과학톡톡2014. 1. 12. 17:33

우리 오늘은 어떤 것을 배울까요???(고분자-알루미늄보다 가볍고 강철보다 강하다.)

인류 문명을 재료에 의해 분류할 때 석기시대, 청동기시대, 철기시대로 구분되죠!!

이 때 20세기 이후의 시대는 플라스틱, 다시 말해 고분자의 시대로 구분하기도 할 만큼 우리는 고분자가 없다면 살아갈 수 없는 시대에 살고 있다. 한국 사람은 인당 연평균 약 130kg의 고분자를 사용한다고 알려져 있다. 우리가 입고 있는 옷, 신발, 안경부터 가방, 수많은 학용품, 식품포장재, 가전제품, 그리고 탈 것에 이르기까지 수많은 종류의 고분자에 둘러싸여 살고 있다.

이렇게 고분자를 재료로 많이 사용하는 이유가 무엇일까? 그 이유는 다음의 세 가지로 크게 볼 수 있다.

첫째 내구성이 매우 뛰어나 오랫동안 사용하여도 썩거나 녹이 슬지 않는다는 점이다.

둘째 매우 나무나, 돌은 조각을 해야 하고, 철은 고온에서 녹이고 또 단근질을 해야 하지만 플라스틱은 녹여서 쉽게 모양을 만들 수 있기 때문에 대량생산이 가능하다는 점이다.

셋째는 매우 가벼워 사람들이 쉽게 사용할 수 있다는 점이다. 비슷한 강도를 가지는 재료에 대비해서 가볍다는 장점은 최근 연비 개선 등의 이슈가 되고 있는 자동차에 있어서 무거운 철을 대체하는 주요 원인이 되고 있다. 단순히 고분자만으로 발현할 수 없는 높은 기계적 강도가 필요한 곳에는 고분자에 유리섬유나 폴리에스터섬유, 탄소섬유 등을 같이혼합하여 제조하는 고분자복합재료를 사용한다.이렇게 만들어진 고분자복합재료는 항공기, 선박, 로켓, 우주선등의 재료로 사용된다.

고분자(Polymer)는 원유에서 여러 가지 방법으로 만든 단량체(Monomer)를 수없이 많이 반복결합시켜 만든, 수천에서 수십만의 큰 분자량을 갖는 물질로 듀폰에서 최초의 플라스틱인 나일론을 개발한 이후 다양한 종류의 플라스틱이 개발되어 널리 사용되고 있다.

본 수업에서는 대표적인 열경화성고분자중 하나인 에폭시 단독의 기계적 물성을 측정하고, 여기에 탄소섬유 등 다양한 종류의 섬유를 이용하여 고분자 복합재료를 만들어보고 이들의 기계적물성을 측정하여봄으로써 실제로 고분자재료를 만들어보고, 고분자 복합재료의 물성 보강 효과에 대해 알아볼 수 있도록 한다.

-국립중앙과학관 창의과학교실:고분자-알루미늄보다 가볍고 강철보다 강하다.-수업에서-

고분자-알루미늄보다 가볍고 강철보다 강하다 수업의 기본개념은 교과과정 중 고등화학I 탄소화합물의 다양성과 구조부분입니다.

이 부분을 공부하면 수업을 이해하는데 도움이 됩니다.

 

 

Posted by 파워엘리트