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영화용어-시퀄, 프리퀄,클리세등 영화용어 완벽 정리

gooodk — Wed, 16 Apr 2025 09:30:40 +0900

영화 추천 동영상을 볼때 마다 나오는 스핀오프, 리메이크, 리부트, 시퀄, 프리퀄, 리퀄 등 듣기만해도 어지러운 용어들을 정리해봅니다.

1. 스핀오프 (Spin-off): 파생된 이야기

의미: 기존 작품의 등장인물이나 설정을 가져와 새로운 이야기를 만들어내는 것을 의미합니다. 기존 작품의 세계관을 확장하거나, 특정 캐릭터의 숨겨진 이야기를 다루는 경우가 많습니다.
특징:
- 기존 IP 활용: 기존 작품의 인기를 바탕으로 새로운 콘텐츠를 제작하여 인지도를 확보하기 용이합니다.
- 새로운 주인공 또는 중심 사건: 기존 작품의 주변 인물이 주인공이 되거나, 기존 사건과 다른 새로운 사건을 중심으로 이야기가 전개됩니다.
- 세계관 확장: 기존 작품에서 미처 다루지 못했던 세계관의 이면이나 새로운 지역, 문화를 보여줄 수 있습니다.
대표적으로 [해리 포터] 세계관을 확장하는 스핀오프 영화 [신비한 동물 사전] 시리즈"가 있습니다.

"슬기로운 의사생활"의 스핀오프 드라마 "언젠가는 슬기로울 전공의 생활 "

2. 리메이크 (Remake): 재창조된 이야기

의미: 이미 만들어진 작품의 내용, 줄거리, 주요 설정을 그대로 가져와 새롭게 다시 만드는 것을 의미합니다. 시대의 변화나 기술 발전에 맞춰 영상미, 연출, 음악 등을 현대적으로 재해석하는 경우가 많습니다.
특징:
- 원작 존재: 반드시 원작이 존재하며, 원작의 핵심적인 이야기를 따라갑니다.
- 새로운 캐스팅 및 제작진: 원작과는 다른 배우와 제작진이 참여하여 새로운 해석을 시도합니다.
- 현대적인 재해석: 시대적 배경, 기술, 사회적 이슈 등을 반영하여 원작과는 다른 느낌을 줄 수 있습니다.

예를 들어 "디즈니 실사 영화 [미녀와 야수] 는 원작인 애니메이션을 리메이크한 영화고 스페인의 [종이의 집] 을 한국에서 리메이크 버전인 [종이의 집]이 있죠.

수상한 그녀를 리메이크한 "스위트20"

3. 리부트 (Reboot): 완전히 새롭게 시작하는 이야기

의미: 기존 작품의 기본 설정, 세계관, 주요 캐릭터만 가져오고, 이야기의 시작부터 완전히 새롭게 다시 만드는 것을 의미합니다. 기존 시리즈의 연속성을 무시하고, 새로운 해석과 방향으로 이야기를 전개하므로 이전의 영화를 보지 않아도 이야기를 이해하는데 큰 무리가 없습니다.
특징:
- 기존 IP 활용 but 새로운 시작: 기존 작품의 인지도를 활용하지만, 이야기 자체는 완전히 새롭게 시작합니다.
- 연속성 부재: 기존 시리즈의 사건이나 설정을 따르지 않습니다.
- 새로운 가능성 제시: 기존 팬뿐만 아니라 새로운 시청자/독자층에게도 어필할 수 있습니다.

대표적인 예로 "[스파이더맨] 리부트 시리즈, 톰 홀랜드 주연의 새로운 시작", "[배트맨] 리부트 영화 [더 배트맨]의 어둡고 현실적인 세계관", "게임 [툼 레이더] 리부트 시리즈, 라라 크로프트의 새로운 모험" 등에 쓰입니다.

1960년대의 혹성탈출을 리부트한 "혹성탈출 진화의 시작"

4. 시퀄 (Sequel): 이어지는 이야기

의미: 기존 작품의 시간적 배경 이후의 이야기를 다루는 속편을 의미합니다. 등장인물, 주요 사건, 세계관 등을 이어받아 새로운 이야기를 전개합니다. 우리가 일반적으로 알고 있는 1탄, 2탄, 3탄 등 순서대로 이어지는 것을 말합니다.
특징:
- 시간적 연속성: 기존 작품의 결말 이후의 이야기를 다룹니다.
- 기존 등장인물 재등장: 기존 작품의 주요 등장인물이 다시 등장하여 이야기를 이끌어가는 경우가 많습니다.
- 세계관 확장 및 새로운 갈등: 기존 세계관을 확장하거나, 새로운 갈등과 위협을 제시합니다.

보통 영화제목 뒤에 숫자가 붙는 영화들로 범죄도시2는 범죄도시의 시퀄입니다.

스타워즈 시퀄 3부작

5. 프리퀄 (Prequel): 이전 이야기

의미: 시퀄이 기존작품의 결말 이후의 속편이라면 프리퀄은 기존 작품의 시간적 배경 이전의 이야기를 다루는 속편을 의미합니다. 기존 작품의 등장인물의 과거, 사건의 배경, 세계관의 기원 등을 설명합니다.
특징:
- 시간적 선행: 기존 작품보다 시간적으로 앞선 이야기를 다룹니다.
- 기존 등장인물의 과거 또는 배경 설명: 기존 작품에서 궁금했던 인물의 과거사나 사건의 발생 배경을 밝힙니다.
- 새로운 관점 제시: 기존 작품의 사건이나 인물을 새로운 시각으로 이해하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

대표적인 것으로 [호빗] 시리즈는 [반지의 제왕] 이전 이야기를 다룬 반지의 제왕의 프리퀄인거죠. ,

6. 리퀄 (Requel): 리부트와 시퀄의 혼합

의미: 기존 시리즈의 설정을 일부 계승하면서도, 새로운 이야기로 다시 시작하는 속편을 의미합니다. 리부트처럼 완전히 새로운 시작을 하지만, 특정 등장인물이나 중요한 사건은 기존 시리즈와 연결됩니다.
특징:
- 부분적인 연속성: 기존 시리즈의 일부 요소(주로 인기 캐릭터나 핵심 설정)를 유지합니다.
- 새로운 이야기 라인: 기존 시리즈의 이야기 흐름을 직접적으로 잇기보다는 새로운 이야기를 중심으로 전개됩니다.
- 과거와 현재의 연결: 과거의 유산을 활용하여 현재의 이야기를 더욱 풍부하게 만듭니다.

