미스테리 끄새

youtu.be/WqfeXr3W8EA 베이클랜드의 성공은 또 다시 수많은 화학자들의 주목을 받았고, 많은 사람이 플라스틱으로 사용할 수 있는 또 다른 합성 고중합체를 만들기에 전념하였다. 1932년에 스웰로우는 화학반응에 미치는 초고압 효과를 연구하였는데 흥미 있는 생성물은 아무 것도 얻지 못했다. 그러던 중 에틸렌과 벤즈알데히드의 반응을 시험하였는데 실험이 끝나자 용기의 벽에 매우 긴 사슬을 갖고 있는 백색 왁스와 같은 고체가 발견되었다. 스웰로우는 그 이유를 찾던 끝에 압축기의 균열을 통해 들어온 산소가 촉매작용으로 에틸렌을 중합시켜 폴리에틸렌을 만든다는 사실을 발견했다. 이 고체가 에틸렌의 폴리머인 폴리에틸렌(오늘날의 저밀도 폴리에틸렌)으로 폴리에스테르와 폴리아미드(polyamide, 아미드 결합(..

youtu.be/2-Dr8JH5Jj8 페놀이 현대 문명에 큰 영향을 끼치게 된 것은 살균소독약으로 현대 병원 개념을 획기적으로 바꾸어 주었지만 보다 큰 역할을 부여받은 것은 당대에 폭발적으로 유행한 당구 때문이다. 아프리카 코끼리의 상아는 빗, 식기류, 단추, 상자, 체스, 피아노 건반 등인데 사람들이 상아를 선호하자 코끼리 사냥으로 개체수가 줄어들어 상아의 가격이 천정부지로 올라갔다. 그런데 당구 게임이 폭발적인 인기를 끌자 상아로 만들어야 하는 당구공의 공급이 문제였다. 제대로 잘 굴러가는 당구공을 만들기 위해 최고급 상아를 구해야 했는데 균일한 당구공 한 개를 만들기 위해 평균 50개의 최고급 상아를 깎아야 했다. 상아를 제때 제때에 공급할 수 없게 되자 자연스럽게 상아를 대신할 인조 물질에 대해 ..

youtu.be/Lni0dgnyVtc 다이너마이트의 개발에 대해서는 잘 알려진 사실이지만 노벨이 나이트로글리세린의 안전한 사용 방법을 연구할 당시에는 나이트로글리세린을 운반할 때 그것을 담은 통을 나무 상자 속에 빈틈없이 꽉 차게 놓아 움직이지 않게 한 후 그것도 불안하여 그 틈 사이에 톱밥을 채운 후 운반토록 했다. 그런데 노벨의 공장 옆에는 마침 커다란 규조토 광산이 있었으므로 노벨의 종업원들은 상자에 톱밥 대신에 규조토를 채웠다. 규조토란 주로 규조라는 한 개의 세포로 된 유기물질의 작은 조직이 바다에서 축적된 후 지각 변동에 의해 육지가 된 곳에서 채취되는 것이다. 그런데 금속성 용기에 구멍이 뚫려 나이트로글리세린이 새어나와 규조토와 밀가루 반죽처럼 혼합되어 있는 것을 노벨이 우연히 보았다. 그가..

youtu.be/TCWBsmbU_jo 인류에 가장 도움을 준 발견이 무엇이냐고 질문하면 학자들은 자신이 연구하는 분야에서 개발된 것을 추천할 것이다. 유전학자들은 인간의 근본을 캐고 있는 유전 분야, 의학자들은 인간의 질병을 퇴치할 수 있는 분야를 제일 먼저 꼽을 것이고 물리학자들은 양자론을 포함한 소립자 분야 등을 제일 중요한 연구 분야라고 추천할 것이다. 반면에 화학 분야에서는 유기합성처럼 중요한 것은 없다는데 거의 모든 화학자들이 고개를 끄떡일 것이다. 유기합성이란 단 하나의 발견이나 발명이 아니라 현대인들이 살아가는데 필요한 거의 모든 물질을 포함하고 있으므로 그 영향력은 상상할 수 없다. 현대인은 자연에서 나오는 천연 물질도 많이 사용하지만 그와 똑같이 인공적으로 만들거나 혹은 천연에는 전혀 없..

youtu.be/crXU_QaQTlw 인공 다이아몬드의 연구는 보석류와 같은 결정체 다이아몬드에만 국한된 것은 아니다. 제너럴일렉트릭 사의 방법은 고온과 고압이 필요하므로 저온과 저압의 상태에서 다이아몬드를 만들어내는 방법이 학자들의 연구 의욕을 불태웠다. 그 기술은 다른 어떤 물질의 표면에 다이아몬드의 얇은 층을 만들게 하는 것이다. 아주 흔한 메탄 가스는 수소 원소 넷에 탄소 원소 하나로 이루어져 있다. 메탄을 충분히 가열했을 때 메탄 분자들은 탄소와 수소의 혼합체로 분열된다. 이 증발기체가 유리 위를 통과할 때 탄소 원소들을 유리 표면에 부착시킨다면 보이지 않는 탄소 원소 층이 유리 표면에 생기게 된다는 것이다. 이와 같은 방법을 반복하면 탄소 원소 층은 아주 촘촘한 다이아몬드 배열을 취하게 된다...

