크레마클럽

이 책을 통해 신경유전학이란 분야에 대해 처음 알게 되었다. 생물학이나 생태학이란 분야에 대해서도 잘 모르기에 신경유전학이라는 분야가 더욱 생소했다. 이런 대중들을 대상으로 한 저작이기에 저자는 유전학의 효시인 다윈에서 시작하여 진화 유전학, 진화생물학, 분자유전학, 신경유전학으로 발전해온 과정을 차분히 서술하고 있다. 

저자는 신경유전학을 신경발생유전학과 신경행동유전학 두 분야로 나누어 인간이 보이는 질환과 생명체의 특성을 들어 생명과 인간 자신에 대한 연구와 이해가 어떻게 이어져 왔는지 전한다. 신경발생유전학의 Part에서는 국소피질 이형성증과 뇌전증, 자폐스펙트럼의 하나인 아스퍼거증후군을 통해 신경질환에 대한 내용을 다루고 있다. 신경질환 대부분이 시냅스의 문제, 뇌 네트워크의 붕괴, 흥분성 신호와 억제 신호의 불균형으로 설명된다고 하는데 21세기의 과학력으로도 아직 명확히 원인을 파악할 수 없다고 토로하고 있다. 언급된 것 외에도 이런 신경질환들은 인간의 보편성과 그에 벗어나는 예외적인 경우를 통해 인간이란 생명체의 특성과 정체성에 대해 알 수 있는 것이지 않은가 생각되었다. 신경행동유전학의 Part에서는 기억의 저장소를 일컫는 엔그램을 찾으려는 연구와 일주기 리듬조절 메커니즘, 노래하는 금화조에 대한 연구를 통한 행동의 유전을 돌아보기도 한다.이러한 연구들은 생명체의 특성을 돌아봄으로써 모든 생명체들 또 그 중 인간의 특성은 무엇인가를 돌아보는 것이기도 하다고 여겨졌다.

본서의 제목이 [아주 긴밀한 연결]임을 돌아보자면 뇌의 메커니즘과 유전체와 유전자, 세포에서의 연결이 연상되기도 하고 그를 닮은 인간 세계에서의 관계를 말하고 있는 것 같다. 제목으로만 연상하자면 인간과 자연, 인간과 우주까지 확장할 수 있겠지만 저자가 전하고 싶었던 이미지는 뇌와, 유전체, 세포, 인간 세계까지가 아니었을까 싶다. 저자는 전문적인 분야를 대중적인 어투로 전하는 필력이 상당하다고 여겨진다. 신경유전학 연구실에서 신경발달질환을 연구하는 대학원생인 저자는 MZ세대 과학저술가로 포커스가 맞춰져 약력이 전해지고 있다. 젊은 시각, 젊은 화술로 전해지기에 무거울 주제임에도 경쾌하게 전달되는 것이 아닌가 한다. 분명 상당한 수준의 전문적인 분야의 정보를 너무도 대중적인 언어로 서술하고 있으며 하나하나의 이야기들이 너무도 몰입할 수 있게끔 흥미롭게도 서술되어 있다. 펄 벅과 휴고 위빙 등의 예시나 해당 분야가 개발되던 초기의 일화 등을 다루는 방식도 흥미와 몰입도를 높이는 서술이었다고 생각된다. 과학자들이 문과적인 저술 실력을 갖추고 있을 때 상당히 시너지 있는 작품들을 저술하던데 저자의 필력은 앞으로의 저작들에도 큰 관심을 불러올만한 수준이었다.

신경유전학이란 분야에 소개 정도의 취지이지 다소 깊이 들어가는 저작이 되었다면 상당한 분량이 되었을 책 같기도 하다. 물론 흥미를 불러일으키는 저자의 필력에 더 깊은 접근을 하고 싶게 만들기도 하지만 신경유전학의 발전시기인 현재로서는 연구의 성과들이 좀더 확장된 이후의 저작들을 기대하게 된다. 생소한 분야라 망설이시는 분들께도 아주 흥미로운 정보라고 말씀드려도 될 것 같다. 

