유기화학
이와 같은 유기화학에 대하여 이 책은 전체 16장으로 되어 있고 각 장은 대부분 유기화합물의 구조, 명명법, 물리적 성질, 제법 및 반응으로 구성되어 있으며 본 교재의 특징은 다음과 같다. 첫째, 전문대학과 4년제 대학에서 사용할 수 있도록 중간 난이도로 가능한 쉽게 기술하려고 노력하였다. 둘째, 가능한 색상을 단순화하여 복잡성을 피하고 용어 및 기호를 통일하여 일관성을 꾀하려고 노력하였다. 셋째, 예제와 문제 대신에 유기화합물의 상세한 명명법과 분자구조식만 보면 쉽게 유기화합물의 종류를 알 수 있도록 충분한 명명 보기 예를 그룹으로 분류하여 수록하였다. 넷째, 우선 유기화학이라면 어렵고 부담감을 자아낼 수 있는 많은 복잡한 문제를 수록하는 대신에 각 장 끝에 관련 천연 및 합성 유기화합물의 사진과 분자 구조식 그리고 간단한 설명을 넣어 보다 친근함을 느낄 수 있도록 하였다. 다섯째, 대부분 원유에서 비롯되는 탄화수소의 근원을 비교적 상세히 다루고 있다. 여섯째, 많은 수의 작용기와 최신 주기율표를 부록에 추가하였다.
화학공정설계 실무 (개정판)
4차 산업혁명 시대가 도래한 지금 정유·석유·산업 플랜트의 공장 설계도 혁신을 준비해야 할 때가 왔다. 현재 공정 설계에서 사용하는 고정기기, 회전기기, 열교환기, 배관 및 계장 프로그램들은 엑셀을 사용하여 공정 설계를 하고 있다. 본서에서는 이들 프로그램에 대한 혁신을 함으로써 설계 시간을 획기적으로 줄일 수 있는 프로그램을 소개한다. ‘프로엔 프로그램’은 물성 자료를 제공하며 이를 이용하여 설계 계산을 하기 때문에 효용성이 매우 높다. 결과적으로 최소의 노력과 시간으로 결과 값을 바로 확인할 수 있다. 프로엔 프로그램은 기존 엑셀 프로그램을 연결하여 직관적으로 수행하는 기능도 구비되어 있어 한곳에서 집중 관리할 수 있다. 이 책은 프로엔 프로그램 사용법뿐만 아니라 이론적인 근거를 제시하여 사용자로 하여금 보다 자세하고 편리하게 프로그램에 접근할 수 있도록 했다. 또한 이 책에서는 프로엔 프로그램 외에 공정 설계를 위해 꼭 알아야 할 내용을 추가함으로써 공정 설계 주요 내용을 총 망라했다. 유틸리티 및 Off-Site 공정은 어떤 프로젝트를 진행하든 항상 들어가야 하는 공정인 만큼 프로엔 프로그램에 이어 자세히 설명하였고, 프로젝트 수행 시 가장 많이 접하게 되는 정유 공장, 석유 화학 공장 및 LNG 터미널에 대해서 단위 공정별 설명을 함으로써 엔지니어로서 꼭 알아야 할 내용을 수록하였다. 마지막으로 공정 설계 시 고객에게 제출해야 할 성과품에 대해 설명함으로써 설계에 필요한 모든 주요 사항을 제공하였다. 실제 프로젝트를 진행하고 있는 엔지니어뿐만 아니라 학교에서 배운 내용을 산업 현장에 직접 적용해 보려는 독자들에게 이 책이 유용하게 쓰이길 바란다.