예시:

"[터미네이터: 다크 페이트], 오리지널 캐릭터 귀환과 새로운 이야기"

"[할로윈] (2018), 존 카펜터 감독 복귀와 오리지널 스토리 계승"

"[고스트버스터즈: 라이즈], 오리지널 멤버 등장과 새로운 세대의 이야기"

[쥬라기공원]의 시퀄과 리부트인듯 아닌듯한 리퀄 [쥬라기 월드]

영화의 나타내는 무비(Movie), 시네마(Cinema), 필름(Film)의 차이

1. 무비 (Movie): 영화를 나타내는 가장 일반적인 표현

의미: 영화를 가장 일반적이고 광범위하게 지칭하는 단어입니다. 상업적인 장편 영화뿐만 아니라 단편 영화, 독립 영화 등 모든 종류의 영화를 포괄합니다.
'영화', '최신 영화', '영화 추천', '영화 리뷰' 등 영화 콘텐츠 전반에 걸쳐 가장 핵심적인 키워드로 활용됩니다.
- 예시:
  - "이번 주말 볼만한 무비 추천"
  - "최신 무비 예고편 및 개봉일 정보"
  - "마블 무비 순서 완벽 정리"

2. 시네마 (Cinema): 영화의 예술성이나 영화 상영 매체 강조

의미: 영화를 예술적인 측면이나 상영 매체(극장)로서 강조할 때 사용됩니다. 영화 산업, 영화 예술, 영화관 등을 포괄하는 좀 더 포괄적인 개념입니다.
예술 영화, 독립 영화 관련: '예술 영화', '독립 영화', '시네마 천국' 등 예술성과 작품성을 강조하는 영화 관련 키워드에 적합합니다.
영화 산업, 영화 이론 관련: '한국 시네마', '영화 이론', '영화 역사' 등 학문적이거나 산업적인 맥락에서 사용될 수 있습니다.
영화관 관련: '시네마 티켓 예매', '멀티플렉스 시네마' 등 영화 상영 공간을 나타낼 때 사용됩니다.
타겟 audience: 영화 애호가, 영화 평론가, 영화 산업 종사자 등 좀 더 전문적인 관심층을 대상으로 하는 콘텐츠에 적합합니다.

예시:

"거장 감독의 시네마 걸작선"
"베를린 국제 영화제 (Cinema) 수상작"
"집 근처 시네마 상영 시간표 확인"

3. 필름 (Film): 물리적 매체 및 예술적 표현 강조

의미: 원래는 영화 촬영에 사용되는 필름(필름 카메라) 자체를 의미했지만, 오늘날에는 영화의 예술적인 표현 방식, 촬영 기법, 또는 고전 영화를 지칭할 때 사용되기도 합니다.
고전 영화, 흑백 영화 관련: '고전 필름', '흑백 필름', '필름 느와르' 등 오래된 영화나 특정 촬영 기법을 강조할 때 사용됩니다.
촬영 기법, 영화 제작 과정 관련: '필름 카메라', '35mm 필름', '영화 촬영 기법' 등 물리적인 제작 과정이나 기술적인 측면을 나타낼 때 사용될 수 있습니다.
예술적 표현 강조: 영화 자체의 미학적인 가치나 예술적인 표현을 강조할 때 사용될 수 있습니다.

예시:

"잊을 수 없는 명작 필름 Best 10"
"쿠엔틴 타란티노 감독의 독특한 필름 스타일"
"아날로그 감성을 담은 필름 사진의 매력"

결론적으로, 무비(Movie), 시네마(Cinema), 필름(Film)은 각각 미묘한 뉘앙스 차이를 가지고 있지만 그냥 영화라고 하는게 가장 무난하겠죠. ^^::

페르소나, 미장센, 클리셰, 오마주, 내러티브

1. 페르소나 (Persona): 가면 뒤에 숨겨진 또 다른 자아

의미: 원래는 고대 그리스 가면극에서 배우가 쓰던 가면을 의미합니다. 현대에 와서는 특정 역할을 수행하거나 사회생활을 하면서 타인에게 보여주는 겉모습, 이미지, 또는 성격을 뜻합니다. 영화나 문학 작품에서는 감독이나 작가의 분신처럼 느껴지는 특정한 캐릭터나 배우의 이미지를 지칭하기도 합니다.
특징:
- 다층적인 의미: 개인의 사회적 역할, 타인에게 보이는 이미지, 창작자의 예술적 표현 등 다양한 층위를 내포합니다.
- 가변성: 상황이나 목적에 따라 변화할 수 있는 겉모습을 의미합니다.
- 내면과의 괴리: 때로는 내면의 진정한 모습과 다른 외적인 페르소나를 보여줄 수 있습니다.

사용되는 예시로는 "봉준호 감독의 페르소나 배우 송강호의 연기 세계 분석", "아이돌 그룹 멤버들의 다양한 페르소나 전략"

"문학 작품 속 주인공의 페르소나 변화와 의미" 등이 있습니다.

2. 미장센 (Mise-en-scène): 화면 안에 담긴 모든 것

의미: 프랑스어에서 유래된 용어로, 영화나 연극에서 화면 또는 무대 안에 보이는 모든 시각적 요소들의 총합을 의미합니다. 여기에는 세트, 의상, 조명, 배우의 움직임, 표정, 구도, 카메라 움직임 등이 포함됩니다. 감독의 의도를 시각적으로 표현하는 중요한 요소입니다.
특징:
- 종합적인 예술: 다양한 시각적 요소들이 유기적으로 결합되어 하나의 의미를 만들어냅니다.
- 감독의 의도 반영: 감독의 주제 의식, 분위기, 캐릭터 심리 등을 시각적으로 드러냅니다.
- 세밀한 분석 대상: 영화 분석의 중요한 요소로, 각 요소의 의미를 해석하는 것이 중요합니다.

예를 들어 "[기생충]의 미장센 은 "계급 갈등을 시각적으로 표현하였다" 겠죠.

3. 클리셰 (Cliché): 진부하고 뻔한 표현

의미: 프랑스어에서 유래된 용어로, 오랫동안 반복적으로 사용되어 신선함과 독창성을 잃어버린 진부하고 뻔한 표현, 설정, 또는 아이디어를 의미합니다. 영화, 드라마, 소설 등 다양한 창작 분야에서 부정적인 의미로 사용됩니다.
특징:
- 예측 가능성: 너무 자주 사용되어 관객이나 독자가 다음 내용을 쉽게 예측할 수 있게 만듭니다.
- 신선함 부족: 독창적인 아이디어나 표현 없이 익숙한 패턴을 반복합니다.
- 비판적 시각: 창작자의 상상력 부족이나 안일함을 드러내는 것으로 여겨질 수 있습니다.

예를 들어 한국드라마의 클리셰를 보면 첫 만남은 엉뚱하거나 최악이지만, 결국 사랑에 빠지고, 재벌 2세와 평범한 여주인공의 신분 차이를 극복한 사랑이나 공항이나 기차역에서 마지막 순간 극적인 재회등이 대표적인 클리셰라 할수 있습니다.

4. 오마주 (Hommage): 존경과 경의를 담은 표현

의미: 프랑스어에서 유래된 용어로, 특정 인물, 작품, 장면 등에 대한 존경과 경의를 표현하기 위해 의도적으로 유사한 장면, 대사, 음악 등을 삽입하는 것을 의미합니다. 원작에 대한 애정을 드러내거나, 과거의 명작에 대한 향수를 불러일으키는 효과를 낼 수 있습니다.
특징:
- 존경의 의미: 단순히 모방하는 것이 아니라, 존경심을 표현하는 것이 중요합니다.
- 의도적인 차용: 원작의 특정 요소를 명확하게 인지할 수 있도록 의도적으로 사용합니다.
- 해석의 재미: 원작을 아는 관객에게는 찾아보는 재미와 함께 원작에 대한 향수를 불러일으킵니다.

이러한 용어는 "쿠엔틴 타란티노 감독 영화 속 오마주 장면 모음" "[기생충] 봉준호 감독이 존경하는 감독의 오마주 장면 분석"

"영화 오마주를 통해 원작의 의미를 되새기다" 등에 사용됩니다.

