐을 맞추다

“프랑스의 화가 라울 뒤피(Raoul Dufy, 1877~1953)는 파리 전력공사의 요청으로 ‘한 편의 그림’을 그렸다. 길이 60m에 높이가 10m인 이 작품은, 1937년 세계박람회장에서 전시된 〈전기의 요정(La Fe?e Electricite)?〉이다.”

미술 전공자들보다 전자기학 전공자들에게 있어서 더 큰 의미를 가지는 그림, 라울 뒤피의 〈전기의 요정〉을 저자가 직접 보면서 느낀 감동으로부터 이 책은 시작되었다. 저자가 이 책에서 독자들에게 선사하는 것은 단순한 전자기과학사의 나열을 넘어 현대 인류 문명을 만든 전자기학의 심층 구조를 탐사하는 여정이다. 『전기의 요정』은 전기라는 개념이 어떻게 태어나고, 인간의 삶과 과학 기술을 어떻게 바꾸어 놓았는지를 인물, ‘전기의 요정’들을 중심으로 되짚는다. 탈레스의 호박부터 시작하여, 맥스웰의 전자기 방정식, 테슬라와 에디슨의 전류 전쟁, 그리고 양자역학의 서막까지-전기와 자기, 전자기력의 역사를 시간의 흐름 속에서 유기적으로 엮어내며, 기술 진화의 모든 갈래를 하나의 큰 줄기로 통합시킨다.

『전기의 요정』에서 가장 두드러지는 특징은 무엇보다 전자기역학이라는 거대한 숲을 보여주는 시선이다. 우리가 교과서에서 단편적으로 배운 앙페르, 패러데이, 맥스웰 등의 인물들이 각기 다른 시대에 어떤 고민을 했고, 어떤 과학자들의 어깨 위에 올라섰는지를 보여줌으로써, 과학의 연속성과 인간적인 이야기들을 동시에 전달한다. 무엇보다, 전자기학이 통신, 반도체, 디스플레이, 제어 등 다양한 분야로 뻗어 나간 과정을 하나의 흐름으로 조망하게 해주는 점에서, 기술에 대한 이해를 넘어서 그 ‘맥락’을 되찾게 해준다.

저자는 이 책을 통해, 독자들이 전공자가 아니라도 전기와 전자기학의 큰 숲을 그릴 수 있도록 돕는다. 복잡한 수식이나 전문용어보다는, 이야기와 연결, 사람들의 선택과 실패, 그리고 시대의 전환점에 집중하며 독자를 과학사의 중심으로 끌어들인다. 마치 각기 떨어져 있던 조각들이 퍼즐처럼 맞춰질 때의 희열처럼, 『전기의 요정』은 과학에 대한 인식의 ‘재결합’을 꾀하는 안내서가 되어줄 것이다.

■ 작가정보

이태연

전기전자공학자. 전자전기공학을 전공하여 포항공과대학교에서 박사학위를 받았다. 현재 카이스트 교원 창업 기업인 ㈜와이파워원에서 일하고 있으며, 전기차 충전을 위한 무선전력전송 기술 외에 모터 제어를 연구하고 있다. 전자기학을 배우고, 또 업으로 삼고 살아오는 과정에서 전자기학의 표면적인 원리만을 들여다보았을 때 전공자로서 채워지지 않는 부분이 있음을 느끼고 있었다. 전기와 전자의 개념이 태어난 순간에서부터 유기적인 관계를 조망함으로써, 전자기를 공부하는 모든 사람이 느낄 만한 그러한 공허함을 메워줄 수 있을 것이라고 생각해 이 책을 쓰게 되었다. 전자기 발전사를 재정립함으로써 오늘날 전력, 통신, 제어, 반도체, 디스플레이와 같이 서로 다른 학문으로 나뉘어 각기 담을 쌓고 있는 전자기학에 벗어나 ‘전체를 보는 눈’을 강조하고자 한다.