youtu.be/uouRdYPhPn8 근래에는 다이아몬드를 인공적으로 만드는 방법이 매우 개선되어 대용량의 인공다이아몬드를 만드는 것도 어려운 일이 아니다. 실용적으로 인공다이아몬드를 만드는 방법은 플로리다 기업방식과 보스톤 기업방식 등 두 가지이다. ① 플로리다 기업 방식 이 방식은 지구 속에서 다이아몬드가 만들어지는 환경을 비슷하게 만들어 다이아몬드를 만드는 것이다. 1. 금속 용매와 흑연을 세라믹증식실에 집어넣는다. 다이아몬드 씨앗을 증식실 바닥에 넣고, 압축구 중앙에 증식실을 위치시킨다. 2. 압축구에 압력을 가한다. 작은 압력도 압축구 중앙에서는 대기압의 58,000배 정도로 증폭된다. 3. 전기를 사용해서 세라믹증식실 위쪽을 섭씨 1,260도까지 올린다. 이러한 열과 압력은 흑연을 원자화시킨다..

youtu.be/bV2NWJgbURU 다이아몬드의 명성이 높으면 높을수록 다이아몬드를 캐는 광산은 비밀에 쌓이기 마련이다. 다이아몬드는 이 세상에서 운반과 교환이 가장 편한 통화이며 이 보석을 훔쳐내기 위해 온갖 방법이 동원되기 때문이다. 수많은 소설과 영화가 다이아몬드를 둘러싸고 벌어지는 이유이다. 의 로버트 키너는 다이아몬드 채굴 과정을 취재할 수 있었던 극히 희귀한 언론인 중에 한 명이다. 그가 방문한 캐나다의 디아빅 다이아몬드 광산은 현재 지상 최대 다이아몬드 광산으로 불린다. 디아빅 다이아몬드 광산은 1985년에 발견되었고 13억 달러를 들여 단 3년 만에 완성되었다. 놀라운 것은 채산성이 매우 좋아 매년 10억 달러 이상의 다이아몬드를 캐고 있다. 그가 다이아몬드 광산을 방문하면서 겪은 일을 ..

youtu.be/Vp2PnEUdsxs 영화 「슈퍼맨」에서 슈퍼맨이 석탄을 한 움큼 손에 쥐고 꽉 짜면서 눈에서 나오는 광선으로 그것을 태우자 잠시 후에 호두만한 크기의 다이아몬드가 영롱한 빛을 발한다. 이것은 다이아몬드의 특성은 물론 어떻게 만들어진다는 것을 잘 보여주는 실례이다. 물론 다이아몬드가 빛을 발하려면 잘 연마해야 하지만 슈퍼맨이 그런 능력을 손안에 갖고 있다고 설정해도 무리는 아니라고 생각한다. 슈퍼맨은 그야말로 모든 면에서 슈퍼맨이 아닌가. 다이아몬드(Diamond)라는 말은 그리스어인 아다마스(Adamas)에서 유래됐다. 이는 ‘A’와 ‘Damas’의 합성어로 ‘A’는 부정을 의미하고 ‘Damas’는 정복을 의미해, 다이아몬드는 '정복할 수 없는 것'이란 뜻이다. 보석의 정수로 불리는 다..

youtu.be/yH-V6DA1yTw 물론 정말로 벅민스터풀러렌이 적색거성에서 뿜어져 나오는 성간 먼지에 존재하는지는 아직도 명확하지 않다고 지적하는 학자들도 있다. 그러므로 단지 머나 먼 별에 대한 연구가 우연하게 엄청난 실용적 응용이 가능한 새로운 과학 분야를 열었다는 설명이 보다 적절하다는 지적도 있다. 탄소원자 60개로 구성된 풀러렌은 물론 C70, C76, C84 등과 같은 탄소 동소체(allotrope)등도 있다. 동소체란 동일한 원자로 구성된 순 물질이지만 특성과 모양이 다른 물질 군(group)를 말한다. 비록 동일한 원자로 구성되었어도 원자들의 결합 방식 또는 원자의 개수가 달라지면 전혀 다른 특성의 분자 혹은 물질들이 생성된다. 잘 알려진 것이 탄소 동소체인 다이아몬드와 흑연이다. 이들..

youtu.be/gFNdxr44cWc 1996년도 노벨 화학상은 미국의 리처드 에레트 스몰리(Richard E. Smalley, 1943 〜 2005), 로버트 플로이드 컬(Robert F. Curl Jr.)과 영국의 해롤드 월터 크로토(Sir Harold W. Kroto)에게 돌아갔다. 그들의 수상한 연구의 주제는 탄소의 동소체인 풀러렌의 발견인데 1991년에 이미 유명한 『사이언스』 지에서 전형적인 과학적인 성과를 예시한다는 ‘올해의 분자’상을 수상하여 모두들 조만간 그들이 노벨상을 수상할 것이라고 예견하고 있었다. 그런데 이 수상이 많은 사람들에게 큰 어필한 것은 연구 자체는 우주의 비밀을 밝히자는 것인데 결론은 인간들에게 잘 알려진 축구공과 직결된다는 것이다. 우주 공간의 비밀이 축구공과 연결된다..