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신소재 · 화공

 
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  • 라이프·테크[과학뉴스] 고무와 플라스틱, 식물로 만든다 식물을 이용해 친환경 고무와 플라스틱을 만드는 공정이 개발됐다. 미네소타대 화학공학과 폴 다웬하우어 교수팀이 나무와 풀, 옥수수와 같은 재생 가능한 자원에서 합성고무와 플라스틱의 원료가 되는 분자인 부타디엔을 합성하는 방법을 미국화학학회의 친환경 분야 저널 ‘지속가능한화학및공학’ 온라인판에 4월 2일 발표했다. 부타디엔은 일반적으로 석유나 천연가스에서 나오는 탄소분자 4개의 중합체 사슬로 화학반응을 거치면 의료용 고무장갑이나 호스, 타이어를 만드는 데 쓸 수 있고 단단한 플라스틱도 만들 수 있다. 연구팀은 ‘인산 올-실리카 제올라이트’라는 새로운 촉매를 이용해 95%의 수율로 식물로 만드는 테트라하이드로퓨란(THF)을 부타디엔으로 합성하는 데 성공했다. 먼저 식물에서 뽑은 당을 탈수소반응으로 고리화합물인 퍼퓨랄로 만...
  • 0.03g 연료로 한반도 끝까지 간다PART3. 핵융합의 장점과 발전 0.03g 연료로 한반도 끝까지 간다 태양에서는 무수하게 많은 수소 핵융합 반응이 일어난다. 이런 수소 핵융합은 별에서나 가능한 초고온, 초고밀도 환경을 필요로 하기 때문에 지구에서 구현하기는 쉽지 않다. 하지만 수소의 동위원소인 중수소와 삼중수소로 눈을 돌려보면 사정이 달라진다. 이들은 지구에서 비교적 낮은 온도로도 핵융합 반응을 일으킬 수 있으며, 강력한 장점도 많다. 1500만 년 동안 쓸 수 있는 연료 먼저 연료가 풍부하다. 중수소는 바닷물에서 추출하면 되고, 삼중수소는 리튬을 이용해 얻을 수 있다. 바닷물 1L에는 약 0.03g의 중수소가 들어 있는데 이 양만 으로도 300L의 휘발유와 같은 에너지를 낼 수 있다. 자동차로 서울과 부산을 세 번 왕복할 수 있는 에너지다. 삼중수소는 중수소와 달리 12.3년의 반감기를 갖는 방사성 동위원소다. 수소보다 조금 무거운 원...
  • [Knowledge] 불완전한 자연미인 다이아몬드 “미모와 젊음은 시들어도 다이아몬드는 영원히 빛을 발하네. 내 친구는 다이아몬드뿐~. 티파니! 까르띠에!” 파리 환락가의 한 여가수와 젊은 극작가의 사랑을 그린 영화 ‘물랑루즈’에서 주인공 샤틴(니콜키드먼 분)이 부르는 노래다. 가사가 이미 말하고 있듯, 다이아몬드는 수많은 여성들의 영원한 로망이다. 우리나라도 예외는 아니어서 결혼 성수기인 5월이 되면 보석상가가 모여 있는 청담, 종로 일대에는 다이아몬드를 사려는 신혼 부부들의 발길이 줄을 잇는다. 그런데 사실 천연 다이아몬드는 완벽한 보석이 아니다. 강하지도, 투명하지도, 반짝이지도, 심지어 영원하지도 않다. 우리가 아는 다이아몬드는 인간의 손으로 갈고 닦은 ‘인공물’이다. 게다가 전 세계 사람들에게 각인된 ‘다이아몬드는 영원하다’는 속설은, 세계 최...
  • [과학뉴스] 에너지 없이 지붕 식히는 필름? 뜨거워진 물체를 추가 에너지 투입 없이 식힐 수 있는 신소재가 개발됐다. 미국 콜로라도대 기계공학과 연구팀은 전기장 안에서 극성을 띠는 절연체인 유전체(dielectric material)로 만든 미세한 유리구슬을 고분자 필름안에 무작위로 삽입했다. 그 결과 태양에서 오는 빛과 열을 일반 물질보다 더 발산하는 특성을 구현하는 데 성공했다. 이는 자연에 없는 완전히 새로운 특성이다. 연구팀은 마지막으로 빛 반사율을 높이기 위해 표면을 은으로 얇게 코팅했다. 태양이 가장 높이 뜬 정오에 실험한 결과, 필름 면적 1m2당 93W의 열을 배출했다. 비슷한 면적의 태양 전지가 생성하는 전기량과 맞먹는다. 연구팀은 또한, 대량생산과 사용이 편리하도록 필름을 두루마리 형태로 제작했다. 연구를 이끈 샤오보 인 교수는 “이 소재를 태양전지 패널에 적용하면, 패널을 식혀서 태양전...