미립자공학개론
이 책의 세부내용을 살펴보면, 1편 ‘입자의 기본물성’, 2편 ‘입자군의 특성’, 3편 ‘입자의 표면 화학’, 4편 ‘입자분산계의 성질’ 그리고 5편 ‘입자의 단위조작’으로 구성되어 있다. 강의내용을 바탕으로 기본원리를 알기 쉽게 설명하려고 하였으며, 전문용어는 영어표기를 병행함으로써 이해하는 데 도움이 되도록 하였다.미립자공학의 응용분야는 무기소재공정, 순환자원처리, 화학공학 및 환경공학에 이르기까지 매우 다양하다. 특히 소재분야의 경우에는 출발물질이 입자상 물질일 뿐 아니라 전체 공정이 입자분산계를 대상으로 하고 있다는 점에서 중요하다고 할 수 있다. 미립자의 가장 큰 특징은 비표면적이 크다는 것이다. 비표면적이 아주 큰 경우에는 입자의 관성이 없고 비산하기 때문에 취급하기 매우 어렵다, 그래서 혹자는 미립자공학을 트러블공학이라고 할 정도로 일반 제조공정에서 미세입자의 거동은 큰 문제가 되고 있다. 이러한 입자의 거동을 제어하기 위해서는 입자의 기본물성 뿐만 아니라 입자군의 특성까지 파악하지 않으면 안된다. 이 책은 1편에서 입자의 크기, 밀도, 형상, 비표면적, 2편에서 입자군의 침강특성, 충전특성, 3편에서 입자의 표면에너지, 입자표면의 흡착, 4편에서 입자의 표면전위, 분산과 응집, 분산계의 유동특성을 다루었으며 마지막 5편에서는 분쇄, 혼합, 분리 등 입자 단위조작을 다루었다. 이 책을 통해 관련 업계 엔지니어 또는 관련 학과 학생들에게 도움이 되었으면 한다.
(Fujishima 박사의) 광촉매의 모든 것
★2020 세종도서 학술부문 우수도서 선정★ 저자가 광촉매 연구를 시작한 「Honda–Fujishima효과」 발견이 1967년의 일이다. 당시 광촉매의 기본재료인 산화티탄(TiO2)을 물 속에 넣어 빛을 쪼였더니 물이 분해되어 산소가스가 발생하는 현상을 우연히 발견한 것이 광촉매 연구의 시작이었다. 우리 인간에게 가장 중요한 반응이 「광합성」(식물 잎에 태양광을 쪼여주면 일어나는 반응)인데, 그 당시 「혹시 식물의 광합성에 해당하는 잎의 엽록소(클로로필) 역할을 산화티탄도 하는 것은 아닐까?」라는 생각이 번쩍 떠올랐다. 이 내용을 영국의 과학전문지 「Nature」에 「태양광으로 물이 산소와 수소로 분해」라는 내용을 발표하면서 세계적으로 주목받게 되었다. 필자는 항상 「중요한 것은 진짜이어야 하며, 누가 실시하더라도 효과를 재현할 수 있어야 하고, 자신감을 가지고 권할 수 있는 것만이 살아남을 수 있다. 이론뿐만 아니라 어떻게 일상생활에서 사용할 수 있는가가 중요하다」라는 생각으로 연구에 임하였다. 산화티탄을 이용한 인공광합성 연구는 현재도 세계적으로 진행되고 있지만, 필자는 빛이 조사된 산화티탄 표면에서 나타나는 독특한 특성, 즉 강한 「산화분해력」, 그리고 물방울과 친해지는 「초친수성효과」를 활용하는 내용으로 연구 분야를 확대하면서 지금에 이르고 있다. 이 책을 발행하기 위하여 기본에서 최신 사례까지를 총망라하여 필자 인생의 집대성이라는 각오로 임하였다.
