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과불화화합물(PFAS)의 환경 지속성과 수처리 제거 기술 1. 과불화화합물(PFAS)이란?과불화화합물(PFAS, Per- and Polyfluoroalkyl Substances)은 탄소(C)-플루오린(F) 결합으로 이루어진 인공 합성 화학물질 계열입니다. 이 결합은 자연적으로 분해되기 매우 어려운 특성을 지녀 ‘영원한 화학물질(Forever Chemicals)’로 불립니다. 대표적으로 퍼플루오로옥탄산(PFOA), 퍼플루오로옥탄설폰산(PFOS), PFHxS, GenX 등이 있으며, 현재까지 4,700종 이상의 PFAS가 확인된 바 있습니다.2. PFAS의 주요 용도 및 배출 경로PFAS는 내열성, 소수성, 유분 방지 특성으로 인해 다양한 산업 및 소비재에 사용됩니다.소방용 폼 (AFFF)방수/발수 섬유 (예: 고어텍스)비-stick 조리기구 코팅 (테플론 포함).. 2025. 5. 10.
포토레지스트(Photoresist) 화학 구조와 감광 메커니즘 분석 반도체 공정에서 핵심적인 역할을 하는 화학물질 중 하나는 바로 포토레지스트(Photoresist)입니다. 이 감광성 물질은 반도체의 미세패턴 형성 과정에서 마스크 역할을 하며, 광에 노출되는 부분과 그렇지 않은 부분의 화학반응 차이를 이용하여 정밀한 패턴을 구현할 수 있게 해 줍니다. 본 글에서는 포토레지스트의 종류, 화학 구조, 감광 메커니즘, 최신 기술 동향까지 포괄적으로 살펴보겠습니다.1. 포토레지스트란 무엇인가?포토레지스트는 광감응성 고분자 화합물로 구성된 화학물질입니다. 광(紫外선, X-ray 등)에 노출되면 화학 구조가 변하여, 이후 현상액(developer)으로 처리 시 특정 부위만 선택적으로 제거할 수 있는 특성을 지닙니다. 이 과정을 통해 실리콘 웨이퍼 위에 회로 패턴을 정밀하게 전사할 .. 2025. 5. 9.
성분이야기 – 플루오르화 수소(HF)의 반응성 1. 개요플루오르화 수소(HF)는 가장 강력한 부식성 기체 중 하나로, 수분과 결합하면 불산(Hydrofluoric Acid)을 형성하여 강력한 산성을 띕니다. 불소계 화합물 중에서도 반응성이 매우 높아, 유리, 금속, 실리콘 등 다양한 물질과 반응하여 산업 전반에 걸쳐 폭넓게 활용됩니다. 그러나 동시에 극도로 위험한 유해화학물질로 분류되며, 인체에 치명적인 독성을 가지기 때문에 엄격한 관리와 안전대책이 필수적입니다.2. 화학적 성질 및 반응성플루오르화 수소는 화학식 HF로 표현되며, 다음과 같은 특성을 가집니다.분자량: 20.01g/mol끓는점: 19.5°C (비정상적으로 낮은 온도에서 액체로 존재)수용성: 수분과 쉽게 반응하여 불산 형성산도: 약산에 속하지만, 생체조직 침투성이 매우 높음HF는 루이스.. 2025. 5. 9.
성분이야기 – 희귀 금속의 추출 공정 화학 1. 희귀 금속이란?희귀 금속(Rare Metals)은 지각 내 존재량이 적거나, 추출이 어려워 경제적으로 희소한 금속을 말합니다. 일반적으로 희토류 원소(REE, Rare Earth Elements)뿐만 아니라 갈륨(Ga), 게르마늄(Ge), 리튬(Li), 텅스텐(W), 탄탈럼(Ta) 등 반도체, 배터리, 항공우주, 신재생에너지 산업에서 핵심적인 역할을 수행하는 금속들을 포함합니다. 이들 금속은 첨단 기술 및 국가 전략 산업에 필수적이지만, 추출 및 정제 과정이 복잡하고 환경적인 영향을 많이 주기 때문에 지속가능한 기술의 개발이 매우 중요한 주제로 부각되고 있습니다.2. 희귀 금속의 활용 분야희귀 금속은 다양한 분야에서 사용되며, 특히 다음과 같은 산업에서 없어서는 안 될 존재입니다.전기차 및 배터리 .. 2025. 5. 9.
전기화학적 산화환원 반응에서의 Nernst 방정식 실제 적용 사례 🔋 Nernst 방정식이란?Nernst 방정식은 전기화학에서 전극 전위를 계산할 때 사용하는 핵심 식으로, 농도, 온도, 전자 수(n), 반응물/생성물의 활동도에 따라 전위가 어떻게 달라지는지를 정량적으로 설명합니다.기본 형식은 다음과 같습니다:E = E⁰ – (RT / nF) · ln(Q)→ 상온(25℃)에서는 E = E⁰ – (0.059/n) · log(Q) 여기서 E⁰는 표준 전극 전위, Q는 반응 지수(생성물/반응물 농도 비), n은 전자 수입니다. 이 식은 **농도 변화에 따른 전위 변화**를 설명할 수 있어 센서와 전지의 작동 원리로 직결됩니다.⚙️ 갈바니 전지에의 적용가장 대표적인 적용 사례는 Zn-Cu 전지(아연-구리 갈바니 전지)입니다.반쪽 반응:Zn → Zn²⁺ + 2e⁻ E.. 2025. 5. 8.
이온교환수지의 작동 원리 및 양이온 vs 음이온 교환 특성 비교 I. 이온교환수지의 작동 원리이온교환수지는 물에 녹지 않는 고분자 물질로, 내부에 이온 교환 기능을 갖는 기능기(functional group)를 포함하고 있습니다. 이 수지는 용액 중의 특정 이온과 수지 내의 다른 종류의 이온을 가역적으로 교환하는 능력을 가지고 있습니다. 이온 교환은 전기적 중성을 유지하기 위해 동일한 전하를 가진 이온들 사이에서 일어납니다.이온교환수지의 구조는 일반적으로 다공성의 고분자 골격(matrix)과 이 골격에 화학적으로 결합된 고정 이온(fixed ion) 및 이동 가능한 반대 전하의 이온(counter ion)으로 구성됩니다. 용액이 수지층을 통과할 때, 용액 중의 특정 이온이 수지 내의 이동 이온과 전기적 인력에 의해 결합하게 되고, 그 대신 수지 내의 이동 이온이 용액.. 2025. 5. 8.

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