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경계 너머 이야기/재료과학28

화학 작용기 : 알킬기부터 알데하이드기까지 1. 작용기란 무엇인가?작용기(functional group)는 분자 내에서 고유한 화학적 성질을 결정짓는 원자나 원자 그룹입니다. 이들은 분자가 어떻게 반응할지, 어떤 물리적 특성을 가질지를 정하는 중요한 요소로, 유기 화학의 핵심 개념 중 하나입니다. 이번 포스팅에서는 알킬기, 아릴기, 니트로기, 벤조일기, 니트로소기, 알데하이드기와 같은 작용기를 알아보고, 그 어원과 화학적 특성을 살펴보겠습니다.2. 알킬기(Alkyl group)구조 : 탄화수소(CnH2n+1)로 구성.특징 : 단일 결합만 포함된 포화된 탄소-수소 결합. 알케인(포화 탄화수소)에서 수소가 빠져 형성된 구조. 예: 메틸기(-CH3), 에틸기(-C2H5).어원 : 아랍어 *"al-qili"*에서 유래, 이는 알칼리(염기성 화합물)를 의.. 2024. 12. 5.
FT-IR 스펙트럼 : 간섭 패턴에서 화학 성분 분석까지 FT-IR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy)**는 물질의 화학적 성분을 분석할 때 가장 널리 사용되는 도구 중 하나입니다. 이 기술은 적외선 흡수 특성을 통해 샘플의 화학 결합과 작용기를 식별하는 데 탁월합니다. 오늘은 FT-IR의 작동 원리, 간섭 패턴과 스펙트럼의 차이, 그리고 이를 통해 화학 성분을 분석하는 방법을 자세히 알아보겠습니다.1. FT-IR의 작동 원리FT-IR은 적외선을 사용해 샘플의 화학 결합을 분석합니다. 적외선이 샘플을 통과하거나 반사될 때, 특정 파장의 빛이 화학 결합에 의해 흡수됩니다. 이 흡수 특성을 기록한 데이터가 바로 FT-IR의 핵심입니다.적외선 방출: 넓은 파장 범위의 적외선이 샘플에 투사됩니다.흡수 및 투과: 샘플이 특정 파장의.. 2024. 11. 27.
실리콘 카바이드(Silicon Carbide, SiC) 주요 특징과 응용 분야 퀄컴(Qualcomm)은 모바일 프로세서와 무선 기술로 유명한 반도체 회사로, 최근 실리콘 카바이드(SiC) 기술 공급망 강화를 통해 주가 상승을 경험했습니다. 오늘은 실리콘 카바이드에 대해 알아보도록 하겠습니다.1. 실리콘 카바이드( (Silicon Carbide, SiC)란실리콘 카바이드(Silicon Carbide, SiC)는 실리콘(Si)과 탄소(C)로 이루어진 화합물로, 매우 단단하고 내열성이 뛰어난 특성을 가진 세라믹 재료입니다가. 특징 1) 높은 경도모스 경도 9 이상으로, 다이아몬드에 가까운 매우 높은 경도를 가짐.내마모성이 뛰어나고 충격에도 강함. 2) 우수한 내열성2,700°C 이상의 매우 높은 융점.고온에서도 물리적, 화학적 안정성이 우수하여 산화나 열변형이 적음. 3) 열 및 전기적.. 2024. 11. 26.
ICBM 대륙간 탄도 미사일에 사용되는 연료 1. ICBM 연료의 중요성대륙간 탄도 미사일(ICBM)은 현대 군사 기술의 정점으로, 전략적 방위 체계의 핵심 역할을 합니다.ICBM의 성공적인 발사를 위해 가장 중요한 요소 중 하나는 바로 연료입니다. 연료는 미사일의 사거리, 준비 속도, 안정성 등 성능의 대부분을 좌우합니다. 2. ICBM 연료의 두 축: 액체 연료와 고체 연료가. 액체 연료 (Liquid Fuel)액체 연료는 ICBM 개발 초기 단계에서 주로 사용되었습니다.구성 : 액체 산화제(질산, 액체 산소)와 연료(케로신, 하이드라진).특징: 높은 비추력(Isp)을 통해 효율적인 추진력 제공. 발사 전에 연료를 주입해야 하므로 준비 시간이 오래 걸립니다.사용 사례 : 초기 소련의 R-7, 미국의 Titan II 등이 대표적입니다.케로신 :케.. 2024. 11. 25.
테슬라(TESLA) 사이버트럭의 외장소재 : 스테인리스 스틸의 세계 1. 테슬라 사이버트럭 외장소재가. 사이버트럭 출시2019년 11월 21일 테슬라에서 공개한 풀사이즈 전기 픽업트럭인 사이버트럭이 거듭된 출시 연기 끝에 2023년 11월 첫 번째 차량 인도를 시작으로 정식 출시되었다. 국내에선 2025년 연말쯤이나 2026년 초에 출시될 것으로 보인다고 한다. 다만 업계는 사이버트럭의 인증 절차가 까다로울 것으로 보는데, 그 이유는 지나치게 큰 차체 크기 때문으로 보고 있다.나. 사이버트럭 외장 구조 1) 엑소스켈레톤 바디 채택테슬라 사이버트럭 외장은 엑소스켈레톤 바디(Exoskeleton Body)로 되어 있습니다.엑소스켈레톤 바디(Exoskeleton Body)**는 자동차나 기계 구조에서 외골격(exoskeleton) 개념을 적용한 설계 방식을 말합니다.이는 내부.. 2024. 11. 24.