YES24 리뷰어클럽 서평단 자격으로 작성한 리뷰입니다

인간, 아니 생명체의 행동을 과학적으로 이해하는 것은 참 어려운 일이다. 어려운 일이니까 도전할 만한 가치가 있다. 그런 인간의 행동과 그러한 행동의 이상을 이해하기 위해서 유전자와 뇌(정확히는 신경)의 관계를 연구하는 분야가 신경유전학이다. 20세기 중후반 이후 놀라운 발전을 이룬 유전학의 성과를 뇌에 적용하고자 하는 것이다. 발상의 전환, 새로운 연기 기법의 고안과 적용, 분야 간 협력 등으로 놀라운 성과를 많이 이뤄내기도 했지만 아직은 갈 길이 먼 분야이기도 하다.

곽민준이 이야기하는 ‘아주 긴밀한 연결’은 바로 이 유전자에서 인간의 행동에 이르는 관계를 의미한다. 이 ‘연결’은 단순히 ‘유전자 ? 행동’이라는 한 단계, 혹은 몇 단계로 이루어진 것이 아니라 유전자와 행동 사이에 수많은 단계가 존재하고, 그 단계 사이에 그야말로 ‘아주 긴밀한’ 연결이 필요하다. 이러한 긴밀한 연결의 고리를 이해하기 위해서 다시 여러 학문 분야 사이의 ‘아주 긴밀한 연결’이 필요하다. 곽민준은 신경행동유전학이라는 분야의 연구를 위해서 임상연구자, 실험유전학자, 생명정보학자의 세 그룹이 필요하다고 했는데, 이것도 크게 나누어서 그렇지 한 그룹만 보더라도 다양한 연구자들이 필요하다. 또한 이러한 복합적인 연구 그룹 자체도 서로 다른 연구 방향을 가지고 접근하는 그룹이 많이 있어야만 하나의 연구 주제에 관해서 진전된 이해가 이뤄지는 게 실정이다. 이들 간에 ‘아주 긴밀한 연결’이 필요한 것은 말할 필요가 없다(물론 경쟁이 있을 수 밖에 없지만).

《아주 긴밀한 연결》은 이러한 긴밀한 연결이 이뤄지고, 필요한 신경유전학의 분야를 매우 열정적으로 보여주고 있다. 아마도 현재 대학원생으로 연구에 파이펫을 잡고 연구 활동을 직접 수행하고 있는 저자의 패기가 곳곳에서 느껴진다. 유전학의 역사를 개괄하면서는 다윈과 멘델 이후 유전학의 계보를 정리하는 데서 단순화의 위험성을 무릅쓰면서 유전학의 흐름을 명확하게 이해시키고자 한다. 이렇게 유전학의 흐름을 나눈 후, 신경발생유전학과 신경행동유전학으로 나누어 설명하고 있다. 복잡한 신경유전학의 분야를 이렇게 둘로 나눈 것도 과감한 시도이고, 각 분야에 대한 설명하는 것에서도 대표적인 질병이나 현상을 중심으로 시도하는 것도 영리하면서도 패기를 느낄 수 있다.

신경발생유전학에서는 발달 단계의 대표적인 세포 신호 전달 경로(이른바 mTor 경로)를 중심으로 국소 피질이형성증과 난치성 뇌전증, 자폐 스펙트럼 장애 등을 이해하고자 한다. 비록 이에 대한 치료법까지는 이르지 못했지만 과학자들의 노력은 이러한 질병의 메커니즘을 꽤 자세히 이해하기 시작했다는 것을 보여주고 있다.

신경행동유전학에서는 질병보다는 우리의 행동을 이해하기 위한 과학자들의 성과를 소개하고 있다. 기억의 장소와 메커니즘을 찾기 위한 칼 래슐리, 리처드 톰슨, 도네가와 스스무의 연구, 시간을 인식하는 유전자와 그 산물의 작용을 이해하기 위한 시모어 벤저와 로널드 코노프카, 제프리 홀, 마이클 로스바쉬, 마이클 영의 연구, 새의 노래를 통해 인간의 언어를 이해하고자 하는 여러 과학자들의 연구 등이다. 기억, 시간, 언어라고 하는 어쩌면 추상적일 수도 있는 주제를 과학의 영역으로 들여와 이것들의 메커니즘을 조금씩 찾아가는 과학자들의 연구를 보노라면 경외감이 든다.

