도시를 움직이는 모든 것들의 과학 [리뷰]

<소개>

도시를 구성하고 있는 공학과 과학 기술을 서술한 책.

 

<줄거리>

8개의 챕터로 이루어져 있으며 도시의 구성을 크게 8개의 파트로 쪼개어 빌딩, 전기, 상하수로 도로, 자동차, 열차, 네트워크 그리고 미래의 도시 파트로 나누어 설명한다.

도시 속에 숨겨져 있는 공학과 과학의 이론 중 어려운 내용은 생략하고 주요한 이론들은 쉽게 설명해 준다. 그리고 해당 기술의 현 상황과 실용화되지 않은 기술, 그리고 더 먼 미래에 나아가야 할 방향에 대해서도 이야기한다.

 

<주요 내용>

물이 너무 많으면 사용되지 않은 물이 재료 내부에 그대로 남아 콘크리트를 악화시킨다. 그래서 콘크리트를 타설 하는 날에 비가 오면 문제가 된다.

 

규산칼슘의 미세 분말에 물을 섞으면 아주 끈적끈적한 화합물이 만들어지고 이것들이 골재에 달라붙어 콘크리트를 형성한다.

 

마천루를 설계할 때 가장 신경 쓰는 것은 흔들리지 않게 하는 방도이다.

 

부르즈 할리파는 상층부가 바람에 2~4m 움직인다.

 

회전문은 항당 '닫혀' 있는 구조다. 이 구조가 공기를 급하게 빨려 들어오고 빨려 나가는 것을 막아 빌딩 내부의 공기 소용돌이를 최소화 하고 공기 유출입에 따른 에너지 손실을 줄인다.

=> 이상한 변호사 우영우라는 드라마에서도 이와 같은 설명을 했던 것이 떠올랐다.

 

전자를 원래 살던 집(원자)에서 떼어내 흐르게 하면 그것이 전기다.

 

전기와 뗄 수 없는 관계에 있는 것이 자기다. 교류가 도선을 통과할 때 도선 주위에 자기장이 생긴다. 반대의 경우도 가능하다. 즉 전류가 자기장을 만들 수 있다면 자기장도 전류를 만들 수 있다. 계속 변하는 자기장에 도선을 넣으면 도선에 교류가 발생한다. = 전자기 유도

 

지역에너지 시스템은 특히 두 가지 면에서 유리하다. 하나는 정수를 사용하지 않기 때문에 식수 공급에 폐가 되지 않는다는 것. 또 하나는 따로 연료를 써서 온수를 만들지 않고 발전소에 나오는 폐열을 활용하거나 비분해성 고형 폐기물 같은 대안적 열원을 사용하기 때문에 환경에 부담을 주지 않는다는 것이다. = 소형 원자로

 

날개 윗면의 공기가 아랫면의 공기보다 빠르게 흐른다. 이 공기 속도의 차이 때문에 날개 윗면과 아랫면의 기압이 달라진다. 기압이 낮은 윗면의 공기는 날개를 빨아들이고 기압이 높은 아랫면의 공기는 날개를 민다. =공기 역학

 

향후 10년 내에 그래핀 배터리가 상용화될 것으로 예상된다.

 

배관공 'plumber', 배관 'plumbing' 같은 단어들은 납을 뜻하는 라틴어 'plumbus'에서 유래했다.

 

파이프의 대부분은 열가소성 플라스틱이라는 폴리머로 만들어진다.

 

도시에서는 지하수 고갈이 특히 심하다. 아스팔트나 콘크리트 같은 불침수성 건설 자재와 도로 포장재 때문이다.

 

샤워와 욕조와 수세식 변기가 가정 내 물 사용량의 거의 반이다.

 

생산되는 식품 중 30~50%(12억~20억 톤)는 사람의 입에 닿지도 못하고 버려진다.

 

하수관은 하수를 집과 사업장에서 정수장으로 로켓처럼 발사하거나 펌프처럼 뿜어 보내지 않는다.

 

팻버그는 식품 지방과 기름과 식용유가 물티슈 같은 위생용품과 한데 섞여 응고된 거대한 기름덩어리로, 현대가 낳은 괴물이다.

