우리가 매일 마시는 음료수 페트병, 복용하는 의약품, 스마트폰 속 반도체, 자동차를 움직이는 연료까지, 현대 문명을 이루는 수많은 물질들은 화학공학의 손을 거쳐 세상에 나왔다. 그러나 정작 화학공학이 무엇을 하는 학문인지, 화학자와 무엇이 다른지 알고 있는 사람은 많지 않다. 이 책은 대학교 전공 과목인 화학공학개론을 고등학생의 눈높이에서 먼저 경험해볼 수 있도록 기획되었다. 어려운 수식보다는 생활 속 사례와 역사적 이야기를 통해 화학공학의 본질적인 개념들을 차근차근 쌓아 올려, 처음 접하는 독자도 자연스럽게 이 학문의 세계로 들어올 수 있도록 안내한다.

이 책은 물질의 상태와 변화, 혼합물의 분리, 에너지와 열의 이동, 화학반응과 촉매처럼 화학공학의 근간을 이루는 기초 개념에서 출발한다. 산 정상에서 밥이 설익는 이유, 커피에서 카페인을 제거하는 초임계 유체 공정, 바닷물을 마실 수 있는 물로 바꾸는 막 분리 기술처럼 독자에게 친숙하거나 흥미로운 현상을 실마리로 삼아 원리를 풀어낸다. 나아가 증류탑과 열 교환기, 화학 반응기와 공정 제어 시스템 같은 실제 산업 장치들의 작동 방식도 함께 다루어, 교과서 속 지식이 공장이라는 현실 세계에서 어떻게 살아 움직이는지 보여준다.

책의 후반부에서는 환경, 바이오, 나노, 인공지능, 수소 에너지처럼 화학공학이 새롭게 확장되고 있는 최전선의 이야기들을 담았다. 미생물로 항생제를 대량 생산하는 발효 공정, 세포를 배양해 인공 장기를 만드는 조직공학, 인공지능이 신약 후보 물질을 예측하고 공정을 최적화하는 스마트 공장까지, 화학공학이 얼마나 넓고 깊은 영역에 걸쳐 있는지를 실감할 수 있다. 기후변화와 에너지 위기, 식량 문제처럼 인류가 맞닥뜨린 거대한 도전들 앞에서 화학공학이 어떤 역할을 맡고 있는지도 균형 있게 다룬다.

화학공학을 전공으로 고려하고 있는 고등학생이라면 이 책을 통해 대학 공부의 흐름을 미리 그려볼 수 있고, 아직 진로를 탐색 중인 독자라면 화학공학이라는 학문이 자신의 관심사와 어떻게 연결될 수 있는지 발견하는 계기가 될 것이다. 산업혁명 시대에 공장의 필요에서 태어난 이 학문이 오늘날 어떻게 의료, 환경, 에너지, 소재 분야를 가로지르는 융합의 중심이 되었는지, 17개의 챕터를 따라가다 보면 그 전체 그림이 자연스럽게 완성된다.

* 이 책은 (주)GAI 시스템의 AI 기반 원고 교정 시스템 기술을 활용하여 교정 및 편집 보조 과정을 거쳤으며, 편집자의 최종 검토를 거쳐 제작되었습니다.