저자의 패기가 확실하게 드러나는 것은 에필로그에서다. 제임스 왓슨, 리처드 도킨스, 다윈의 후배들(대표적인 앨프리드 러셀 월리스)를 비판한다. 그들에게서 어른거리는 우생학의 그림자를 비판하는 것이다. 우생학을 비판하는 데 미국의 우생학 프로그램, 독일 나치의 민족 말살 정책 등 그것으로 일어난 비극을 주요 대상으로 삼는 게 일반적인데 곽민준은 대표적인 과학자(또는 과학저술가)를 비판하고 있다. 말하자면 그 뿌리를 잘못된 과학 이해에서 찾고 있는 것이다.

그는 종종 “과학이란~”, “생물학이란~” 등으로 자신이 과학에 대한 생각을 일반화시킨다. 이 역시 패기 어린 글쓰기다. 비록 틀린 말들은 아니지만, 아직 대학원생이 이렇게 발언하는 것을 보면서 미소가 지어지는 것이 사실이다. 그런데 다시 생각해보면 이렇게 자신이 생각하는 과학의 성격을 분명하게 이해하고 있다는 것이 대견스럽다. 자신이 연구하는 신경유전학의 성과를 역사적인 맥락에서, 사회적인 맥락에 이르기까지 이해하고자 하는 태도 역시 상당히 놀랍다. 이 젊은 연구자가 계속 연구를 계속하더라도, 연구를 그만두고 본격적인 과학 저자가 되더라도, 혹은 연구자로서 과학에 관한 글쓰기를 계속하더라도 의미 있는 성과를 내놓으리라고 믿어본다.

* 한 가지 옥의 티처럼 지적하고 싶은 게 있는데, 유전자의 역사를 이야기하면서 DNA가 생명의 정보를 담고 있는 것이 밝혀진 게 1934년 알프레드 허쉬와 마사 체이스의 박테리오파지 실험에 의해서라고 쓰고 있다(72쪽). 그런데 허쉬와 체이스의 실험은 1940년대 폐렴구균을 이용한 오스왈트 에이버리의 실험 이후, 1952년에 이뤄졌다. (단순히 몇 년도에 연구가 이뤄졌는지 하는 문제가 아니라 연구의 논리에도 맞지 않아서 굳이 지적해본다.)

『아주 긴밀한 연결』

유전자에서 행동까지 이어지는 뇌의 비밀

곽민준 ㅣ 생각의힘

이야기를 맛깔나게 잘하는 사람들이 있다. 『아주 긴밀한 연결』의 저자 곽민준은 이야기를 맛깔나게 잘 하는 사람일 것 같다. 다소 어렵고 복잡하게 느껴질 유전학과 뇌 과학을 이 책을 통해 쉽게 이해할 수 있었기 때문이다. 어려운 것을 쉽고 재미나게 풀어내는 사람은 이야기꾼이다.

[대지]의 작가 '펄 벅'에게는 지적 장애를 가진 딸이 있었다. 그녀의 딸은 '페닐알라닌'이라는 아미노산을 몸 속에서 분해하지 못해 독성이 쌓여 뇌에 이상이 생기는 유전자를 가지고 태어났다. 지금은 펄 벅의 딸이 앓았던 질환의 원인이 밝혀지며 더 이상 '자라지 않는 아이'를 바라보며 아파하는 부모는 없다. 유전자의 결함으로 발생하는 몸의 문제를 식이요법이라는 행동 교정을 통해 치료할 수 있게 된 것이다. 저자 곽민준은 프롤로그에서 펄 벅의 사례를 이야기하며 유전자의 결함을 과학을 통해 해결할 수 있었음을 보여준다. 그러면서 유전자를 놓고 인류가 벌였던 다양한 비윤리적인 행동이 얼마나 의미없음을 생각하게 한다.

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▣제1부 다윈에서 유전자 가위까지 -유전학의 역사

다윈이 비글호 항해를 마치고 영국으로 돌아오는 부분으로 시작하여 2020년 노벨화학상에 빛나는 크리스퍼 유전자 가위로 마무리 되는 1부는 유전학의 역사를 이해되기 쉽고, 매끄럽게 설명하고 있다.