5. 내러티브 (Narrative): 이야기를 엮어가는 방식

의미: 이야기를 전달하는 방식, 즉 플롯, 등장인물, 배경, 주제 등을 어떻게 구성하고 배열하여 독자나 관객에게 전달하는가를 의미합니다. 시간 순서, 시점, 서술 방식, 정보 전달 방식 등 다양한 요소가 내러티브를 구성합니다.
특징:
- 이야기의 구조: 사건의 배열, 인과 관계 등을 포함하는 이야기의 뼈대를 의미합니다.
- 전달 방식의 다양성: 시간 순서대로 진행될 수도 있고, 과거와 현재를 교차하거나 독특한 시점을 사용할 수도 있습니다.
- 몰입도와 이해도 결정: 효과적인 내러티브는 독자나 관객의 몰입도를 높이고 이야기의 이해를 돕습니다.

내러티브가 복잡한 영화의 대표적인 예로 인셉션이 있죠. 영화의 매력적인 이야기를 만드는 효과적인 내러티브 전략이 돋보이는 영화입니다.

엘리베이터가 추락할때 그 속의 풍선의 운명은?

gooodk — Thu, 10 Apr 2025 07:00:17 +0900

Q. 엘리베이터에서 내리는 순간 들고 있던 헬륨풍선을 놓쳐 엘리베이터에 풍선만 남았다. 이때 엘리베이터가 추락하기 시작 한다면 그 순간의 풍선은 어떤 방향으로 움직일까?

A. 풍선은 놓친자리에 그대로 있는 것처럼 보일것이다.

B. 풍선은 엘리베이터 내에서 상대적으로 위로 향할 것이다.

C. 풍선은 엘리베이터 내에서 상대적으로 아래로 향할 것이다.

답을 골라보세요. 정답은 맨 아래 있습니다.

엘리베이터 사고가 일어나면 바닥과 충돌하는 끔찍한 일이 일어날까?

결론은 그럴 경우가 거의 없다는 것입니다.

엘리베이터는 여러 단계의 추락 방지 시스템 있어 엘리베이터가 오작동하거나 케이블이 끊어져도 바닥과의 충돌이 일어날 확률은 매우 희박합니다. 엘리베이터의 속도가 정상보다 약 1.3배 정도 빠를 경우 자동으로 비상 정지 시스템을 작동시키는 조속기( 거버너 Governor)가 대표적입니다. 조속기에 의해 비상 정지 장치(Safety Gear)가 작동되면 가이드레일을 붙잡아 엘리베이터의 추락을 방지합니다. 이밖에도 엘리베이터 로프가 끊어질 경우, 즉시 엘리베이터를 정지시키는 로프 브레이커(Rope Brakes) 장치, 엘리베이터가 바닥으로 추락하는 경우 충격을 흡수하여 탑승자의 부상을 최소화하는 유압 완충 장치(Hydraulic Buffers) 등이 있습니다.

엘리베이터는 추락방지 시스템이 여러단계로 있기 때문에 만약 엘리베이터가 멈춘다고 해서 무리하게 엘리베이터 문을 열고 나오려 하면 오히려 더 위험할수 있습니다. 엘리베이터에 갇혔을때는 비상벨을 누르거나 밖에서 문을 열어줄때까지 차분하게 기다리는 것이 좋습니다.

엘리베이터가 추락할때 안전한 자세는?

엘리베이터가 추락한다고 해도 추락방지시스템에 의해 멈추게 됩니다. 그래도 갑작기 멈춤으로 인한 충격에 대비해야 합니다. 엘리베이터가 추락한다면 어떠한 자세를 취하든지 우리가 받는 충격량은 갖기 때문에 최대한 바닥과 닿는 면적을 늘려 힘을 분산시키는 자세가 좋습니다. 엘리베이터가 추락할 때 생존 가능성을 높이는 최선의 방법은 바닥에 등을 대고 큰 대(大) 모양으로 눕는 자세죠. 단 이때 머리를 보호하는 것은 상당히 중요하니 옷으로 감싸서 보호해야 합니다.

머리를 보호할수 있게 겉옷으로 감싸고 몸을 대자로 하여 바닥에 밀착시킵니다.

질문에 대한 답은 C 입니다.

엘리베이터가 추락하는 순간 엘리베이터 안의 물체들은 위로 향하는 관성력에 노출됩니다. 이 순간 공기보다 밀도가 작은 풍선은 공기에 밀려 순간적으로 아래로 향하게 되는 것이죠. 물론 그 순간 이후에는 자유낙하를 하게 되면서 엘리베이터 내의 물체들은 무중력의 상태를 체험하게 되겠지만요.

이것을 쉽게 볼수 있는 방법은 헬륨 풍선을 들고 버스를 타는 것입니다. 버스가 갑자기 출발할때 우리는 뒤편으로 쏠리는 경험을 해봤을 겁니다. 공기들도 관성에 의해 뒤편으로 쏠리게 되는데 이때 뒤로 쏠리는 공기에 의해 밀도가 작은 헬륨 풍선은 버스 앞쪽으로 떠밀려가는 것과 같은 원리입니다.

관성(Inertia)이란?

관성은 물체가 힘을 받지 않을때 현재의 운동 상태를 유지하려는 성질입니다. 즉, 정지해 있는 물체는 계속 정지해 있으려 하고, 운동하는 물체는 계속 같은 속도로 같은 방향으로 움직이려 합니다. 외부에서 힘이 작용하지 않는 한, 물체의 운동 상태는 변하지 않는 것이죠. 관성은 외부의 힘이 작용하지 않을때 크게 3가지 유형으로 나눌수 있습니다. 정지해있으려는 정지 관성 (Inertia of Rest), 계속 움직이려는 운동 관성 (Inertia of Motion), 방향을 유지하려는 방향 관성 (Inertia of Direction)이죠.

자동차 급정거 시 몸이 앞으로 쏠리는 현상: 자동차가 갑자기 멈추면, 타고 있던 사람은 계속 앞으로 나아가려는 관성 때문에 몸이 앞으로 쏠립니다. 안전벨트는 이러한 관성 때문에 발생하는 사고를 방지하는 중요한 장치입니다.
버스가 갑자기 출발할 때 몸이 뒤로 젖혀지는 현상: 버스가 정지 상태에서 갑자기 출발하면, 타고 있던 사람은 정지해 있으려는 관성 때문에 몸이 뒤로 젖혀집니다.
야채에 묻은 물기를 흔들어 제거하기 : 물이 묻은 야채를 좌우나 위아래로 흔들면 야채의 방향이 바뀌는 순간 물방울이 계속 나아가려는 관성 때문에 야채에서 분리가 됩니다. [ 나무를 흔들어 열매를 수확하는 것도 같은 원리]
이불 털기: 이불을 막대기로 두드리면, 이불은 움직이지만 먼지는 정지해 있으려는 관성 때문에 이불에서 분리되어 떨어집니다.
동전 마술: 컵 위에 종이를 놓고 그 위에 동전을 올린 다음, 종이만 빠르게 잡아당기면 동전은 정지해 있으려는 관성 때문에 컵 안으로 떨어집니다.[식탁보를 잡아당기는 마술이나 관성치기도 같은 원리]
달리는 버스에서 뛰어내릴 때 뒹구는 현상: 달리는 버스에서 뛰어내리면, 발은 땅에 닿아 멈추지만 상체는 계속 앞으로 나아가려는 관성 때문에 넘어지기 쉽습니다.
관성 롤러: 관성 롤러는 중심축에 무거운 바퀴가 달려 있어, 한 번 돌리면 계속해서 도는 성질을 이용한 장난감입니다.
우주 공간에서의 물체의 운동: 우주 공간에서는 공기의 저항이 거의 없기 때문에, 한 번 움직이기 시작한 물체는 특별한 힘이 작용하지 않는 한 계속해서 같은 속도로 직진하게 됩니다.
망치 머리 박기: 망치 손잡이를 바닥에 내리친 다음 망치 머리 부분을 잡으면, 손잡이가 멈추는 동안 머리 부분은 계속 내려가려는 관성 때문에 더 단단히 고정됩니다.