리튬이차전지 제조 및 평가 실험 실습
이차전지 없는 일상 생활을 생각해 볼 수가 있을까? 아침에 일어나 제일 먼저 찾는 것이 스마트폰이 되었고, 직장인들은 이동하는 차량에서 노트북으로 작업하는 모습이 일상이 되었으며, 주유소 갈 필요 없는 전기자동차를 타는 사람이 빠르게 늘어나고 있다. 이런 생활의 변화를 이끈 핵심 부품이 바로 이차전지이다. 특히, 리튬이온전지로 대표되는 리튬이차전지는 높은 에너지 밀도 덕분에 더 작고 가볍게 만들 수 있으며, 우수한 수명 특성 때문에 더 오래 쓸 수 있어, 다른 이차전지를 압도하고 있다. 하지만, 전기자동차의 보급 속도를 높이고 새롭게 개발될지도 모르는 다른 에너지 저장 또는 생산수단을 압도하기 위해서는 끊임없는 연구 개발이 필요하다. 새로운 고용량/고출력 전극 소재를 개발하는 것뿐만 아니라 더 높은 전압에서도 안정한 전해질, 불에 타지 않는 안전한 전해질, 더 얇고 강한 분리막 등 다양한 혁신 소재 개발이 필요하다. 또한, 전극 및 전지 설계 기술과 더불어 이를 설계대로 제조하고 평가/분석하는 기술이 계속 개발되어야 한다. 이런 연구 개발 요구에 발맞추어, 대학과 산업 현장에서도 리튬이차전지에 대한 높은 이해도와 연구 능력을 갖는 인재를 간절히 요구하고 있다. 이런 인재를 양성하고 배출하기 위해서는, 리튬이차전지 전반에 관한 지식을 책이나 논문을 통해 습득하는 것도 중요하지만, 실제 전극과 전지를 제조해 보고, 충방전 실험을 통한 전기화학적 특성을 파악하며, 얻어진 결과물을 토론하는 살아 있는 교육과정의 개발이 절실히 필요하다. 하지만, 안타깝게도 현재의 리튬이차전지 교육은 실습보다는 이해를 바탕으로 진행되고 있어, 우수한 인재 양성에 걸림돌이 되고 있다. 이에 본서는 리튬이차전지 연구에 핵심인 전극 및 전지 제조 실험 실습에 집중하여 작성되었다. 세상에서 가장 친절한 리튬이차전지제조 및 평가 실험 교재를 목표로, 각 실험 단계를 아주 자세히 설명하고 그림 자료를 첨부하였다. 또한, 각 단계에서 주의할 점과 왜 그렇게 제조하는 지에 대한 설명도 최대한 자세히 기술하였다. 매우 상세하게 구성하여, 전지를 전혀 모르거나 전공이 상이한 사람들도 쉽게 배울 수 있게 작성하였다.
제2판 유기화학
유기화학은 화학을 전공으로 하는 분야이든, 전공으로 하지 않는 분야이든 기초학문으로서 매우 중요한 부분으로 자리하고 있다. 이는 일상생활에서 유기화합물이 차지하는 비중이 그만큼 크다는 것을 의미한다. 우리가 일상적으로 먹는 것에서부터 입는 것, 사용하는 용품들, 그리고 의약품에 이르기까지 많은 분야에서 유기화학이 응용되고 있다. 이처럼 유기화학은 매우 유용하고 활용도가 큰 학문이지만, 유기화합물이 갖는 다양성은 물질의 성질을 학습하고 응용하는 데 어려움을 더해주는 요인이 된다. 이로 인해 유기화학을 처음 접하는 학습자에게 매우 어려운 학문으로 인식될 수 있다. 실제로도 유기화학은 많은 학생들에게 어려운 과목으로 각인되어져 있다. 산을 보려면 나무 하나하나를 보려 하지 말고 산 전체를 보라고 했다. 가능한 한 단순화를 시킴으로써 학생들이 유기화학을 학습하면서 유기화학이라는 큰 산을 그릴 수 있게 하려고 노력하였지만, 미진함과 부족한 점이 많으리라 생각된다. 이러한 부분에 대하여 많은 지적과 조언을 주시면 겸허한 자세로 받아들여 보다 알찬 학습서를 만들어가도록 하겠다.
강두수 화학
공무원 사회에 있어 화학은 직무능력을 향상시키는 기본적 제공지식을 제공할 수 있는 시험과목으로서, 수험생들은 내용을 단순히 암기하는 것이 아니라 현상을 탐구하고, 발생한 문제점을 해결해 나가는 능력을 기르는 것이 무엇보다도 중요하다. 이 책에서는 ①기본개념을 정리하고, ②예제문제를 통하여 기본개념을 확실히 이해하고, ③출･예제문제를 통하여 경쟁력을 키울 수 있도록 저자가 심혈을 기울여 작성했다.
