1. 중금속의 독성 조사하기

중금속은 주기율표 상의 아래쪽에 주로 위치한 비중 4이상의 무거운 금속원소로 독성이 강한 원소로는 카드뮴, 수은, 납이 있습니다.  그 중 '수은'은 불로장생을 꿈꾸던 진시황이 수은을 복용하여 수은중독에 의해 죽음을 맞이한 것으로 유명합니다.

우리 주변에 사용하는 중금속 중 가장 대표적인 중금속에는 6가 크롬(다이크로뮴산염, 크로뮴산염. 산화수를 계산하면 +6가가 되는 화합물)이 있는데, 이는 독성이 강해 호흡기 점막 또는 피부 점막에 장애를 일으키며 발암물질로 분류되었습니다. 또한, 6가 크롬은 3가 크롬에 비해 세포 투과성이 높기 때문에 생명체에게 전달되는 독성이 강하여 6가 크롬을 독성이 약한 3가 크롬으로 변환시켜주는 화학반응이 필요합니다.  변환시켜주는 방법에는 흡착, 이온교환, 화학적 침전, 전기 화학적 분리 등이 있습니다.  그 중 환경적으로 지속가능하고, 경제적으로 실현 가능한 방법은 흡착이 있으며 흡착제의 종류로는 실리카, 알루미나 등이 있습니다.

2. 고분자물질에 대해 조사하기

고분자 물질(고분자로 이루어진 화합물)의 특성으로는 녹는점과 끓는점이 일정하지 않고, 고체나 액체로만 존재하고, 특정용매에만 녹고, 반응성이 낮아 화학약품에 사용되며 열과 전기에 안정적이다.  고분자 물질 중 고기능성 고분자 물질에는 생체 적합성 고분자 물질(인공 장기, 일회용 플라스틱 주사기 등), 전도성 고분자 물질(휘는 태양 전지, 발광 다이오드 등), 섬유 강화 고분자 물질(헬멧, 포트의 선체 등)이 있습니다.

포항공대 박문정 교수팀은 얼음표면에서 고분자를 합성하는 방법으로 전도도를 높이고, 친황경적이며 투명한 특성을 가질 수 있는 전도성 고분자 물질의 시발점이 되었습니다. 이 방법은 수소결합을 할 수 있는 단량체를 선택하여 얼음표면에 떨어뜨리면, 밑에 있는 얼음과 단량체 사이에 수소결합이 일어나면서 자발적으로 정렬되어 결정성이 향상되고, 이로 인해 전도도가 매우 높아집니다. 이는 화학처리와 추가 도핑이 필요없고, 얼음을 녹여 형판을 제거할 수 있다는 장점도 있습니다.