유전자 편집이 가능한 지금의 세상이 오기 전까지 많은 과학자들의 이론이, 시간의 순서대로 나열되며 유전학이라는 학문으로 발달하는 과정을 설명하고 있다. 알고는 있으나 정확하게 설명하기는 어려웠던 '자연 선택'을 시작으로 다윈의 유전이론인 '범생설' , 유전학의 기초가 된 '멘델의 완두콩 연구', 우수한 유전자를 남겨서 인류를 한 단계 올릴 수 있다는 어이없는 발상의 '우생학', 다양성을 이야기하는 '돌연변이설', 진화유전학자들의 오랜 연구와 실험을 통해 밝혀진 '염색체', 'DNA' 까지 문장을 따라가다 보면 정리되는 정보와 새로 추가되는 지식들이 생겨 재미있었다.

책의 1부 말미에 저자는 과학계의 합의를 깨고 크리스퍼 기술로 유전자 편집 아기를 탄생시킨 중국의 과학자 허젠쿠이를 언급하며 과학의 발전이 다양한 부작용을 초래할 수 있음을 상기시키며, 과학자의 윤리에 대해서도 말하고 있다.

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▣2부. 신경발생유전학-뇌에서 나를 발견하다

뇌의 신경세포인 '뉴런'은 인간의 다른 세포들처럼 태어났을 때의 상태에서 바뀌지 않고, 사라지지도 않으며 그대로 유지된다. 또한 우리 삶의 변화를 기억하는 기능도 한다. 그러니 뇌는 나를 정의한다고 말할 수도 있다.

나를 정의한다고 볼 수 있는 뉴런에 이상이 발생하면 우리 몸의 균형이 깨진다. 균형은 모든 것에서 정말 중요함을 새삼 다시 깨닫는다. 뉴런은 세포 분열을 일으키지 않으니 암에 노출될 가능성은 없으나 신경 발생 질환을 일으킬 수 있다. 뇌를 구성하는 뉴런은 대부분 임신 초기에 만들어진 상태에서 평생 그 상태 그대로 유지된다.(p.129) 그러니 뉴런의 이상으로 일어나는 다양한 정신 질환(자폐, ADHD, 뇌전증,조현병)은 파악하기 어렵고 고친다는 것은 더 어렵다. 하지만 저자는 과학계가 과거처럼 지금도, 앞으로도 계속 연구 중임을 이야기 한다. 또한 자폐의 사회성 부족을 다양성의 시선으로 볼 수도 있음을 말하며 우리에게 새로운 시선도 제공한다.

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▣3부. 신경행동유전학/ 행동에서 인간을 마주하다

과학자들은 뇌를 연구하고, 유전자를 연구하여 인간의 기억은 물론 행동도 조절하거나 조작할 수 있음을 알게 되었다. 아직 더 많은 연구가 진행되어야 하지만 영화 [토탈리콜] 처럼 기억을 조작하는 것이 '광유전학'을 통해 현실에서도 가능함을 기대해 볼 수 있게 된 것이다. 그렇다면 슬프고 괴로운 기억을 나의 기억에서 삭제하여 덜 상처 받으며 살 수도 있는 것이다. 하지만 기억을 삭제하고 새롭게 만든다는 것이 결국은 실제하는 경험과 조작된 경험의 경계가 모호해지며 혼란을 야기 시킬 수도 있음을 생각해 볼 수 있다.

저자 곽민준은 유전자와 뇌, 그리고 우리의 진화에 대해 이야기 하며 파격적인 제안을 독자에게 한다. 그의 제안은 리처드 도킨슨의 [이기적인 유전자]를 버리라는 것이다. 도킨스가 제시한 유전자 결정론이 한때의 이론이며, 이젠 유전자 만으로 인간의 행동과 특성이 설명되는 것이 아님이 다양한 실험에 의해 증명되었기 때문이다. 또한 유전자 결정론을 주장하는 도킨스가 우생학을 지지하는 태도는 옛 시대의 이론과 사상에 갇혀서 발전하는 사회를 따라오지 못하는 형국이라고 저자는 서술한다.그래서 저자의 제안대로 나도 이제 도킨스와 헤어질 생각이다. 과학의 발전이 누군가를 상처주거나 아프게하면 안된다고 생각하기 때문이다.