가장 완벽한 구체의 탄생 - 아보가드로 수의 결정

gooodk — Fri, 28 Mar 2025 12:30:49 +0900

아보가드로 수( Avogadro number )

우리가 주위에서 흔히 볼수 있는 물질에 들어있는 원자나 분자수는 우리가 셀수 없을 만큼 매우 많기 때문에 화학에서는 이렇게 큰수를 묶어 몰이라고 정의했습니다. 질량수가 12인 탄소원자(C) 12g에 들어있는 C원자수는 약 6.02 x 10²³개인데 이때 6.02 x 10²³개를 1몰(mole)이라 정하고 1몰의 수인 6.02 x 10²³를 아보가드로 수( NA 이때 A는 아랫첨자로 씀 )라 부릅니다. 즉 아보가드로 수는 물질 1몰(mole)에 포함된 원자나 분자등의 수(갯수)를 나타냅니다. 이는 분자설을 주장한 이탈리아 과학자 아메데오 아보가드로의 이름에서 유래했지만 아보가드로가 측정한 수는 아니라 1865년 요한 요제프 로슈미트가 이상기체 법칙을 이용해 최초로 계산한 것으로 독일에서는 "로슈미트 수"라고도 부릅니다. 이때 측정한 값은 4.4 x 10²³ 으로 현재 값과 오차가 있습니다. 아보가드로 수 값은 2019년에 재정의 되면서 SI단위로 정확한 값인 6.02214076×10²³ mol−1 로 결정되었습니다.

아보가드로 프로젝트

아보가드로 수만큼의 모래알이 있다면, 그 모래로 지구 전체를 수십 미터 높이로 덮을 수도 있고, 아보가드로 수만큼의 물방울이 모이면 그 양은 지구상의 모든 바닷물을 합친 것보다 더 많은 양이 됩니다. 또한 우주 전체에 있는 별의 수는 대략 아보가드로 수와 비슷한 것으로 추정되고 있듯이 아보가드로 수(6.022 x 10²³)는 우리가 일상생활에서 접하는 수와 비교하기 어려울 정도로 엄청나게 큽니다. 그만큼 원자나 분자의 크기가 작다는 의미이기도 하죠.

아보가드로 프로젝트 (Avogadro project)

아보가드로 프로젝트는 1990년대 부터 여러나라 과학자들이 모여 정확한 아보가드로 수를 결정하기 위한 연구활동을 말합니다.

아보가드로수를 결정하기 위해 만든 세상에서 가장 완벽한 구체[재료 : 실리콘-28 동위원소]

아보가드로 프로젝트 과정에서 아보가드로 수를 결정하는 방법은 일단 실리콘 단결정으로 완벽한 구체를 만듭니다. 참고로 단결정은 똑같은 단위격자(기본 구조)가 반복되어 만들어진 것을 의미합니다. 실리콘 구체의 부피와 질량을 측정한후 전체 부피를 단위격자의 부피로 나누어 단위격자의 갯수를 구합니다. 또한 전체 질량을 단위격자 1몰의 질량으로 나누어 단위격자의 몰수를 구하여 1몰에 포함된 단위 격자의 수를 구하면 그것이 바로 아보가드로 수가 되는 것이죠.

아보가드로 수 결정에 사용된 물질이 탄소(C)가 아니라 실리콘(Si)인 이유는 일단 탄소는 물리적으로 다이아몬드, 흑연, 풀러렌 등 다양한 모습으로 존재해 밀도와 구조도 다르며, 고순도의 탄소-12 동위원소를 얻기 어렵기 때문입니다. 반면 실리콘-28 동위원소는 안정하면서도 실리콘을 재료로 하는 반도체 산업이 발달했기때문에 99.9995% 수준의 순도를 가진 실리콘-28 동위원소 단결정을 만들수 있었기 때문에 실리콘단결정이 사용된것입니다.

정확한 아보가드로 수의 측정이 필요했었던 이유

질량의 기본단위 1Kg은 르그랑K( Le Grand K 백금 90%, 이리듐 10% 지름 )로 불리는 킬로그램 원기를 기준으로 삼았으나 100년이 지나면서 산화되는 과정을 거쳐 백만분의 1g 정도가 가벼워지게 되었습니다. 기준이 되는 원기이 질량이 변하는 것은 매우 심각한 일이기 때문에 과학자들은 킬로그램원기 대신 변하지 않는 물리상수 인 플랑크 상수(h)를 통해 질량을 정의하기로 합의했습니다. 이때 플랑크 상수는 아보가드로 수를 물리학 방정식에 넣어 구하는 방법이 있었기에 아보가드로의 수가 정확히 결정되야 하는 이유가 있었습니다.

결국 아보가드로 프로젝트에 의해 결정된 아보가드로수는 플랑크 상수를 결정하게 되어 질량의 단위를 재정의 하는데 기여하게 됐으며 이제 르그랑K는 박물관에서만 볼수 있게 되었죠 ^^: 참고로 단위가 재정의 되는 일을 “Huge change, but no change”라고 표현합니다. 큰 변화가 있어도 달라지는 건 없다는 의미로 단위의 재정의로 큰 변혁이지만 그것이 연구자들에게 피해를 주진 않는 다는 것입니다.

기름막 확산을 이용한 아보가드로 수 결정 실험[일반화학실험]

목적 : 물 표면에 기름막으로 단층막을 형성하여 아보가드로 수를 결정한다.

원리

물은 극성분자로 극성물질과 잘 섞이고 무극성 물질과는 잘 섞이지 않는 성질이 있습니다. 이에따라 물과 잘 섞이는 성질을 가진 부분을 친수성기, 물과 잘 섞이지 않는 성질을 가진 부분을 소수성(기름과 잘섞이는 부분)기라 부릅니다.

스테아르산(stearic acid C18H36O2)처럼 한쪽은 친수성(물과 잘 섞이는 성질)을, 다른 쪽의 기다란 부분이 소수성(물과 잘 섞이지 않는 성질)을 가지는 물질은 이러한 성질 때문에 물 표면에 떨어뜨리면 친수성 부분은 물 쪽으로, 소수성 부분은 공기 쪽으로 배열되면서 얇은 막을 형성합니다. 이때 분자 한겹만으로 이루어진 막을 형성할수 있는데 이러한 막을 단층막( monolayer 단분자층 )이라 합니다. 이때 단층막의 두께는 분자 1개의 길이와 같습니다.

스테아르산 :검은 색이 탄소원자로 총 18개의 탄소원자간 결합이 단일 결합만으로 이루어져 있다.

친수성기와 소수성기를 가진 물질은 물에서 단분자층을 나타낼수 있다.