제2판 고분자화학
이 개정판의 편집방향은 고분자를 “활용하는” 입장의 여러 독자(고분자화학을 전공으로 하지 않는 학생을 포함하여)에게 고분자재료로서의 특징과 특히 고분자화학과 그 제조 기술의 기초를 이해시킬 수 있는 산뜻한 내용의 교과서를 만드는 것이었다. 아울러 공업적 의미를 포함하여 산업현장의 실무자에게도 도움을 줄 수 있기를 기대하였다. 본 책의 구성은 구판의 내용을 개정하는 것에 초점을 맞추면서 “고분자화학” 본연의 내용이 중심이 되도록 노력하였다. 현재 「고분자과학」, 「고분자공학」, 「고분자재료」 등 다양한 교재들이 출간되어 나와 있다. 대부분 고분자의 기초, 구조와 물성, 함성과 반응 등 다양한 내용을 일부 또는 전부를 대상으로 하고 있다. 이 책에서는 고분자화학의 기초와 응용에 대하여 초점을 맞추기 위해 구조와 물성 부분은 고분자화학의 이해에 필요한 정도만 할애하였고, 또한 일부 장의 순서를 조정하였다. 이 책의 개정판 출간과 관련하여 편집, 교정에 혼신의 힘을 아끼지 않은 문운당 관계자에게 감사한다.
고분자화학
현대의 과학기술분야는 보다 전문화되고 세분화되어가기 때문에 그에 따라 전공 분야에 대한 명료하고 상세한 해설이 불가피하게 되어 있다. 이 책은 이러한 의도 아래에서 최근의 저서뿐만 아니라 비록 예전에 나온 책일지라도 고분자 과학에 있어서 긴요한 설명이 체계적으로 서술되어 있다면 그 내용들을 참조하여 고분자의 합성과 물성에 관하여 깊이 있는 내용을 서술하고자 하였다. 이 책은 1~4장에 고분자의 기본적 구조와 그 형태에 대하여 필요한 기본지식을 정리하였고 5장~13장까지는 현대고분자재료 개발에 필요한 합성법을 반응론적으로 서술하였으므로 유기고분자화학에 대한 폭넓은 지식을 가지게 될 것이다. 14장, 15장에서는 고분자의 물성에 대한 지식과 최근 관심을 끌고 있는 고분자 블랜드의 이론과 응용에 대해서도 기술하였고 16장은 천연고분자에 대해 서술하였다. 1~16장까지의 내용은 날로 발전하는 고분자 과학의 frontier에 뒤떨어지지 않도록 배려하였다.
일반화학
화학과 기술이 발전됨에 따라 자연계로부터 다양한 물질이 발견되고 있다. 또한 자연계에는 존재하지 않는 물질이 인공적으로 합성됨에 따라 2000년에 접어들면서 2,250만 종이 넘는 물질이 알려지고 있다. 1965년에는 약 21만 종에 지나지 않던 것이 그 후 급증하여 1999년에는 2,000만 종을 넘을 정도로 증가하였다. 그 중에서 약 10만 종류 정도가 일상생활에 관계된 것으로 알려지고 있는 만큼 현대의 우리 생활은 화학에 의존하고 있다. 고등학교에서 충분히 화학을 배우지 않고 이공계 학부나 학과로 진학하는 학생이 증가된 지도 오래되었다. 이 책은 고교에서 화학을 배우지 않은 학생, 화학이 싫은 학생이 화학의 기초를 저항 없이 학습하기 위한 기초화학 교과서이다. 화학의 기초의 기초를 이해하여 전문 과목 학습에 역할을 하는 것이 이 책의 목적이다. “외우는 화학”에서 “생각하는 화학”으로 변하게 되면 본서 간행 목적이 달성되었다고 말할 수 있다.