오는 3 22일은 울산 화학의 날 입니다.

  우리 몸의 70%는 물로 구성이 되어 있고, 우리 몸 소지품의 70%는 석유화학제품으로 구성되어 있습니다. 평균적으로 우리 몸에 딸려다니는 생활용품의 무게는 약 2,200g 정도 라고 하는데요, 그중 석유화학제품의 무게는 약 1,605g을 차지하며 전체의 70%를 차지하고 있습니다.

 

 

 

현대인들의 생활 속에서 흔하게 볼 수 있는 화학반응은 어떤 것들이 있을까요 

 

사실 이것들을 따져보자면 정말 무궁무진하게 많습니다. 아침에 일어나서 세수를 할 때 비누가 물에 녹아 피부의 때와 작용하는 반응, 이빨을 닦을 때 치약이 이빨의 이물질을 닦아낼 때 일어나는 반응, 밥을 먹고 소화시킬 때 우리 몸 속에서 일어나는 생화학 반응, 학교에 가려고 차를 타면 자동차의 엔진에서 석유를 연소시켜 에너지를 얻는 반응 등일상에서는 수많은 화학반응이 일어나고 있습니다.

 

 

 이처럼 우리 생활 속에 화학은 곳곳에 스며들어 있는데요. 오늘은 울산 화학의 날을 맞이하여 생활 속 작은 화학반응에 대해 알아보겠습니다.

 

 

건전지 이야기

 

 

 현대사회의 필수품이 되어버린, 언제 어디서나 사용하는 전자기기의 에너지원인 건전지! 건전지 속에 담겨진 화학반응은 어떤 것이 있을까요?

 

 

 

 

 

 전지의 기본적 구조 전지의 구조를 간단히 설명하면 두 개의 +,- 전극과 전해질로 구성되어 있습니다. 두 개의 전극은 전해질과 접촉이 되어있지만 각각의 전극끼리는 직접적으로 접촉이 되지 않도록 두 전극 사이에 격리판을 끼워 넣습니다. 이러한 구조로 각각의 전극에서 일어나는 산화-환원반응 결과 발생되는 에너지를 전기에너지로 이용하는 도구입니다.

 

 주위 환경에서 자발적으로 진행되는 산화-환원 반쪽반응은 상당히 많은데요. 예를 들면 반응성이 높은 알칼리 금속인 리튬은 상온에서 공기와 자발적인 산화-환원 반응을 거쳐 자연스럽게 산화리튬으로 변합니다. 여기서 리튬은 전자를 잃어버려 리튬 이온이 되는 산화반응을 하며, 하나의 전지를 만들 수 있습니다. 그래서 무수히 많은 종류의 산화-환원 반쪽 반응을 각각 이용하여 많은 종류의 전지를 만들 수 있는 것입니다. 하지만 이러한 산화리튬이 형성되는 과정은 많은 열이 발생하고 이 과정을 제어하는 것도 쉬운 일이 아닙니다. 그래서 실제로 전지에 사용할 수 있는 산화-환원 반쪽반응은 많지 않습니다.

 

 

 

 

 

 각각의 전극을 분리해야 하는 이유는 무엇일까요? 만약 이러한 자발적인 산화-환원반쪽반응이 따로 분리되어 일어나지 않고 함께 진행이 될 경우 이러한 화학반응에서 발생하는 에너지나 열이나 빛으로 모두 소멸될 것입니다. 하지만 전지는 각각의 전극을 격리된 상태로 분리시켜 놓았습니다. 따라서 한쪽 전극에서 자발적인 산화 반응이 진행되면 그 결과 생성되는 전자들이 외부 회로로 통해 흘러나가게 됩니다. 이 전자들이 전자기기의 회로를 동작시키는 전기 에너지가 되는 것인데, 전자기기의 회로를 타고 되돌아온 전자는 전지의 또 다른 전극으로 흘러 들어와서 전지 내부에서 환원반응을 진행시킨다.

 

 

 우리는 전지라는 표현 이외에도 건전지라는 말을 많이 사용하는데요. 기본적인 전지의 구조는 전해질이 액체상태이기 때문에 휴대용으로 이용하기엔 위험합니다. 따라서 이러한 전해질을 고체 상태로 만들거나 밀봉하여 휴대용에 알맞게 만든 것이 마를 건()’자를 쓰는 건전지 입니다.