■ 목차

프롤로그

1부_ 유럽 전기 혁명의 미명

01 호박과 자석을 연구한 사람들

탈레스의 호박 / 고대 그리스의 자연철학자 / 로마인의 기록 / 아랍의 과학과 십자군의 자석 / 로저 베이컨과 스콜라 철학 / 윌리엄 길버트의 《자석에 관하여》/ ‘전자기학’ 용어의 사용

02 과학혁명과 전자기력의 맹아: 코페르니쿠스에서 뉴턴까지

헬리오센트리즘, 태양 중심 우주관의 확립 / 아리스토텔레스의 세계관에 맞선 투쟁들 / 네덜란드에 불어온 바람 / 철학자로 알려진 과학자 데카르트 / 거인의 어깨 위에 올라선 위대한 과학자 뉴턴 / 동시대의 거인들 / 역제곱 논쟁과 프린키피아의 혁명 / 뉴턴과 라이프니츠의 미적분 논쟁 / 전자기력의 맹아

03 17ㆍ18세기, 전기를 다룬 사람들

오토 폰 게리케, 마그데부르크의 반구를 발명하다 / 영국의 전기 기술자, 기체 방전의 시초가 되다 / 스티븐 그레이가 발견한 전기 전도성 / 그레이의 실험을 재현한 뒤페 / 라이덴 병: 전기를 저장하는 발명품의 탄생 / 번개를 끌어오는 사람들

04 계몽주의 시대의 전기 혁명

에피누스의 전기 그리고 평행판 커패시터 / 쿨롱의 비틀림 저울과 전기력 /프랑스의 계몽주의 시대를 연 아담과 이브 / 베르누이 가문과 오일러 / 유체의 저항과 달랑베르의 역설 / 배터리의 시작과 전기 혁명

2부_ 힘에서 장으로, 전자기학의 탄생

05 낭만주의 시대의 과학자들

칸트의 관념론과 코페르니쿠스적 전환 / 자연을 어떻게 바라볼 것인가 / 낭만주의는 사실 저항이었다 / 가시광선 스펙트럼 너머에 / 외르스테드의 발견: 전기와 자기의 상호 작용 / 앙페르의 자기력과 비오-사바르의 법칙 / 영국 왕립연구소가 남긴 족적 / 과학의 쇼를 주도한 험프리 데이비 / 위대한 도약, 패러데이의 유산

06 혁명과 프랑스의 요정들

프랑스 대혁명의 배경 / 고귀하고도 허망한 과학자 라부아지에 / 라그랑지안, 세상이 돌아가는 작용원리 / 대수학자 라플라스, 그의 방정식의 의미 / 에콜 폴리테크니크 출신의 두 거장

07 에너지 보존, 그 기원에 대하여

산업혁명과 루나 소사이어티 / 에너지 보존 법칙의 연구자들 / 렌츠의 법칙 / 일과 에너지 그리고 열의 연구 / 에너지 보존 법칙에 대한 고찰

08 화려하지 못했던 맥스웰 방정식의 등장

독일의 원격작용론자들 / 옴의 법칙과 동시 발견자들 / 전자기학의 산파들 / 맥스웰 방정식의 등장 / 빛에 관하여

3부_ 맥스웰의 유산과 한계, 그리고 불확실성의 서막

09 캐번디시 연구소와 맥스웰주의자들

유서 깊은 케임브리지의 캐번디시 / 헤비사이드 층으로의 여행 / 헤르츠의 전자기파 발견 / 시대 전환을 예고한 빛의 파동성 연구

10 발명가의 시대

결핍을 가진 미국의 전기공학자 스타인메츠 / 영국과 미국의 발명가들 / 해저 케이블의 시작 / 정보를 전달하는 바닷속 거대 뱀, 대서양 횡단 케이블 / 초기 전기 모터의 선구자들 / 전기의 마법사 테슬라의 출사표 / 유도모터를 발명한 동시대의 다른 발명가들 / 3상 모터, 균일하게 회전하는 힘 / 전기 자동차의 역사 / 전류 전쟁 /음파와 전파 그리고 전화기 / 마르코니와 테슬라의 무선통신 / 무선전력 전송

11 새로운 선에 관하여

진공관과 방전 연구 / 반도체의 시작은 전구였다 / 톰슨의 실험과 전자의 발견 / 미지의 빛, X선 / 새로운 빛, 방사선

12 언제나 후발주자였던 아인슈타인

절대 좌표계가 무너지는 순간 / 상대성 원리의 주역은 누구인가

13 빛이 갈라지고 시작된 양자의 세계

복사 에너지의 방출과 흡수를 연구한 사람들 / 양자의 탄생 / 광양자 가설 / 양자역학의 역사와 현대 문명

에필로그_ 노벨상에 다가간 한국인