양자 가설의 탄생 19세기말, 물리학계는 흑체 복사 문제로 인해 큰 혼란에 빠져 있었다. 고전 물리학으로는 설명할 수 없는 이 현상을 해결하기 위해 독일의 물리학자 막스 플랑크가 나섰다. 1900년, 플랑크는 대담한 가설을 제시했다. 그는 에너지가 연속적이 아닌 불연속적인 "양자(quantum)"라는 작은 단위로 방출되고 흡수된다고 주장했다. 플랑크의 양자 가설에 따르면, 에너지 E는 진동수 ν에 비례하며, 그 관계는 다음과 같은 방정식으로 표현된다: E = hν 여기서 h는 플랑크 상수로, 약 6.626 × 10^-34 J·s의 값을 갖는다. 이 가설은 에너지가 연속적이라는 고전 물리학의 기본 가정을 뒤엎는 혁명적인 아이디어였다. 플랑크의 양자 가설은 흑체 복사 문제를 해결했을 뿐만 아니라, 이후 양자..

비타민 C는 우리 몸에 필수적인 영양소로, 그 중요성은 오래전부터 인식되어 왔습니다. 그러나 그 정확한 구조와 작용 메커니즘을 밝히는 과정은 생명과학과 화학이 만나는 흥미로운 여정이었습니다. 이 글에서는 비타민 C의 구조를 밝히는 과정, 그 화학적 특성, 그리고 인체 내에서의 역할에 대해 살펴보겠습니다. 이를 통해 수험생 여러분은 과학의 발전 과정과 생명과학, 화학 분야의 상호 연관성을 이해할 수 있을 것입니다. 비타민 C 구조의 발견: 역사적 맥락비타민 C의 구조를 밝히는 과정은 20세기 초반 시작되었습니다. 1928년, 헝가리 출신의 생화학자 알베르트 센트죄르지(Albert Szent-Györgyi)가 처음으로 비타민 C를 분리해 냈습니다. 그는 당시 아드레날 피질에서 추출한 물질을 'hexuroni..

트랜지스터의 탄생과 혁명적 영향 20세기 중반, 전자공학 분야에서 가장 혁명적인 발명 중 하나인 트랜지스터가 탄생했다. 1947년 미국 벨 연구소의 과학자들인 윌리엄 쇼클리, 존 바딘, 월터 브래튼에 의해 발명된 트랜지스터는 이전까지 전자기기의 핵심 부품이었던 진공관을 대체하며 전자산업에 일대 혁신을 가져왔다. 트랜지스터는 '전송하다'라는 의미의 'Transfer'와 '저항 소자'를 뜻하는 'Varistor'의 합성어로, 전기 전도성을 가지면서 동시에 저항의 역할도 한다는 의미를 담고 있다 . 이 작은 소자는 전류의 흐름을 제어하고 증폭하는 기능을 수행하며, 이를 통해 전자기기의 소형화와 효율화를 가능케 했다. 트랜지스터 이전의 전자기기들은 대부분 진공관을 사용했다. 예를 들어, 1946년에 개발된 최초..

20세기 초반, 의학계는 세균성 감염에 대한 효과적인 치료법을 찾지 못해 많은 생명을 잃고 있었다. 그러나 1928년, 한 과학자의 우연한 발견이 의학의 역사를 바꾸게 된다. 알렉산더 플레밍의 페니실린 발견은 수많은 생명을 구했을 뿐만 아니라, 현대 항생제 시대의 서막을 열었다. 본 글에서는 페니실린의 발견 과정, 그 의의, 그리고 이후의 발전 과정을 살펴보고자 한다.  우연한 발견의 순간  1928년 9월 3일, 세인트메리 병원의 세균학자 알렉산더 플레밍은 휴가를 마치고 연구실로 돌아왔다. 그는 포도상구균을 배양하던 페트리 접시를 정리하던 중 특이한 현상을 발견했다. 한 접시에 푸른곰팡이가 자라고 있었고, 그 주변의 포도상구균이 녹아 있었던 것이다. 플레밍은 이 현상에 주목했고, 이 곰팡이가 세균을 죽..

산소의 발견은 18세기 화학 혁명의 핵심적인 사건으로, 조셉 프리스틀리와 앙투안 라부아지에 사이의 과학적 논쟁을 촉발시켰다. 이 논쟁은 단순히 새로운 원소의 발견을 넘어서 당시 지배적이었던 플로지스톤 이론의 붕괴와 근대 화학의 탄생으로 이어졌다. 본 글에서는 산소 발견의 과정, 프리스틀리와 라부아지에의 주장, 그리고 이 논쟁이 화학사에 미친 영향을 살펴보고자 한다.산소 발견의 과정 18세기 중반까지 연소 현상을 설명하는 데에는 플로지스톤 이론이 지배적이었다. 이 이론에 따르면, 모든 가연성 물질에는 '플로지스톤'이라는 물질이 포함되어 있으며, 연소 과정에서 이 플로지스톤이 방출된다고 여겨졌다. 그러나 이 이론으로는 설명할 수 없는 현상들이 점차 발견되면서 새로운 해석이 필요해졌다. 1774년 8월 1일,..

화학에서 결합 이론은 물질의 성질과 반응성을 설명하는 중요한 개념이다. 그중에서도 8전자 규칙, 또는 루이스의 옥텟 규칙은 원자들이 결합할 때 안정된 전자 배치를 얻기 위해 외곽 껍질에 8개의 전자를 가지려는 경향을 설명하는 핵심 이론이다. 이 포스팅에서는 길버트 루이스가 제안한 8전자 규칙의 기초, 이를 바탕으로 설명되는 화학 결합의 종류, 그리고 이 규칙이 현대 화학에 미친 영향을 논의한다.  8전자 규칙의 기초 길버트 루이스는 1916년에 원자들이 안정된 전자 배치를 얻기 위해 외곽 껍질에 8개의 전자를 가지려 한다는 옥텟 규칙을 제안했다. 이 규칙은 주로 2주기 원소들에 적용되며, 원자들이 안정된 귀금속과 같은 전자 배치를 이루기 위해 화학 결합을 형성하는 이유를 설명한다. 원자들은 결합을 통해 ..