=> 워크맨이라는 프로그램에서 이러한 쓰레기를 치우는 장면이 떠올랐다. 정말 역하게 생겼던게 기억난다.

 

역삼투를 이용한 바닷물 담수화는 전기를 엄청나게 잡아먹는다. 현재로서는 가장 비용이 많이 드는 정수 방법이다. = 두바이

 

사장교는 현수교와 비슷하면서도 다르다. 사장교의 케이블은 메인 케이블 없이 직접 다리 상판에 연결된다. 현수교 보다 가볍다.

 

붐비는 고속도로에서 한 사람만 브레이크를 세게 밟아도 그것이 '스타트-앤-스톱' 충격파를 일으키고 뒤로 확산시킨다. = 고속도로가 밀리는 이유 중 하나

 

옥탄가가 높을수록 점화 시점을 늦출 수 있어서 점화 시점을 보다 완벽하게 제어할 수 있고, 점화 시 폭발력이 더 강하다. 옥탄가가 높은 연료는 주로 가솔린엔지에 쓰고, 옥탄가가 낮은 연료는 주로 디젤엔진에 쓴다.

 

지금과 같은 방식으로 전기를 생산한다면 이산화탄소 배출량에는 변화가 없거나 있어도 미세하게 있을 뿐이다. = 전기 자동차

 

전해조가 전기를 이용해서 물을 수소 기체와 산소 기체로 분해한다면, 연료전지는 수소와 산소를 결합시켜 전기를 방출한다.

 

마찰 기반 열차가 감당할 수 있는 최대 경사는 고작 4도다.

 

터널 검사는 거의 전적으로 촉각 검사와 육안 검사 방법에 의존한다.

=> 아직도?

 

<후기>

심시티와 스카이라인이라는 도시 건설 경영 시뮬레이션 게임이 생각났다. 도로를 만들고 전기, 상하수도를 연결하고 건물을 세워 이민자들을 끌어들이고 세수를 걷어 도시를 운영하는 게임이다. 이러한 게임 속 도시를 세우는 데에도 많은 생각을 해야 하는데 실제 존재하는 도시를 만든다는 것은 많은 기술과 노동력이 들어갔을 것이라는 것을 한 번 더 상기시켜주었다.

 

전기자동차에 대한 생각은 작가와 동일한 견해를 가지고 있어 공감이 많이 되었다. 지금처럼 전기 생산을 똑같이 하면 결코 환경친화적이라고 생각이 들지 않기 때문이다. 지금처럼 전기차를 강제로 만들기보다는 전기 생산을 친환경으로 변경하고 충전 인프라를 먼저 구축하는 게 먼저라고 생각한다. 이를 위해서는 탈원전이 아닌 책에서 나온 것처럼 소형 원전을 더 지어서 지역에서 자체 생산을 하는 게 더 현실적이지 않을까 하고 생각해 본다.

 

그래핀 물질은 아주 유명한 물질이다 보니, 이를 이용해 사기를 치는 경우도 많고 개인적으론 사기도 당해봐서 믿음직스러운 물질은 아니다. 그러나 작가는 그래핀 물질을 만병통치약으로 생각하며 가져다 올 미래의 모습에 기대를 많이 하고 있는 듯하다.

 

책의 구성으로 그림 자료가 더 있었으면 하는 게있었다. 현수교와 사장교를 설명할 때 사장교 중 가장 유명하고 추천하는 다리를 설명하고는 사진은 인터넷으로 찾아보라고 나온다. 물론 책이라는 한계로 모든 참고 자료를 넣지 못한다는 것은 알지만 이런 부분은 좀 아쉬웠다.

 

아주 기초적인 과학 지식들을 다시 복습하는 느낌이 들었고 실제 내 주변에서 활용되고 있는 사례들을 알게 된 것 같아 좋았다. 나 스스로 이 책으로 과학의 기초를 다시 정리해 보게 되는 계기가 되었으면 한다. 

 

<추천>

과학에 흥미를 가지고 싶은 이들에게 추천

 

도시를 움직이는 모든 것들의 과학 - YES24