✨아보가로수는 1몰에 들어있는 개수에 해당하므로 1몰의 부피를 1개의 부피로 나누어 구할수 있습니다. 우리는 이실험에서 스테아르산의 1분자의 길이를 통해 탄소원자 1개의 부피를 구하고, 다이아몬드의 밀도와 탄소 원자량을 통해 탄소 1몰의 부피를 구해 아보가드로수를 구할것입니다.

아보가드로수 구하기

가정

스테아르산을 구성하는 18개의 탄소원자들의 사잇각(∠CCC)은 180이다. 스테아르산 1개의 길이를 18로 나누면 탄소원자 1개의 지름값을 구할수 있다는 의미입니다. 실제 사잇각(∠CCC) 은 109.5도 입니다.
탄소원자를 정육면체 모양이라 가정한다. 정육면체라면 탄소원자 지름의 세제곱이 탄소원자의 부피가 되기 때문

실험 도구 및 재료

큰 물통(water container), 10mL 용량 눈금 실린더, 유리 피펫, 시약주걱, 증류수, 헥산(hexane C6H12 헥세인), 스테아르산(stearic acid C18H36O2) 송화가루

주어지는 자료 또는 알고 있어야 하는 자료

스테아르산의 밀도, C원자량, 다이아몬드(C) 밀도

주의 사항

헥산은 인화성 물질이므로 불을 가까이 해서는 안된다.
헥산은 휘발성이 크기 때문에 스테아르산 용액을 미리 만들어 두었다면 사용하지 않을때는 마개를 꼭 막아두어야 농도가 유지 된다.
스테아르산을 녹인 헥산 용액은 헥산이 빠르게 증발하여 농도가 변하기 때문에 피펫을 다시 사용할때 마다 용액으로 피펫을 씻은후 사용한다.

1단계 피펫의 보정 ★[ 피펫 1방울의 부피를 구하는 과정]

헥산(hexane)으로 내부를 씻은 피펫에 헥산을 충분히 채운다.
눈금 실린더에 헥산 용액을 반쯤 채우고 눈금을 읽는다.
피펫을 똑바로 세운 상태에서 헥산을 눈금실린더에 한 방울씩 떨어뜨려 1 mL 가 될때까지 떨어뜨린 방울수를 센다.
3번 과정을 2~3번 반복하여 실험한 후 1mL에 해당하는 방울수의 평균값을 구한다.

한 방울이 떨어뜨릴때 피펫을 기울이면 그때마다 한 방울의 부피가 달라 지기 때문에 피펫을 똑바로 세워 실험할것

2단계 단층막의 면적(A) 측정

물이 담긴 수조에 시약주걱으로 송화가루를 뿌려 원형으로 퍼지게 합니다. 송화가루가 수조의 벽면에 닿으면 스테아르산을 떨어드릴때 잘 안펴져서 단분자층을 못만들수 있으니 주의하세요. 송화가루이 역할은 단층막이 잘보이게 하기 위한것입니다.
0.01~0.02 g 정도의 스테아르산을 헥산에 녹여 100 mL 용액을 만든후 피펫에 넣어 딱 한 방울만 송화 가루가 퍼져있는 한 가운데에 떨어뜨린다. 처음 농도를 기억해두세요. 0.015g을 사용하여 0.015/100 (g/mL)입니다. (mL = cm^3)
수면이 움직임이 없으면 단층막의 모양을 관찰한 후 그 면적( A)을 구합니다. 원형이면 지름(직경)을 구해 면적을 구하면 되지면 원형이 아닐 경우는 여러곳의 대각선을 구한후 평균값으로 면적을 구합니다. 주의 할점은 단층막의 부피는 한방울의 부피보다 적습니다. 헥산이 증발했기 때문에 한방울속에 있던 스테아르산의 부피가 단층막의 부피가 됩니다.
2~3번 과정을 3~5회 정도 반복하여 수행합니다. 단층막의 평균적 면적 사용하여 오차를 줄이기 위함

결과 및 분석

탄소원자 1개의 부피를 계산

사용한 피펫에서 떨어지는 헥산 용액 한 방울의 부피를 계산한다. 1단계에서 구한 1mL를 만들기 위해 넣어준 방울수를 이용하여 한방울의 부피를 구합니다. 예) 1mL에 총 102 방울이 들어갔다면 1방울의 부피 = 1÷102 mL 겠죠.
단층막의 면적(A)을 알아낸다. 2단계에서 구한 평균지름값을 통해 면적공식(파이알제곱)으로 면적을 구합니다.
단층막 높이 구하기 단층막(단분자층)의 면적×높이 = 1방울속 스테아르산의 부피 이므로 단층막의 높이 = 1방울 속 스테아르산의 부피÷면적(A) 입니다. ★1방울속 스테아르산 부피 = (1방울 부피×용액농도[g/mL])÷스테아르산의 밀도 입니다. ---ex) 실험과정 2단계에서 0.01g을 녹여 100mL을 만들었다면 농도값으로 0.01/100 (g/mL)을 곱하면 됩니다.이렇게 하면 단층막(스테아르산)의 질량을 구할수 있습니다. 그러나 우리는 단층막의 부피를 계산하려 하므로 이값에 스테아르산의 밀도를 곱해 주는 겁니다. ★스테아르산의 밀도는 주어짐 ★
탄소원자 1개의 반지름(r) 구하기 스테아르산은 18개의 탄소 원자가 길게 늘어선 모양이므로 단층막의 높이(스테아르산 1분자 길이)를 18로 나누면 탄소원자 1개의 지름이 나오고 그 값의 반이 탄소원자의 반지름(r) 입니다. ★실제로는 스테아르산에서 탄소원자의 사잇각이 109.5도로 지그재그형태로 있으므로 오차가 발생하는 원인이 됨.

탄소원자가 정육면체라 가정했을때 탄소원자 1개의 부피 = 지름의 세제곱 [ 원자가 구면 구의 부피공식을 사용]

다이아몬드의 밀도를 이용해서 탄소원자 1몰의 부피 구하기.

탄소원자량을 12라 하면 다이아몬드(C) 1몰의 질량은 12g이므로 이 1몰의 질량을 밀도로 나누면 1몰의 부피가 된다.

1몰의 부피 = 12÷다이아몬드의 밀도

★ 아보가드로수는 위에서 구한 1몰의 부피를 탄소원자 1개의 부피로 나누면 구할수 있습니다.

심화

스테아르산을 구성한 탄소원자간 사잇각(∠CCC)이 109.5도 일때 위 단층막의 높이(H)를 통해 탄소-탄소간의 단일결합 길이의 평균값을 구하시오.

스테아르산의 구조

∠CCC 가 180도라고 가정하면 구조가 직선이기 때문에 이렇게 구한 탄소원자 1개의 지름은 C-C결합 길이와 같다고 볼수 있습니다. 그러나 위 그림처럼 실제 ∠CCC이 109.5도 일때는 우리가 구한 탄소원자 지름값보다 C-C결합길이가 큽니다. ★위 그림에서 주황색 부분이 탄소 원자의 1개의 지름이고 대각선의 빨간색선이 C-C결합길이이며 둘 사이의 사잇각은 109.5/2 도입니다. 따라서 sin(109.5/2) = 탄소원자1개 지름 / C-C결합길이 이므로 C-C결합길이 = 탄소원자 1개 지름/sin(109.5/2) 입니다.

싱크홀(sinkhole)-갑작스런 재난

gooodk — Tue, 25 Mar 2025 12:21:27 +0900

싱크홀 (sinkhole) 이란 ?

