우리는 매일 아침 새로운 기술과 상품을 접하게 되는 매우 급변하는 세상에 살고 있다. 인류가 지난 산업혁명 이전까지 오랜 기간 발전시킨 문명에 비해 그 이후의 발달 속도는 기술 수준 및 짧은 기간을 고려하면 가히 폭발적이다. 발전하는 과학기술 덕분에 우리는 다양한 문명의 혜택을 누리게 되었지만, 반대로 지나치게 빠른 발전 속도로 인해 다양한 문제 역시 초래되고 있으며 마침내 인류의 존망을 걱정하는 지경에 이르게 되었다. 최근에는 특히 점점 악화하고 있는 기후와 환경에 의한 위기에 주목하고 있으며, 이는 인류는 물론이고 전 지구의 생명체의 삶에 큰 위협으로 진화하고 있다.

이렇게 빠른 속도로 과학기술이 발전하고 인구가 증가하면, 과연 어느 정도까지 지구가 지탱해 낼 수 있을까? 지구에는 몇 명의 인구가 사는 것이 적당할까? 이런 의문들과 함께, 현세대와 미래 세대까지 고려했을 때 과연 언제까지 인류가 기술을 계속 개발하고 경쟁하며 환경에 위협이 되는 삶을 영위해야 하는지 고민하게 된다. 많은 환경 오염이나 기후 변화의 원인이 인간임은 누구나 동의할 것이다. 아이러니하게도 화학과 화학공학을 포함한 과학기술은 이러한 문제의 큰 원인이면서 이러한 문제를 완화 혹은 해결할 열쇠를 쥐고 있기도 하다.

특별한 조치가 없다면 환경은 계속 나빠질 것이며, 기후 문제 역시 점점 복잡해지고 있다. 이러한 상황에 막연히 걱정만 하기보다는 주위의 환경 변화에 대한 이해를 높이고 나아가 자신을 지킬 방안을 생각해 두어야 한다. 이런 필요에 부응하기 위해 이 책 『기술, 에너지 및 생활과 환경』을 통해 다양한 환경오염 및 그 대처를 알아보고자 한다. 이 책은 2020년에 출간되었던 『과학기술, 자연과 환경』의 9개 주제를 바탕으로, 실생활 및 에너지와 관련된 7개 주제를 새롭게 추가하고 기존 내용들을 최신 내용으로 업데이트하여 5개의 Part와 16개의 장으로 구성하였다. Part 1에서는 ‘기술 발전과 환경 그리고 우리의 미래’에 대한 개요를 기술하고, Part 2에서는 다양한 환경오염 및 지구온난화와 대처 방안을 살펴본다. Part 3에서는 수소, 원자력, 태양광 등의 에너지와 관련한 환경 및 안전을 알아본다. Part 4에서는 차량, 패션, 골프장 등 보다 생활과 밀접한 주제를 다루며, 마지막 Part 5에서는 인류세와 녹색화학, 지속 가능성 등 환경과 관련된 인류의 전망을 간략히 정리하였다. 이후 부록에서 내용과 관련된 기초 및 과학 용어와 환경 관련 용어를 정리하여 제공하고 있다.

이 책은 환경, 에너지, 건강, 지구 및 미래에 관심을 가진 일반인들이 궁금해하는 환경오염 및 화학물질에 대한 내용을 포함하기 위해 노력하였으며, 지구 환경을 지키기 위한 방안도 요약하였다. 이 책을 읽음으로써 기술의 발전, 에너지, 생활에 따른 환경 위기와 대처 방안 등에 대한 이해를 높일 수 있을 것으로 기대한다. 대학교 교양 수업 교재로의 사용도 추천한다. 교재로 사용할 경우 이공계 학생들은 서적의 전체 내용을 공부하고 이해하길 권하며, 인문사회 및 예체능계 학생들은 16장의 녹색화학을 제외한 전체를 공부하되 ‘참고’라고 적힌 네모 안의 내용은 참고 자료로 활용할 수 있을 것이다. 특히 화학, 환경공학, 화학공학, 응용화학 등을 공부하는 학생들에게는 화학과 관련된 기술들이 어떻게 지구 환경과 자원, 에너지 등에 영향을 미치고 있는지 되짚어보며 환경 복원을 위한 기술에는 무엇이 있는지 생각해보는 좋은 기회가 될 것으로 기대한다.

