화학

아침에 커피 한 잔은 하루를 시작하는 신호처럼 여겨진다. 밤새 쌓인 피로가 사라지고 머리가 맑아지는 느낌이 들기 때문이다. 이런 각성 효과의 중심에는 바로 ‘카페인(caffeine)’이라는 화학 물질이 있다. 카페인은 단순히 에너지를 ‘만드는’ 물질이 아니라, 우리 뇌의 피로 신호를 전달하는 ‘아데노신(adenosine)’이라는 신경전달물질을 ‘속이는’ 역할을 한다. 즉, 졸음을 일으키는 통로를 잠시 막아우리 몸이 깨어 있는 상태를 유지하도록 돕는 것이다. … 더 읽기

우리는 매일 비누를 쓰지만, 비누가 왜 때를 지울 수 있는지 깊이 생각해본 적은 많지 않다. 물만으로는 잘 지워지지 않는 기름때가 비누와 만나면 쉽게 떨어지는 이유는 무엇일까? 답은 비누 속에 숨은 계면활성제라는 분자 구조와 ‘물과 기름을 이어주는 과학적 연결고리’에 있다. 이 연결 덕분에 비누는 물이 침투할 수 없는 기름막을 분해하고, 때를 작은 조각으로 나누어 물속으로 끌어낸다. … 더 읽기

수소차는 전기를 직접 충전하는 전기차와 달리, 수소를 연료로 사용해 전기를 만들어내는 자동차다. 겉보기에는 새로운 개념처럼 보이지만, 그 핵심 원리는 과학 교과서에서 배우는 전기분해와 그 역반응에 기반한다. 수전해는 물에 전류를 흘려 수소를 생산하는 기술이며, 이 과정은 수소차가 사용하는 연료의 출발점이 된다. 이후 연료전지에서는 이 수소가 다시 반대로 반응하여 전기를 생성한다. 즉, 수전해와 수소차는 하나의 순환 구조로 … 더 읽기

전지는 단순히 전기를 저장하는 상자가 아니다. 그 내부에서는 눈에 보이지 않는 화학 반응이 일어나며, 전자가 이동하고 이온이 움직인다. 특히 이차전지(secondary battery)는 한 번 쓰고 버리는 1차전지와 달리, 전류의 방향을 바꿔 다시 충전할 수 있다. 이 놀라운 현상은 사실 전기분해의 역반응으로 설명된다. 즉, 충전할 때는 외부 전류로 화학 반응을 강제로 되돌리고, 방전할 때는 그 반응이 스스로 … 더 읽기

물질이 전기로 분해된다는 것은 오늘날에는 당연하게 느껴지지만, 19세기 초에는 매우 신비한 현상이었다. 전류를 흘리면 물이 수소와 산소로 나뉘고, 금속 이온이 전극에 달라붙는 과정은 마치 연금술 같았다. 이 현상의 비밀을 수학적으로 풀어낸 사람이 바로 영국의 과학자 마이클 페러데이이다.그는 전기와 화학 반응 사이에 일정한 ‘비례 관계’가 존재함을 밝혀내며, 전기화학의 기초 법칙을 세웠다. 이 법칙은 오늘날 전지, 전기도금, … 더 읽기