싱크홀은 지표면이 움푹 내려앉아 형성된 구멍이나 웅덩이로 땅거짐이라고도 합니다. 싱크홀은 빗물이 자연적으로 빠져나가지 못하고 지하로 스며들었을때 지하의 암석(주로 석회암, 소금층 등 용해성 암석)이 지하수에 녹아 빈 공간이 생기면서 지반이 침하거나 함몰되어 발생합니다 . 싱크홀은 작은 구멍부터 수백 미터에 이르는 거대한 크기까지 다양하며, 서서히 또는 갑자기 나타날 수 있습니다 . 석회함 지대인 카르스트 지형에서 주로 발생합니다.

멕시코 싱크홀

싱크홀 발생의 주요 원인

싱크홀은 자연적인 요인과 인위적인 요인 모두에 의해 발생할 수 있습니다.

자연적인 요인

지하수가 암석을 녹이는 작용이 싱크홀 발생의 가장 큰 원인입니다 . 빗물이 땅속으로 스며들면서 약산성을 띠게 되고, 이 물이 석회암 등을 녹여 지하에 공동(빈 공간)을 형성합니다 . 이 공동이 커지면서 지표면이 지지력을 잃고 함몰되는 것입니다 . 지하수위의 변화나 땅의 동결과 해빙, 가뭄과 폭우 같은 극단적인 기후 변화도 싱크홀 형성에 영향을 미칩니다 . 특히 가뭄 후 폭우는 지반을 약화시켜 싱크홀 발생 위험을 높입니다 .

인위적인 요인

손상된 상하수도에서 새어나오는 물이 주변 흙을 씻겨 나가게 하여 공동이 발생하면 싱크홀이 발생.

도심에서 발생하는 싱크홀의 경우 자연적인 요인보다 인위적인 요인이 크게 작용합니다. 과도한 지하수 사용은 지하수면을 낮춰 지반을 불안정하게 만들고 싱크홀을 유발할 수 있습니다 . 또한 도시 개발이나 건설 활동 중 지반에 가해지는 하중 변화, 지하 시설물(상하수도, 지하철 등)의 누수 및 파손도 싱크홀의 원인이 될 수 있습니다 . 주로 공사장 근처에서 발생하는 싱크홀의 경우가 이에 해당합니다.

2010년 과테말라에서 발생한 붕괴형 싱크홀로 건물 4채가 한순간에 사라졌다.

싱크홀의 종류와 특징

싱크홀은 발생 메커니즘에 따라 용해형, 함몰형, 붕괴형으로 나눌 수 있습니다 .

용해형 싱크홀 (Solution Sinkholes): 얇은 토양층에서 산성비가 암반을 서서히 녹여 형성되며, 완만한 경사나 수직에 가까운 형태를 가집니다 .
함몰형 싱크홀 (Cover-Subsidence Sinkholes): 모래층이 있는 지역에서 모래가 지하 빈 공간으로 서서히 흘러 들어가면서 점진적인 침하를 일으킵니다 .
붕괴형 싱크홀 (Cover-Collapse Sinkholes): 견고한 지표면 물질이 지하 공동 위에 아치 형태를 이루다 갑자기 붕괴되면서 발생하며, 가장 위험한 유형입니다 .

우리나라 싱크홀 발생

최근 전국적으로 싱크홀이 발생하면서 시민들의 불안도 커지고 있습니다. 국토교통부의 ‘최근 5년간 지반 침하 현황’ 자료에 따르면 지난 5년간 땅 꺼짐 사고는 총 957건 발생했다. 2019년 193건, 2020년 284건, 2021년 142건, 2022년 177건, 2023년은 161건으로, 매년 평균 191건에 달합니다.

2025년 3월 24일 서울 강동구에서 발생한 싱크홀

2024년 9월 부산 사상구에서 발생한 싱크홀. 트럭 2대가 빠져 있다.

싱크홀 발생 시 예상되는 피해

싱크홀은 인명 및 재산에 심각한 피해를 줄 수 있습니다 . 갑작스러운 붕괴로 인해 인명 피해가 발생할 수 있으며 , 주택, 도로, 농경지 등 재산 피해도 큽니다 . 전력선, 수도관 등 기반 시설 손상으로 이어져 서비스 공급이 중단될 수도 있습니다 . 또한, 지하수 오염을 유발하고 생태계를 변화시키는 등 환경적인 영향도 무시할 수 없습니다 .

싱크홀 예측 및 예방 기술

싱크홀 현상은 언제 어디서나 누구에게든 발생할 수 있기 때문에 예측이 중요합니다. 지질학자들은 싱크홀 형성 과정을 연구하고 위험 지역 지도를 제작하여 예측에 활용합니다 . 지반 침하, 건물 균열, 식생 변화 등은 싱크홀 발생의 경고 신호가 될 수 있습니다 . 항공 사진, 위성 이미지, LiDAR 기술 등 원격 탐사 기술은 지표면 변화를 감지하는 데 사용됩니다. 또한 지하구조를 파악할수 있는 지표 투과 레이더법(GPR)을 활용할수 있습니다. 또한 도시에서 지하수 관리, 건설 활동 규제, 지하 시설물 유지 보수 등을 통해 예방할 수 있습니다 .

우리나라는 2014년 잠실 석촌호수 인근 크고 작은 싱크홀이 무더기로 생긴 사건으로 당시 정부는 싱크홀 문제의 심각성을 깨닫고 예방 대책을 마련하기 시작했으며 지하에 있는 시설물들의 정확한 위치를 알기 위해 지하공간 통합지도 사업을 2014년부터 구축·제작하여 2023년부터 수정·갱신 사업을 계속해서 진행하고 있습니다. 또한 지하 매설물 모니터링을 통해 지하 공간의 상황을 파악하는 기술 개발에 집중하며 하수관로 영상을 자동 분석하여 보고서까지 작성해 주는 소프트웨어까지 개발했습니다.

지표투과 레이더 원리:전자기파를 지하로 송신한후 반사되어 돌아오는 신호를 분석하여 지하 구조를 지하상태를 파악하는 방법이다.

결론 및 시사점

싱크홀은 예측하기 어렵고 발생 시 심각한 피해를 초래할 수 있는 자연재해입니다. 자연적 요인과 인위적 요인을 모두 고려한 종합적인 관리 및 예방 대책 마련이 중요합니다. 싱크홀 발생 위험 지역에 대한 지속적인 연구와 모니터링, 그리고 시민들의 인식 개선 노력이 필요합니다.

바다의 싱크홀인 벨리즈의 그레이트 블루홀

아스피린(Aspirin) 인류 최초의 합성 의약품

gooodk — Tue, 25 Mar 2025 07:00:24 +0900

아스피린 유래와 효능

기원전 1500년 부터 이집트에서 고통을 줄이거나 열을 내릴때 버드나무 껍질을 사용해 왔지만 버드나무 껍질속 약효능을 가진 물질인 살리신을 분리한후 살리실산( Salicylic acid)을 합성 할수 있던 시기는 1800년대 였습니다. 천연물질인 살리신의 진통효과는 미미하지만 몸안에서 살리실산으로 전환되면서 그 효과가 강해지게 됩니다. 살리실산은 진통효과는 좋지만 위장 출혈 등를 발생시킬수도 있었으며 아세톤(=매니큐어 지우는 용액 등에 사용)과 비슷한 냄새로 인해 복용이 힘들었습니다. 물론 현대에 이르러 살리실산(Salicylic acid)의 한 종류인 베타살리실산(BHA)이 피부 각질을 제거해주는 역할에 사용되며 바디워시나 폼클렌싱, 여드름 기능성 화장품 등에 사용되는 건 반전입니다. ^^:

살리실산을 0.5%~2% 함유한 화장품은 여드름 증상 완화 기능성화품이라 부릅니다.