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포스텍 신경유전학 연구실에서 신경발달 질환의 메커니즘을 연구하는 대학원생인 저자는 우리에게 이 책을 통해 유전학의 역사- 신경발생유전학-신경행동유전학을 설명한다. 그는 우리가 신경유전학에 대해 제대로 알아 인간의 다양성을 이해하길 바라며, 그 스스로는 유전질환으로 고통받는 사람들이 정체성과 권리를 찾아갈 수 있게 돕겠다고 다짐한다. 그가 생각하는 과학이 나아가야 할 방향이 사회라는 곳에서 어려움을 겪고 있는 사람들의 행복이라 그의 문장에 더 집중할 수 있었다.

저자는 과학이 우리의 생활을 쉽고 이롭게 만들 수 있는 학문이 되어야지 우생학과 유전자 결정론처럼 차별과 구분의 도구가 되지 않길 바라는 마음을 이 책에 담고있다. 젊은 학자의 여정을 응원하며, 지지하고 싶다.

★네이버독서카페 ‘리딩투데이’에서 지원받은 도서입니다.

이 책을 왜 샀는지 정확히 기억 나지 않지만, 아마도 누가 유튜브나 책에서 추천을 했거나, 사이트에 추천이 떠서 장바구니에 넣었을 것이다. 대학교에 들어가는 딸에게 먼저 읽히고 한동안 묵혀 뒀다가, 휴일 아침에 일어나서 읽을 거리로 집어 들었다.

부제가 책이 다루는 주제를 잘 요약하고 있는데, 다시 요약해서 단 하나의 키워드로 압축하면 마지막에 ‘뇌’가 남는다. 하지만 그렇게 요약해버리면 표현하지 못하고 내다 버리는 정보가 너무 많아진다. 《대지》의 작가 펄 벅부터 고등학생 래퍼까지, 그리스 시대 학자부터 현대의 과학자까지, 또한 영화 〈토탈 리콜〉의 원작 소설까지 두루 끌어와서 이야기를 풀어내기 때문이다.

책에 대한 자세한 소개는 아마도 여러 사람이 잘 해두었을 터이므로, 내가 주목한 점만 기록해 둔다(책을 덮고 기억나는 대로 쓰는 것이므로 오류가 있을 수 있다).

1. 최근에 찰스 다윈과 진화론에 관해 책을 몇 권 읽었는데, 여기서도 또 진화론 얘기가 나와서 반갑기도 하고 의아하기도 했다. 알고 보니 진화론은 뇌과학의 발전과 뗄 수 없는 관계였다.

2. 통계학이라는 학문이 발전하는 계기를 마련해 준 것이 바로 우생학이었다.

3. 병명을 분류하는 기준으로 삼는 책자에서 1980년대에 아스퍼거 증후군이 독립적으로 분류되었다가, 2010년대에 다시 자폐 스펙트럼으로 통합됐다. 오래 전에 감명 깊게 읽었던 《나를 똑바로 봐》가 떠올랐는데, 그 책이 바로 2009년 출간되었으므로 통합이 이뤄지기 전의 이야기였을 것이다(어쩌면 그보다 더 전의 이야기였을지도). 이번에 책을 읽지 않았더라면 나는 여전히 아스퍼거 증후군과 자폐가 별개라고 생각했을 텐데, 우연찮게 ‘최신화’를 했다.

4. 리처드 도킨스의 책들을 재미있게 읽었던 것이 20년 가까이 되었는데(책꽂이에서 《확장된 표현형》을 꺼내 판권지를 확인해 보니 2004년에 나온 초판 1쇄다), 요즘 들어 그에 대한 평가가 좋지 못한 것에 의아해 하던 첨이었다. 어떤 점이 문제인지는 정확히 얘기를 듣지 못했고, 내가 스스로 판단할 능력은 부족하다보니 결론을 내리지 못한 채 물음표를 지니고 있었다. 그래서 딸에게도 선뜻 읽어보라고 건네주지 못하고 있었다. 그런데 뜻하지 않게 《아주 긴밀한 연결》에서 도킨스를 이제는 놓아줘야 한다는 얘기를 해줘서 궁금증이 얼마간 풀렸다.

※ 아주 긴밀한 연결

※ 2022년 1월 14일

※ 324페이지

※ 생각의 힘  

줄거리 

PART 1 . 유전학의 역사 ( 다윈에서 유전자 가위까지 )

(1) . 모든것의 시작

● 변화를 동반한 계승의 생명 다양성을 만들어 내는 핵심

● 시간의 흐름과 공간의 분리에 따라 생물종이 변할수 있다.