 

 

 

 

 

 전지의 종류에는 한 번 방전되면 다시 사용할 수 없는 1차 전지와, 방전 후에 충전을 통해 재 사용이 가능한 2차 전지가 있습니다. 충전이란 자발적인 산화-환원반응이 일어나지 못하고 모두 방전되어버린 전지 내부의 생성물을 초기의 반응물 상태로 되돌리는 것입니다. 2차 전지는 충전기를 이용하여 전지의 자발적인 산화-환원반응의 역반응을 진행하도록 하고, 충전이 완료되면 전지는 다시 자발적인 산화-환원 반응을 할 수 있는 새 전지와 같은 상태로 돌아갑니다.

 

 

 우리가 자주 사용하는 이 작은 전지 안에도 화학반응이 일어난다는 사실이 신기하기만 합니다.

 

초콜릿 이야기

 

 초콜릿 좋아하시는 분들 많으시죠? 달콤한 초콜릿은 단백질, 탄수화물, 지방으로 이루어진 매우 이상적인 식품입니다. 초콜릿에는 비타민도 함유되어 있기 때문에 등산이나 집중력이 필요할 때에도 매우 유용한 식품이죠.

 

 기분이 좋지 않을 때, 혹은 피로를 느낄 때 우리는 자연스레 초콜릿을 찾곤 합니다. 이러한 초콜릿에도 화학물질이 반응한다는 사실 알고 계시나요?

 

 

 

 

 

 

 초콜릿에 포함된 300여 가지 화학물질 중에는 우리를 기분 좋게 하는 페닐에틸아민이 들어 있습니다. 이 물질은 좋아하는 이성을 바라보거나 손을 잡을 떄와 같이 사랑하는 감정을 느낄 때 분비되는 물질로, 보통 100g의 초콜릿 속에 약 50~100mg정도 포함되어 있습니다.

 

 몸에 페닐에틸아민을 주사하면 혈당이 올라가고 혈압이 상승합니다. 이것은 긴장감을 느끼게 해주며, 뇌에서 도파민의 방출하는 방아쇠 역할도 하여 기분좋은 상태를 유지하게 해줍니다. 사랑하는 감정을 느낄 때 분비되는 물질인 페닐에틸아민은 마약인 암페타민(Amphetamine)과 매우 비슷한 분자구조를 가지고 있습니다.

 

암페타민은 전쟁중에 공군 전투기 조종사들이 피로감퇴와 주의력을 집중하기 위해 복용한 때도 있었지만 현재는 미국의 대도시 뒷골목에서 '스피드(speed)'라는 이름의 마약으로 밀매되고 있어 의사의 처방이 없이는 살 수 없는 물질입니다.

 

 

 

 

 

 정신 분열증이나 과민 반응 어린이는 혈액 속 페닐에틸아민의 농도가 평범한 어린이보다 높은 것으로 알려져 있습니다. 페닐에틸아민은 몸 속에서는 페닐알라닌(Phenylalanine)이라는 필수아미노산으로부터 만들어집니다. 흔치 않겠지만 초콜릿을 너무 많이 먹어서 편두통이 나는 경우 역시 과량의 페닐에틸아민의 작용으로 뇌의 혈관을 조여서 나타나는 현상입니다.

 

 초콜릿을 먹고 나면 사람에 따라서는 일시적으로 기분도 좋아지고, 피로감도 덜 느끼고, 약간의 긴장감을 느끼는 데 이것은 모두 다 화학물질이 반응한 결과 입니다. 이러한 초콜릿의 효능이 성분뿐만 아니라 화학반응으로 이뤄진다는 것을 알았으니, 사랑하는 사람에게, 혹은 수험생에게 선물해보는 것은 어떨까요?

 

 

 

 우리 생활 속 몰랐던 화학반응! 무의식적으로 먹고 물건을 사용하는데 있어 여러 가지 화학반응이 일어난다는 사실 놀랍지 않으신가요?

 

 울산시에서는 제 8회 울산화학의 날을 맞아, 생활주변에서 일어나는 화학현상을 탐구하는 능력배양과 자연스럽게  화학에 관심을 가지도록 유도하여 대한민국과 울산 화학의 미래를 짊어지고 나갈 유능한 인재육성에 기여 할 『제 2회 생활 속 화학 체험수기 공모전』을 아래와 같이 개최합니다.

 

 

 

 또한, 울산시는 오는 3월 21일 오전 10시 30분 온산국가산업단지 내 학남 정밀화학부품소 재단지에서 기관․단체장, 기업인, 학회 관계자 등 200여 명이 참석한 가운데 ‘제8회 울산 화학의 날 기념식’을 개최하는데요 '울산 화학의 날' 울산이 울산석유화학공단 기공식(1968년 3월 22일)을 기념하여 지난 2006년 지정하였으며, 화학 산업 관련 기업인과 근로자를 위해 매년 다채로운 행사를 개최해 오고 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

Posted by 울산누리

댓글을 달아 주세요

위로