아스피린은 효소인 COX-2(Cyclooxygenase)의 억제를 통해 프로스타글란딘(Prostaglandin, PG)생성을 감소시킵니다. PG는 통증, 발열, 염증과 관련된 신호전달 물질이기 때문에 아스피린이 진통, 해열, 염증 완화 효능이 있게 되는 것입니다.

또한 비교적 최근에 아스피린이 혈소판의 활성을 억제하여 피를 묽게하기 때문에 심혈관 질환 발병율을 낮추는 효과가 있다는 사실이 알려지면서 그 사용성이 확장되었습니다. 이러한 것은 아스피린이 혈소판 응집과 위장 점막 보호에 관여하는 효소인 COX-2 를 억제 함으로 생기는 효능입니다. 정상인이 아스피린을 과다복용한다면 위점막 보호가 억제되니 위장 장애를 가져올수도 있고, 혈액 응집이 잘안되어 출혈 발생시 멈추기 어려워 지는 상황에 처하게 됩니다. 이러한 이유로 수술이 예정 되어있거나 수술 후의 환자는 아스피린을 복용하면 안됩니다.

[ 아스피린 합성 실험 보고서 해석]

아스피린 합성 원리

살리실산의 페놀성 하이드록시기(-OH)와 아세트산 무수물의 카르복실기(-COOH)가 반응하여 에스테르 결합(R-COO-R')을 형성하는 에스테르화 반응을 이용하여 아스피린을 제조합니다. 에스테르와 반응의 역반응은 가수분해(물이 첨가되어 분해되는 반응)이라 합니다.

에스테르(에스터화) 반응으로 생성된 생성물이 에스테르와 물일 경우 역반응인 가수분해 반응이 진행되어 얻을수 있는 에스테르의 양이 적어지게 됩니다. 이러한 이유로 실험에서는 아세트산 대신 아세트산 무수물을 사용합니다.

살리실산과 아세트산 무수물을 이용하여 아세틸살리실산을 제조하는 방법으로 촉매로 사용되는 인산이나 황산은 활성화에너지를 낮추어 반응이 촉진되도록 하는 역할을 합니다.

위 반응에서 감소하는 각각의 반응물과 각각의 생성물들 계수비가 1:1:1:1 이므로 감소하는 살리실산의 양(mol)과 생성되는 아세틸살리실산(아스피린)의 양(mol)이 같게 됩니다. 여기서 몰(mol)같다는 건 갯수가 같다는 거지 질량이 같다는게 아니라는 걸 주의하세요.

실험 도구 및 재료

살리실산, 아세트산 무수물(무수아세트산=아세트산 2분자가 물이 빠져 나가면 결합하여 생성되는 물질), 인산 또는 황산 , 삼각플라스크, 비이커, 온도계, 중탕기, 여과장치, 히터, 얼음 , 증류수 등등

실험 과정

1단계 아스피린 합성 과정

정확히 2.0g의 살리실산을 50mL 삼각 플라스크에 넣는다.
3.0mL의 아세트산 무수물을 첨가하고 부드럽게 흔들어 섞는다.
85% 인산 5방울 또는 진한 황산 3 방울을 촉매로 첨가하고 잘 섞는다
삼각 플라스크를 60-80°C의 물 중탕에서 15분간 가열한다.-온도를 높여 반응속도가 빠르게 하기 위함.

위의 비율로 살리실산과 아세트산 무수물을 반응시킬때 아래 자료를 이용해 각각의 몰수를 계산해보면 사용된 살리실산의이 한계반응물이 되기 때문에 살리실산의 질량은 정확히 측정해야 합니다. 이렇게 하면 사용된 살리실산의 양(mol)이 이론적으로 얻을수 있는 최대값의 아세틸살리실산의 양(mol)이 되기 때문입니다.

살리실산의 분자량 : 138.12 g/mol >>>>살리실산 질량 2g을 분자량 138.12로 나누면 사용된 살리실산의 양(mol)이 값이 나옵니다. 우리는 실험설계상 살리실산의 양(mol)을 적게 하여 사용된 살리실산의 양(mol)으로 생성가능한 살리실산의 최대 양(mol)값을 구하게 되는 거죠.

아세트산 무수물의 밀도 : 1.08 g/mL,

아세트산 무수물의 분자량 : 102.09 g/mol

>>>아세트산무수물 6mL에 밀도 1.08을 곱해 질량으로 바꾼후 분자량 102.09로 나누면 사용된 아세트산 무수물의 양(mol)이 나옵니다.

2 단계 아스피린 정제

가열 중간에 조심스럽게 물을 2mL정도 넣어 준다.
가열 시간이 끝난후 삼각플라스크를 꺼내 물을 20mL 넣고 얼음물에 담아 식힌다.
이때 결정이 생기지 않으면 유리 막대로 플라스크 벽을 긁어 결정 형성을 촉진한 한다.
생성된 결정을 거름종이로 여과한후 찬 증류수로 2-3회 더 세척한다.
여과된 아스피린 결정을 건조시킨후 질량을 잰다.

가열 중간에 물을 넣어주면 반응하지 않고 남아있는 아세트산 무수물을 모두 아세트산으로 분해됩니다.

>>> 이때 뜨거운 아세트산 증기가 발생하므로 주의 해야 합니다. 이렇게 생성된 아세트산은 증기상태로 날아가게 됩니다.

삼각플라스크를 얼음물에 담근후 유리막대로 플라스크 벽을 긁는 이유는 과포화상태의 아스피린을 결정화시키기 시키기 위한 과정입니다.

생성된 아스피린의 질량을 아스피린의 분자량인 180.15으로 나누면 생성된 아스피린의 양(mol)을 구할수 있습니다.

결과 처리 및 분석

수율 계산:
- 실험 1단계에서 사용된 살리실산의 몰수를 계산하여 이론적인 아스피린 생성 몰수(=이론적 수율)를 구합니다.
- 실험 2단계에서 얻은 아스피린의 몰수(=실제수율)를 구합니다
- 아스피린의 실제 수율과 이론적 수율을 비교하여 백분율 수득율을 계산한다.

수득률(%) = (실제 수율 / 이론적 수율)×100

>>이 실험을 아주 간단히 요약하면 사용된 살리실산의 몰로 아스피린의 이론적 몰을 구한후 실제 얻은 아스피린의 몰과 비교하여 수득율을 구하는 실험입니다. 이과정에서 수득률이 좋게 나오는 것만큼이나 수득률이 낮게 나왔을때 실험적 오차를 찾아내는 과정이 매우 중요합니다.

참고로 실험과정에 다음의 아스피린 정제(재결정)과정이 포함될수 있습니다.