● 자연선택론

● 우생학자들은 세상에 유전학이 등장할수 있게 만듬

● 생명진화의 핵심 메커니즘중 하나인 휴고 드 브리스의 돌연변이설

● 대립유전자는 같은 성질을 결정하지만 서로 다른 형질을 발현하는 유전자

(2) . 유전자의 내밀한 역사

● 과학은 고대 그리스시절 아고라에 모인 사람들이 모인 토의가 그 출발이다. VS 15 ~ 17 세기 이 후 과학의 시작이다.

● 수학과 실험 2가지 무기

● 논리와 이성으로 자신의 길을 묵묵히 가는 과학적 태도

● 생명과학의 중심 원리

(3) . 단순한 유전자가 그리는 복잡한 생태계

● 비암호화 DNA 98%

● 우리 몸에서 유전자 발현은 ' 비암호화 DNA 일듯 '

● 유전정보를 바꾸는 행위는 대단히 많은 사회적 문제를 고려

PART 2 . 신경발생유전학 ( 뇌에서 나를 발견하다 )

(1) . 뇌와 신경 시작이 반이다.

● 태세우스의 배

● 뇌신경세포는 태어날때부터 평생

● 뉴런등이 일생동안 변화하면서 삶을 기록

● 신경발생 질환에는 다양한 원인

(2) . 나폴레엉도 앓았던 뇌전증

● 뇌전증 이전 변명 간질

● 뇌전증의 구체적인 질병 조성과 역학이 제대로 파악하고 있지 않아 완벽한 치료는 없다.

● 구조의 문제 VS 세포의 문제

(3) . 자폐 , 질환 혹은 개성

● 자폐 혹은 자폐 스펙트럼 장애는 사회적 상호작용과 의사소통에 결함이 생기는 발달장애

● 특징은 제한된 동작반복 제한된 대상의 집착

● 자폐 스펙트럼 장애 안에는 자폐 , 아스퍼거증후군 , 소아기붕괴성장애 , 레트증후군 , 전반적 발달 장애

● 자폐의 원인을 유전 , 환경의 문제인가의 의문

● 원인분석을 통한 문제 해결 방법

PART 3 . 신경행동유전학 ( 행동에서 인간을 마주하다. )

(1) . 엔그램 숨겨진 기억의 저장소

● 내 머리속 어딘가에 있는 기억의 흔적

● 엔그램 = 기억의 흔적

● 자신의 정체성을 기억에서 찾는다.

● 점점 작아지는 엔그램의 단위

● 광유전학 기술의 등장은 뇌에 대한 인류의 이해를 높혔다.

(2) . 시간의 유전학

● 인간이 하루주기의 움직임 변화를 보이는 생물을 관찰한것은 4세기

● 첫번째 시계 유전자 피리어드

● 생명과학의 궁극적인 목표는 나를 이해하는데 있다.

(3) . 노래속의 신경과학

● 펜데믹 이후 새들의 소리가 작은소리로 예쁜게 부리기 시작

● 유전자 VS 환경은 ( 선천적 유전 VS 후천적인 학습 )

● 인간의 언어를 생물학적으로 이해하는데 새노래 연구가 도움이 됨

PART 에필로그 . 유전학과 우생학 그 사이 어딘가

● 유전학의 시대에서 벗어나야 한다.

● 우생학은 도덕적문제를 넘어 과학적으로도 정말 힘든 일

감상평 

' 아주 긴밀한 연결 ' 이 책은 유전자의 역사를 시작으로 유전자에서 행동까지 이어지는 뇌의 비밀을 담고 있으며 뇌와 유전자 연구 결과물들을 바탕으로 과학적 지식을 알려주는 책이라 생각하고 있습니다. 인간의 모든 사고과정을 담당하는 뇌의 생성과정에서 유전자가 어떻게 개입하는지를 알려주는 신경유전학 유전자의 기본적인 원리부터 더나아가 정신질환까지 다양한 주제들과 내용으로 읽는 우리들에게 흥미로운 정보를 알려주는 책

YES24 리뷰어클럽 서평단 자격으로 작성한 리뷰입니다.