좋은 책을 위해 최선을 다했으나 오류가 있을 경우 양해를 바란다. 출간 후 나올 수 있는 수정 사항 등은 자유아카데미 홈페이지(www.freeaca.com) 자료실에 제공할 예정이니 참고하기를 바란다. 끝으로, 책이 출간되도록 도움을 준 모든 분들께 감사의 말을 전한다.

서울대학교에서 화학교육으로 학사를 받고, 한국과학기술원에서 청정화학으로 석사, 박사를 받았다. 1990~1992년 ETRI 선임연구원을 지냈으며, 1992~2002년 삼성그룹(석유화학, 종합화학, 종합기술원)의 선임/수석연구원을 거쳐, 2002~2007년 한국화학연구원 책임연구원을 역임하였다. 2007년부터 경북대학교 화학과 교수를 거쳐 2024년 3월부터는 석좌교수로 재직 중이다. 2011~2015년 청정나노소재연구소를 설립, 소장을 역임하였다. 2022년부터는 국내 과학기술 최고 석학기관인 한국과학기술한림원 정회원으로 활동하고 있다.

석유류의 황과 질소의 제거(흡착/촉매 반응) 및 물에서 유해한 유기물의 흡착 제거, 대기에서 이산화 탄소와 미세먼지의 흡착 제거를 연구하고 있으며, 현재까지 350편 이상의 SCI 논문 게재, 한국 특허 60건 및 미국 특허 11건 등록, 총피인용 35,000회, H-index 96의 업적이 있다. 관련 저술로 『환경과 촉매』(번역), 『과학기술, 자연과 환경』 등을 출간하였다.

상훈으로는 2007년에 제40회 과학의날 국무총리 표창, 2018년부터 2022년까지 5년 연속 세계에서 가장 영향력 있는 연구자(Highly Cited Researcher, HCR)에 선정되었고, 2023년 제56회 과학의날 과학기술훈장 웅비장을 수훈하였다.

PART 1 개요
1장 기술 발전과 환경 그리고 우리의 미래
1.1 기술 및 문명의 발전과 환경과 인류의 위기
1.2 환경 위기의 특징
1.3 환경 위기에 대한 향후 전망
1.4 환경 위기에 대한 우리의 자세


PART 2 다양한 환경오염
2장 대기 오염
2.1 개요
2.2 대기권의 구조와 특성
2.3 대기의 조성
2.4 대기와 건강과 생명
2.5 유해 대기 오염 물질의 개요
2.6 대기 오염 물질의 특성
2.7 국내의 대기 오염 물질과 그 원인
2.8 요약

3장 지구온난화와 이산화 탄소
3.1 개요
3.2 온실효과
3.3 이산화 탄소
3.4 온실효과에 영향을 주는 주요 기체들
3.5 지구온난화의 사실과 최근의 지구 온도
3.6 지구온난화의 다양한 영향
3.7 환경 발자국과 탄소 발자국
3.8 탄소 중립화
3.9 탄소 포집 및 저장
3.10 CO2의 화학적 전환 및 활용 가능성
3.11 지구온난화의 대응책
3.12 요약

4장 실내 오염
4.1 개요
4.2 새집 증후군/헌집 증후군/병든집 증후군
4.3 실내 오염 물질별 특징, 발생원인 및 대처 방안
4.4 요약

5장 물의 오염
5.1 개요
5.2 물의 특성
5.3 물의 지구에서의 분포
5.4 물의 순환 및 오염 경로
5.5 물의 오염 문제
5.6 지켜야 할 수자원
5.7 물의 오염 및 정화
5.8 물의 주요 오염원
5.9 녹조와 적조
5.10 부영양화, BOD, COD
5.11 바닷물의 담수화
5.12 물의 정수
5.13 요약