벤젠의 생성과 벤젠 독성 1. 벤젠의 생성 벤젠(C₆H₆)은 자연적인 과정과 인공적인 화학 공정에서 모두 생성됩니다. 그 이유는 벤젠 고리 구조의 안정성과 화학적으로 유용한 특성 때문입니다. 아래에서 벤젠 생성의 주요 이유와 과정을 설명합니다.가. 자연적인 벤젠 생성(1) 지각 활동과 화석 연료기원: 벤젠은 주로 석유와 석탄 같은 화석 연료에서 발견됩니다.생성 과정: 지하의 고온·고압 환경에서 유기물이 분해 및 재조합되며 탄화수소 고리가 형성되며 이 과정에서 안정한 구조로 남아 축적..(2) 화산 활동일부 화산 분출 시 유기 화합물이 고온에서 열분해 되며 벤젠과 같은 방향족 화합물이 방출되기도 함.(3) 생물학적 분해특정 미생물이 유기물을 분해하는 과정에서 벤젠과 같은 방향족 화합물이 부산물로 생성될 수 있음.(4) 산불과 연소.. 2024. 11. 23.
폴리에틸렌(PE)의 등급 : 밀도, 강도와 내구성 등급 구분 1. 폴리에틸렌(PE)의 밀도에 따른 등급 구분가. 개요폴리에틸렌(Polyethylene, PE)은 용도와 특성에 따라 다양한 등급으로 분류됩니다.이 등급은 주로 밀도(density)와 분자량(molecular weight)을 기준으로 나뉘며, 각각의 등급은 고유한 물리적 및 화학적 특성을 가지고 있어 특정 용도에 적합합니다.나. 밀도에 따른 등급 1) LDPE (Low-Density Polyethylene, 저밀도 폴리에틸렌) 밀도 : 약 0.91–0.94 g/cm³특성 : 유연성, 내충격성, 투명성용도 : 플라스틱 필름, 쇼핑백, 포장재, 전선 피복 2) LLDPE (Linear Low-Density Polyethylene, 선형 저밀도 폴리에틸렌)밀도 : 약 0.91–0.94 g/cm³특성 : LD.. 2024. 11. 20.
우리 생활속의 미세플라스틱, 미세플라스틱이란? 1. 미세플라스틱이란? (Microplastics) 미세플라스틱은 직경 5mm 이하의 작은 플라스틱 입자를 뜻하며, 환경과 생태계에 큰 영향을 미치는 물질로 주목받고 있습니다. 이들은 크게 1차 미세플라스틱과 2차 미세플라스틱으로 나뉩니다.가. 1차 미세플라스틱정의: 처음부터 작은 크기로 생산된 플라스틱으로서, 산업적 목적을 위해 구형이나 펠렛형태로 합성된 것을 말합니다.예시 : 화장품과 세정제에 사용되는 마이크로비즈, 산업용 플라스틱 펠릿 (예: 플라스틱 생산 원료)나. 2차 미세플라스틱  정의: 큰 플라스틱 제품이 분해되어 생긴 입자로서, 포장재, 플라스틱용품, 타이어, 의류 등이 화학적·물리적으로 노화되고 분해된 것입니다.예시 : 플라스틱 병, 비닐봉지, 어망 등이 자외선, 마찰, 물리적 힘으로 분.. 2024. 11. 19.
인덕션에 사용 가능한 재질, 그리고 금속의 자성 1. 인덕션 레인지 사용 가능한 재질인덕션 레인지의 작동 원리는 자기 유도에 의해 금속 재질을 가열하는 것입니다. 따라서 인덕션 레인지에 사용할 수 있는지 여부는 해당 재질의 자성 및 전도성에 달려 있습니다.가. 인덕션에 사용 가능한 재질철과 강철(스테인리스 스틸 포함): 자성이 있는 철계 금속은 인덕션 레인지에서 매우 잘 작동합니다.주철: 자성이 있어 인덕션에서 잘 가열됩니다.자성이 있는 스테인리스 스틸: 스테인리스 스틸이라 해도 일부는 자성을 띠므로 인덕션에서 사용할 수 있습니다. 자성이 있는지 확인하려면 자석을 대어 보면 됩니다.나. 인덕션에 사용 불가능한 재질알루미늄: 비자성 재질로 인덕션 레인지에서 가열되지 않습니다.구리: 전도성은 뛰어나지만 자성이 없어 인덕션에서 작동하지 않습니다.유리 및 세.. 2024. 11. 18.
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