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OO이 없으면 아이폰도 없다?!


아이폰, 우주왕복선, 그리고 바나나 맛 우유의 공통점은? 정답은 바로 ‘화학’이다. 이 제품들 모두가 화학 기술로 만들어진 우리 삶의 필수품들이기 때문이다. 만약 이 제품들을 만드는 화학 기술이 사라진다면 우리 삶은 어떤 모습으로 변할까?



● 산화-환원 없이는 아이폰도 없다?


아이폰 같은 휴대용 전자 제품을 작동하기 위한 필수품인 전지는 가장 기본적인 화학반응인 산화-환원 반응을 통해 전기를 만들어 낸다. 전지 속의 음극과 양극에서 전자가 이동하면서 생기는 에너지를 이용하는 것이다.

1800년에 이탈리아 과학자 볼타가 세계 최초로 발명한 볼타전지는 1회용이었지만 이후 개발된 충전 가능한 2차 전지들은 현재 아이폰 같은 휴대용 전자 제품을 비롯해 전기 자동차까지 그 쓰임새가 다양해졌다.

 

 


 



● 합금 없으면 인공위성도 우왕좌왕


인공위성과 우주왕복선에 꼭 필요한 합금 같은 재료 기술도 화학의 주요 연구 분야다. 합금은 두 종류 이상의 금속 원소를 섞어 만든 혼합물인데, 특히 형상기억합금은 만들어졌을 때의 온도와 분자 배열을 기억하는 능력을 지녔다. 그래서 변형이 된 뒤에도 온도를 맞춰 주면 다시 원래 모양으로 되돌아가는 ‘마법’을 부리는 신기한 재료다.

이런 성질은 특히 인공위성의 안테나를 만들 때 유용하게 쓰이는데, 비좁은 로켓에 인공위성을 넣을 때 안테나를 접어놓았다가 우주에서 태양열을 받아 원래대로 펴지도록 하는 것이다.

 

 



금속간화합물로 만든 항공기엔진. 사진제공 jkb

 

 



합금뿐만 아니라 금속 원소들을 결합시켜 만든 재료인 금속간화합물은 우주왕복선과 로켓을 만드는데 쓸 차세대 재료로 주목받고 있다. 보통 알루미늄합금과 티타늄합금 등의 재료들은 우주왕복선이 지구 대기권을 드나들 때 받는 섭씨 1200℃ 안팎의 고열을 견딜 수 없다.

그래서 우주왕복선에는 높은 열을 견디는 세라믹 타일을 촘촘히 붙여 이런 단점을 보완한다. 하지만 금속간화합물은 종류에 따라 1800℃ 이상의 온도에서도 녹지 않기 때문에 세라믹 타일을 붙이지 않고도 우주왕복선이나 로켓 등에 쓸 수 있다.

 

 



● 바나나 맛 우유도 화학


과일 향과 맛이 나는 주스와 우유도 화학이 없으면 특유의 과일 맛을 잃게 된다. 많은 식음료에 들어가는 각종 천연물 향과 맛도 화학적으로 합성해 만든 것이기 때문이다. 향기를 내는 화학 물질은 약40만 종이 있는데 그 중에서 식품에 사용할 수 있도록 허용된 물질은 약 2500 가지가 된다. 이 향기 물질을 결합해 각종 과일 향을 내는 물질을 만들고, 이와 비슷한 방법으로 수백 가지의 물질을 결합해 인공적인 맛을 만들어 내는 것이다.

이처럼 화학은 우리 생활에 아주 중요한 부분을 차지하고 있다. 이 밖에도 예쁜 파마 머리가 풀어지고, 병원의 약과 수영 세계 신기록이 사라지는 화학 이야기는 2011년 1월 1일자 ‘어린이과학동아’ 세계 화학의 해 특집 기사에서 자세히 볼 수 있다.

 

 



최영준 동아사이언스 기자 jxabbey@donga.com


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