6장 토양의 오염
6.1 개요
6.2 토양 오염의 원인
6.3 토양의 주요 오염원
6.4 토양 오염을 방지하는 습관
6.5 토양 오염의 특징
6.6 요약


PART 3 에너지와 환경 및 안전
7장 에너지와 환경
7.1 개요
7.2 인류 역사와 에너지
7.3 우리나라의 에너지 소비 현황
7.4 화석 연료
7.5 신·재생에너지
7.6 연료 전지
7.7 바이오 정유
7.8 요약

8장 수소 에너지 및 수소경제
8.1 개요
8.2 수소 에너지의 특징
8.3 수소의 생산
8.4 수소의 저장 및 이송
8.5 수소경제
8.6 수소 도시
8.7 수소의 안정성과 논란
8.8 수소의 미래
8.9 요약

9장 원자력 발전과 안전 및 폐기물
9.1 개요
9.2 우리나라와 세계의 원자력 발전 현황
9.3 원자력 발전의 장단점
9.4 원자력 발전의 기술적 배경
9.5 원자력 발전소의 구조
9.6 방사능
9.7 원자력 발전과 안전
9.8 원자력 발전과 폐기물: 반감기 …
9.9 원자력 발전의 추세: 소형화
9.10 원자력 발전과 핵무기
9.11 핵융합 발전
9.12 요약

10장 태양광 발전 및 폐패널
10.1 개요
10.2 태양광 발전의 원리
10.3 태양 전지
10.4 태양광 발전의 장단점
10.5 태양광 패널, 발전량 및 폐패널 발생량
10.6 자원으로서의 폐패널
10.7 요약


PART 4 생활과 환경 및 건강
11장 차량과 공해 및 온실가스
11.1 개요
11.2 자동차와 온실가스 배출
11.3 자동차와 숲
11.4 동력원에 따른 차량의 공해 물질 배출
11.5 차량의 시동 및 공회전과 공해 배출
11.6 친환경 승용차와 친환경 운전
11.7 경유 자동차의 환경오염
11.8 선박의 환경오염
11.9 비행기의 환경오염
11.10 오토바이의 환경오염
11.11 요약

12장 의류 산업과 환경오염
12.1 개요
12.2 생산량
12.3 온실가스 발생
12.4 물 오염
12.5 쓰레기
12.6 의류 산업의 미래
12.7 일반 대중이 할 수 있는 일
12.8 요약

13장 골프장과 환경
13.1 개요
13.2 골프장 건설에 따른 환경 피해
13.3 골프장에 필요한 물
13.4 골프장에 뿌리는 농약
13.5 골프 없는 날
13.6 요약

14장 발암물질
14.1 개요
14.2 발암물질의 분류
14.3 몇 가지 흥미로운 발암물질
14.4 발암물질과 건강에의 위험성 비교
14.5 요약


PART 5 환경과 우리의 미래
15장 기후 악당, 대멸종, 인류세
15.1 개요
15.2 기후 악당
15.3 대멸종
15.4 인류세
15.5 요약

16장 녹색화학과 지속 가능성
16.1 개요
16.2 녹색화학의 12원칙
16.3 오염 방지의 우선순위
16.4 화학 반응의 표현
16.5 신화학 혹은 이상적 합성
16.6 청정 기술을 위한 6가지 항목
16.7 녹색화학의 예시
16.8 지속 가능성
16.9 요약

부록
A1. “기술, 에너지 및 생활과 환경” 관련 기초 및 과학 용어
A2. “기술, 에너지 및 생활과 환경” 관련 용어 정리
참고문헌
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