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제올라이트 구조, 보이지 않는 체로 분자를 골라내는 고체화학의 비밀 얼마 전 정수기 필터를 갈다가 문득 궁금해졌습니다. 물속 이온을 골라내는 저 작은 알갱이들은 대체 어떤 원리로 작동하는 걸까요. 찾아보니 답은 제올라이트라는, 이름부터 낯선 광물에 있었습니다. 오늘은 고체화학 카테고리에서 이 다공성 결정 하나가 세제부터 석유정제까지 산업 곳곳에 스며들어 있는 이유를 짚어보려 합니다.제올라이트, 구멍 뚫린 결정의 정체제올라이트는 규소(Si)와 알루미늄(Al)이 각각 산소 네 개와 결합한 사면체, 즉 SiO4와 AlO4 단위가 삼차원으로 얽혀 만든 결정입니다. 그런데 이 격자는 완벽하게 빈틈없이 채워지지 않고, 규칙적으로 어긋나면서 내부에 통로와 빈 공간을 남깁니다. 서강대학교 제올라이트초결정연구단에 따르면 이 세공의 표면적은 1g당 1000㎡에 이를 정도로 넓어서, 아주 .. 2026. 7. 26.
크로마토그래피 원리, 섞인 물질을 갈라내는 화학자의 정교한 손놀림 카테고리: 분석화학얼마 전 마트에서 파는 채소가 정말 안전한지 궁금해져서 검색을 하다가, 그 판정의 핵심에 크로마토그래피라는 기술이 있다는 걸 알게 됐습니다. 이름은 익숙한데 정작 원리를 물어보면 제대로 설명하기 어려운 개념이라, 오늘은 크로마토그래피 원리를 처음부터 차근차근 풀어보려 합니다.크로마토그래피란 무엇인가크로마토그래피는 여러 성분이 뒤섞인 혼합물을 각각의 물질로 갈라내는 분리 기술입니다. 핵심은 딱 두 가지, 고정상(stationary phase)과 이동상(mobile phase)입니다. 이동상은 시료를 실어 나르는 매개체이고, 고정상은 그 자리에 머물면서 물질을 붙잡아 두는 역할을 합니다.비유하자면 이렇습니다. 여러 명이 같은 컨베이어 벨트 위에 서 있는데, 어떤 사람은 벨트 옆 난간을 자주.. 2026. 7. 20.
배터리 전해질 원리 , 충전 속도와 안전성을 가르는 화학 얼마 전 전기차 화재 뉴스를 보다가 문득 궁금해졌습니다. 배터리 안에서 정확히 무슨 일이 벌어지길래 불이 붙는 걸까. 답을 찾아 들어가다 보니 결국 마주친 건 평소엔 잘 주목받지 않는 작은 화학 성분, 바로 전해질이었습니다.배터리 전해질 원리를 들여다보면 흥미로운 지점이 있습니다. 우리가 매일 쓰는 스마트폰부터 전기차까지, 이 화학 물질 하나의 안정성이 제품 전체의 운명을 좌우한다는 점이죠. 오늘은 액체 전해질이 어떻게 작동하는지, 그리고 왜 업계가 고체전해질로 눈을 돌리고 있는지 화학의 언어로 풀어보겠습니다.전해질은 무슨 일을 할까 — 리튬 이온이 건너는 다리배터리를 충전하거나 사용할 때 실제로 이동하는 건 전자가 아니라 리튬 이온, 즉 Li+입니다. 양극과 음극 사이를 리튬 이온이 오가야 전기가 흐르.. 2026. 6. 20.
배터리 전해질, 왜 액체에서 고체로 가려는 걸까 - 리튬이온부터 전고체까지 스마트폰 배터리가 부풀어 오르거나, 전기차 화재 뉴스를 본 적 있으신가요? 그 원인을 따라가 보면 늘 같은 이름이 등장합니다. 바로 전해질이죠. 저는 배터리 기사를 볼 때마다 양극재나 음극재 이야기는 많은데, 전해질은 늘 뒷자리에 있다는 느낌을 받았습니다. 그런데 막상 화학적으로 파고들면, 배터리의 성능과 안전성을 거의 다 결정하는 게 바로 이 녀석이더군요. 오늘은 배터리 전해질 원리를 중심으로, 리튬이온 배터리가 어떻게 작동하는지, 그리고 왜 전고체 배터리로 넘어가려는 흐름이 생겼는지 함께 살펴보겠습니다.전해질, 배터리 안에서 무슨 일을 할까배터리는 크게 양극, 음극, 분리막, 전해질이라는 네 부품으로 이루어져 있습니다. 양극과 음극은 전기를 만드는 두 주인공처럼 보이지만, 사실 둘 사이를 오가는 길이.. 2026. 6. 14.
산화환원반응 원리와 배터리 응용: 전자 하나가 만드는 전기의 흐름 화학을 공부하다 보면 '산화환원반응'이라는 단어를 정말 자주 만납니다. 처음엔 그냥 외울 공식처럼 느껴지는데, 어느 순간 이게 배터리, 연료전지, 심지어 우리 몸속 세포호흡과도 전부 같은 원리라는 걸 알게 되거든요. 그 순간이 꽤 짜릿했어요. 이 글은 그 짜릿함을 공유하고 싶어서 씁니다.산화와 환원, 항상 같이 일어난다산화(oxidation)는 전자를 잃는 것, 환원(reduction)은 전자를 얻는 것입니다. 그런데 전자는 공중에 그냥 사라지지 않아요. 한쪽이 전자를 잃으면, 반드시 다른 쪽이 그 전자를 받아야 합니다. 그래서 이 두 반응은 항상 쌍으로 발생하고, 이걸 묶어 산화환원반응 — 영어로는 Redox 라고 부릅니다.가장 단순한 예시가 철의 산화입니다.4Fe + 3O2 → 2Fe2O3철(Fe)이.. 2026. 6. 8.
산화환원반응이 세상을 움직인다: 녹, 전지 ,표백의 진짜 원리 화학을 공부하다 보면 "산화환원반응"이라는 단어를 정말 자주 마주치게 됩니다. 그런데 막상 "그래서 이게 현실에서 어떻게 작동하는 건데?"라는 질문에 명확하게 답하기가 어려웠던 경험, 저만 있지는 않을 거라고 생각해요. 산화환원이 단순한 개념 암기를 넘어 실제로 어떤 산업과 일상을 움직이는지, 오늘은 그 연결 고리를 하나씩 풀어보겠습니다. 산화환원반응이란 결국 전자의 이동이다 산화환원반응(Redox Reaction)의 핵심은 단 하나입니다. 전자가 한 물질에서 다른 물질로 넘어간다는 것. 전자를 잃는 쪽이 "산화"되고, 전자를 얻는 쪽이 "환원"됩니다. 영어 이름 Redox도 Reduction(환원) + Oxidation(산화)의 합성어예요. 둘은 항상 동시에 일어납니다. 한쪽이 전자를 잃.. 2026. 6. 5.
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