화학 전공 세계 V

이번글은 어느정도 우리가 익숙한 분류부터 시작하고자 한다. 현재 대부분의 디스플레이, 즉, 생활속에서 항상 친구처럼 사용하는 모바일부터 강의실이나 인터넷강의를 활용하기 위해 사용하는 IT 디스플레이 (패드, 노트북), 가정에서 구성원 모두가 모여 시청하고 있는 대면적 디스플레이 (TV)를 자세하게 보면, OLED가 많은 곳에 침투했음을 알 수 있을 것이다. 여기 OLED의 "O"를 의미하는 것이 "Oragnic"을 나타내는데, 이것이 '유기화학물질'로 이루어졌기 때문이다. 이것의 발광원리 등은 또 다른 시간을 할애해야 하는 부분이 되기 때문에, 지금은 처음의 목적처럼 화학을 분류하는데 초점을 맞추고자 한다. 다시 시작해 보자.

41. 분자 & 유기전자학 (Molecular Electronics & Organic Electronics)

유기분자와 전도성 고분자로 구성된 전자회로

• 분자 단위에서 전자 소자를 설계하는 연구 분야이다.
• 유기 반도체, 유기 발광 다이오드(OLED), 분자 트랜지스터 등이 포함된다.
• 기존 실리콘 반도체를 대체할 차세대 기술로 주목받고 있다.

42. 친환경 화학공정 (Green Chemistry & Sustainable Chemistry)

친환경적 분자구조, 재생에너지원, 지속 가능한 화학공정

• 환경 친화적인 화학 반응과 공정을 설계하는 분야다.
• CO₂ 저감 기술, 바이오 플라스틱, 폐기물 재활용 촉매 연구 등이 포함된다.
• 화석 연료 기반 화학 공정을 대체하는 지속 가능한 기술이 개발되고 있다.

43. 우주 생명 화학 (Astrobiology & Space Chemistry)

우주화학반응, 생명체 탐색요소

• 우주 환경에서 생명체가 존재할 가능성을 연구하는 분야다.
• 화성, 유로파(목성의 위성) 등의 대기와 지표에서 생체분자의 흔적을 찾는 연구가 포함된다.
• NASA 및 ESA 등의 우주 기관에서 활발히 연구 중이다.

44. 약물전달 & 의약화학 (Drug Delivery & Pharmaceutical Chemistry)

나노의약품, 표적약물전달 시스템, AI기반 제약연구

• 특정 조직이나 세포에만 약물이 작용하도록 하는 연구이다.
• 나노입자, 리포좀, 바이오 폴리머 등을 활용하여 부작용을 줄이고 효능을 극대화하는 연구가 이루어지고 있다.
• 암 치료, 유전자 치료, 맞춤형 의약품 개발에 필수적인 기술이다.

45. 전지 & 에너지 저장 화학 (Battery Chemistry & Energy Storage)

차세대 에너지 저장기술과 전기화학적 반응

• 리튬이온 배터리를 대체할 차세대 배터리를 연구하는 분야이다.
• 전고체 배터리, 리튬황(Li-S) 배터리, 나트륨이온(Na-ion) 배터리 등이 포함된다.
• 전기차, 스마트 그리드, 재생 에너지 저장 기술의 핵심이다.

46. 재활용 화학 (Chemical Recycling & Circular Chemistry)

분자 수준의 채활용 과정과 지속 가능한 화학원리를 나타냄

• 기존의 기계적 재활용을 넘어서 화학적으로 물질을 분해하고 재활용하는 연구이다.
• 플라스틱을 원래의 화학 원료로 되돌리는 기술이 포함 된다.
• 폐기물 문제 해결과 지속 가능한 경제 구조 형성에 기여하고 있다.

47. 인공광합성화학 (Artificial Photosynthesis)

태양광을 활용한 화학적 변화과 지속 가능한 에너지 솔루션

• 식물의 광합성을 모방하여 태양광을 이용해 연료나 화학 물질을 합성하는 기술이다.
• 이산화탄소(CO₂)에서 연료를 직접 생산하는 "태양 연료(Solar Fuel)" 연구가 포함된다.
• 친환경 에너지 혁신을 위한 핵심 기술로 주목받고 있다.

48. 메타물질 화학 (Metamaterials Chemistry)

빛과 전자기파를 조작하는 첨단 나노구조

• 자연에서는 존재하지 않는 특성을 가진 물질을 설계하는 연구 분야이다.
• 투명 망토(광학 메타물질), 초고감도 센서, 슈퍼렌즈 등이 포함된다.
• 전자기파, 소리, 열을 조절하는 혁신적인 소재 개발이 연구되고 있다.

49. 생체모방 화학 (Biomimetic Chemistry & Bioinspired Materials)

자연을 모방한 첨단 소재와 혁신적인 분자 설계

• 자연에서 발견되는 물질과 구조를 모방하여 새로운 화학 시스템을 개발하는 분야이다.
• 거미줄과 같은 단백질을 이용한 초강력 섬유, 연체동물의 접착성을 모방한 의료용 접착제 등이 포함된다.
• 바이오 소재, 의료, 로봇 기술과 결합하여 융합학문으로 발전하고 있다.

50. 초고압화학 (High-Pressure Chemistry)

극한 압력에서 분자 변형과 새로운 물질 합성을 나타냄

• à 극한의 온도와 압력에서 화학 반응을 연구하는 분야다.
• à 다이아몬드 합성, 초전도체 연구, 행성 내부 물질 연구 등에 활용된다.
• à 지구 깊은 곳이나 외계 행성의 물질 상태를 연구하는 데 사용된다.

 

이번글은 여기까지 분류하고자 한다. 현재까지 50개 정도 화학 분류를 하였다. 처음 기고하면서, 60개정도라고 하였으니, 얼마 안남았다. 이번 글에서 언급한 "재활용화학"의 대해 들어 본 적이 있는가? 인류 역사에서 획기적인 발견이 고분자화합물인데, 이 고분자 화합물은 현재를 살아가는 우리의 삶에 많은 곳에 포진하고 있다. 이 글을 읽고 읽는 당신이 만약 잠시 허리를 펴서 주변을 보면 대부분이 고분자 물질일 것이다. 그렇다면, 왜 "재활용화학"을 말하는 것인가? 이젠, 인류는 새로운 화학의 세계로 나아가기를 희망하고 있다. 즉, 지금까지 사용하였던 화학물질로 이루어진 제품을 재활용 관점으로 돌아섰기 때문이다. 어떤 발 빠른 사람은 재활용화학을 적극적으로 하고 있는데, 대표적인 것이 이차전지 분야가 있다. 이차전지를 구성하는 대부분의 금속 물질 (화학원소)과 유기 물질등을 재생하기 위해서다. 결론적으로, 화학은 우리의 삶이기도 하지만, 또 하나의 사업 아이템을 도출할 수 있는 곳이기도 하다. 주변을 주의깊게 관찰해보자. 화학과 우리의 삶의 연결고리가 어디까지인지를 말이다.