여과된 아스피린 결정을 최소량의 뜨거운 에탄올에 녹인다 >>아스피린에 들어있는 유기화합물들을 용해도차에 의해 에탄올이나 헥세인 같은 용매에 녹여 제거하기 위함
불용물이 있으면 뜨거운 상태에서 여과하여 제거한다.
용액을 천천히 식히고 얼음물에 담가 재결정을 유도한다.
생성된 순수한 아스피린 결정을 여과하고, 찬 에탄올로 1-2회 세척한다.
정제된 아스피린 결정을 건조기 또는 공기 중에서 완전히 건조시킨다.
합성된 아스피린의 녹는점을 측정하여 순도를 확인한다 (순수한 아스피린의 녹는점: 135-136°C).

아스피린의 순도를 정색반응을 통해 확인할수도 있습니다.

페놀은 약산성으로 이온화하여 생성된 페녹사이드 음이온이 Fe +3와 반응하여 짙은 청자색의 Fe(OPh)3를 형성합니다. 따라서 페놀기를 포함하고 있는 살리실산이 남아있다면 정색반응이 일어나 색이 변할것입니다.

토의 사항

아스피린 합성 반응에서 촉매의 역할은 무엇인가?
아세트산 대신 아세트산 무수물을 사용하는 이유는 무엇인가?
한계반응물은 무엇인가?
가열 중간에 물을 첨가하는 이유는 무엇인가?
합성된 아스피린의 수율에 영향을 주는 요인들을 논의하시오.

참고 문헌

Organic Chemistry textbook (대학 유기화학 교재)
Analytical Chemistry textbook (대학 분석화학 교재)
Journal of Chemical Education - Aspirin Synthesis 실험 관련 논문

우블렉, 신비한 액체괴물

gooodk — Mon, 24 Mar 2025 11:10:18 +0900

우블렉( Oobleck )이란 무엇일까요?

우블렉이란 단어는 닥터 수스(Dr. Seuss)가 쓴 동화책 "바톨로뮤와 우블렉(Bartholomew and the Oobleck)"에서 어리석은 왕이 하늘에서 비나 눈 말고 특별한걸 내리게 하고 싶어 마법사들을 동원하여 만들어 낸게 이름하여 우블렉이죠. 하늘에서 내리는 초록빛의 끈적거림이 있는 우블렉이 우리가 현재 쓰고 있는 Oobleck의 어원입니다.

우블렉은 단순히 옥수수 전분와 물을 섞기만 하면 누구나 쉽게 만들수 있지만, 그 성질은 매우 독특합니다. 힘을 주지 않을때는 일반적인 액체와 같지만 순간적 힘을 가할 때는 순간 고체처럼 단단해지는 대표적인 비뉴턴 유체이기 때문입니다.

우블렉에 약한 힘과 강한 힘을 줄때 표면을 잘 보세요

우블렉의 신비한 성질:

우블렉의 가장 흥미로운 점은 가해지는 힘의 세기에 따라 액체와 고체의 성질을 모두 가질수 있다는 것입니다.

약한 힘을 가할때 : 우블렉을 천천히 젓거나 손으로 부드럽게 만지면 액체처럼 부드럽게 흐릅니다. 이것은 전분입자들 사이에 물 입자들이 있어 전분입자와 물 분자가 서로 자유롭게 움직일 수 있기 때문입니다.
강한 힘을 가할때 : 우블렉에 순간적으로 힘을 가하면 우블렉은 고체처럼 단단해집니다. 우블렉을 부어 만든 고무풍선을 나무막대로 치며 오히려 나무막대가 부러질 정도로 말입니다. 그 이유는 힘을 받는 순간 전분 입자들 사이에 있던 물분자가 상대적으로 더 빠르게 이동하기 때문에 힘을 받은 곳은 전분입자들만 남게 되어 뭉치기 때문에 고체의 성질이 나타나는 것입니다. 물론 충격이 사라지면 물입자들이 다시 전분입자 사이로 들어가게 되어 원래의 액체상태로 돌아오게 됩니다.

수영장에 전분을 풀고 힘껏 달린다면 여러분도 물위를 달릴수 있어요. 단 중간에 멈추는 순간 가라앉는 겁니다.^^::

비뉴턴 유체( Non-Newtonian Fluid )란 무엇일까요?

비뉴턴 유체란 물처럼 점성이 일정한 일반적인 유체(액체나 기체)를 뉴턴 유체라 하는데 이것과 달리, 힘이나 압력을 받을때 점성이 변하여 힘을 가하기 전보다 더 고체 또는 액체의 성질 쪽을 나타나게 되는 유체를 비뉴턴 유체라고 합니다.
케첩이 든 용기를 세게 흔든 후 뚜껑을 열면 케찹이 더 잘 나오는 이유는 케첩이 비뉴턴 유체라 힘을 받을때 더 액체의 성질을 잘 나타나기 때문이다. 힘을 받지 않을땐 토마토 섬유질들이 수소결합에 의해 덩어리지기 때문에 잘흐르지 않는 것입니다.
우블렉(전분 현탁액)은 위에서 설명한것과 같이 힘을 받으면 힘을 가하기 전보다 더 고체의 성질을 나타내는 비뉴턴 유체의 예입니다.

우블렉 만들기: 준비물 및 방법

우블렉은 집에서도 손쉽게 만들 수 있습니다.

준비물:

옥수수나 감자 전분, 물, 식용 색소[선택사항]

만드는 방법:

적당한 용기에 옥수수 전분을 넣습니다.
물을 조금씩 넣으면서 천천히 저어줍니다. 옥수수 전분과 물의 비율은 대략 1.5:1 정도가 적당하지만, 질감을 조절하면서 물의 양을 더 넣거나 덜 넣어도 됩니다.
✨ 덩어리가 지지 않도록 잘 섞어줍니다.
다양한 색의 우블렉을 만들고 싶다면 원하는 식용 색소를 몇 방울 넣고 잘 섞어주면 됩니다.
원하는 질감이 될 때까지 옥수수 전분이나 물을 조금씩 더 넣어가며 조절합니다.

주의사항:

✨ 사용후 하수구에 버리면 막힐 수 있으므로, 배수구에 버리지 마세요.
어린이가 사용할 때는 보호자의 감독이 필요합니다.

우블렉의 다양한 활용

놀이 및 과학실험: 우블렉은 아이들이 손으로 만지고, 밟고, 던지면서 액체와 고체의 성질을 동시에 경험할수 있으며 비뉴턴 유체의 개념을 시각적으로 보여주는 데 매우 효과적입니다.
전기차용 배터리 전극: 배터리를 고속으로 충전할 때 배터리 내부에서는 전극 소재인 실리콘이 매우 빠르게 팽창하는데 이때 전분의 주성분이 순간적으로 단단해지면서 실리콘의 팽창을 억제하는 원리입니다.
방탄복: 우블렉을 활용하면 평상시에는 유연하게 움직일 수 있지만, 총알이나 칼날과 같은 빠른 충격에는 즉시 단단해져서 착용자를 보호하는 원리입니다.
항공기 : 항공기 유리를 우블렉으로 코팅한다면 외부 충격에도 강하면서 충격 이후에도 다시 복구되는 성질을 이용하는 원리입니다.

결론: 우블렉의 무한한 가능성

우블렉은 단순한 재료로 만들어지지만, 놀라운 과학적 원리와 다양한 활용 가능성을 지닌 매력적인 물질입니다. 교육, 놀이, 산업 등 다양한 분야에서 우블렉의 잠재력은 계속해서 탐구되고 있으며, 앞으로 더 많은 분야에서 혁신적인 응용이 기대됩니다.