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크리스티안 쇤바인

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1. 개요

크리스티안 쇤바인은 19세기 독일의 화학자이다. 그는 연료 전지 원리를 발견하고, 오존의 존재를 밝혀냈으며, 니트로셀룰로스(면화약)를 개발했다. 쇤바인은 1839년 연료 전지 원리를 발표했고, 1839년 백린의 산화와 물의 전기 분해 실험 중에 오존을 발견했다. 1845년에는 질산과 황산을 엎지른 후 아내의 앞치마로 닦아 말리다 니트로셀룰로스를 발견하여 무연 화약의 가능성을 제시했다. 그의 업적을 기려 1990년 소행성이 그의 이름을 따서 명명되었다.

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크리스티안 쇤바인 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
크리스티안 프리드리히 쇤바인
출생일1799년 10월 18일
출생지메칭겐, 뷔르템베르크 공국
국적독일, 스위스
사망일1868년 8월 29일
사망지바덴바덴, 독일
학문 분야
연구 기관바젤 대학교
주요 업적연료 전지
오존
니트로셀룰로스
수상
수상에든버러 왕립 학회 회원
기타

2. 생애

뷔르템베르크 공국 메칭겐에서 태어난 쇤바인은 13세에 뵁플링겐의 화학 및 제약 회사에서 견습 생활을 시작했다. 독학으로 과학적 지식과 기술을 습득한 그는 튀빙겐 대학교 화학 교수의 시험을 통과했다. 이후 여러 대학에서 공부하고 경력을 쌓은 후, 1828년 바젤 대학교에서 교수직을 얻었고 1835년 정교수가 되었다. 1868년 사망할 때까지 바젤에 머물렀다.

1838년, 쇤바인은 연료 전지의 원리를 발견했다. 1839년에는 백린의 느린 산화와 물의 전기 분해 실험 중 오존이 산소로 구성되어 있다는 것을 발견했다. 그는 1828년부터 바젤 대학교 교수로 재직하면서 실험 중 발생하는 특유의 냄새에 주목했고, 벼락에 의해 비슷한 냄새가 발생한다는 사실로부터 오존이 대기 중에 존재할 것이라고 추측했다. 쇤바인은 실험을 통해 이를 증명하고, 그리스어 'ozein(냄새 맡다)'에서 '오존'이라는 이름을 붙였다.

쇤바인의 오존 발견에 관한 논문은 "어떤 화학 반응에 기인하는 냄새의 성질"이라는 제목으로 1840년 파리의 프랑스 과학 아카데미지에 게재되었다.

1845년, 쇤바인은 집 부엌에서 실험 중 질산황산 혼합물을 엎지른 후 아내의 앞치마로 닦아냈다. 앞치마를 스토브 위에 걸어 말리던 중 자연 발화하여 순식간에 타버리는 것을 보고, 의 주성분인 셀룰로스가 니트로셀룰로스로 변환되는 현상을 우연히 발견했다.

쇤바인은 니트로셀룰로스의 가능성에 주목했다. 기존의 흑색 화약은 폭발 시 짙은 연기를 발생시켜 시야를 가리고, 대포와 총기, 포수를 그을음으로 더럽혔다. 반면 니트로셀룰로스는 무연 화약을 가능하게 했고, 대포 발사약으로서의 가능성 때문에 면 화약(guncotton)이라고 불렸다.

초기 군사용 면 화약 생산은 어려움을 겪었으나, 1891년 제임스 듀어와 프레드릭 아벨에 의해 안전하게 제조할 수 있게 되었고, 이 화약은 코드 형태였기 때문에 코다이트(cordite)라고 불렸다.

3. 연료 전지

1838년 쇤바인은 연료 전지의 원리를 발견했다. 1839년에는 "Philosophical Magazine"에 이 원리를 발표했다.[6]

4. 오존 발견

바젤 대학교에서 전기 분해 실험을 하던 중, 쇤바인은 실험실에서 특유의 냄새를 처음 감지하기 시작했다.[7] 이 냄새는 쇤바인이 그의 실험에서 새로운 생성물의 존재를 알 수 있게 해주는 단서가 되었다. 쇤바인은 이 뚜렷한 냄새 때문에 새로운 기체에 대해 "냄새"를 의미하는 그리스어 "ozein"에서 따온 "오존"이라는 용어를 만들었다. 1840년에 그의 발견을 간행물에 기술했다.[8] 그는 나중에 오존 냄새가 백색 의 느린 산화에 의해 생성되는 냄새와 유사하다는 것을 발견했다.[9]

쇤바인이 감지한 오존 냄새는 번개 폭풍 근처에서 발생하는 냄새와 동일하며, 이는 대기 중에 오존이 존재함을 나타내는 냄새이다.[10] 1839년, 그는 오존이 산소로 구성되어 있다는 것을 느린 백린의 산화와 물의 전기 분해 실험 중에 발견했다. 이 실험들은 쇤바인이 스위스 바젤 대학교 교수로 취임한 1828년부터 특유의 냄새에 주목하면서 시작되었다.

오존은 강력한 냄새를 풍긴다. 비슷한 냄새가 벼락에 의해서도 발생한다는 것을 계기로 오존이 대기 중에서 만들어진다고 추측했다. 쇤바인은 그의 실험 장치로 이를 입증했다.

쇤바인의 발견을 기록한 논문은 "Research on the nature of the odor in certain chemical reactions"(어떤 화학 반응에 기인하는 냄새의 성질)로 1840년 파리에서 프랑스 과학 아카데미지에 게재되었다.

5. 니트로셀룰로스 (면화약) 발명

크리스티안 쇤바인은 아내가 금지했음에도 불구하고 가끔 부엌에서 실험을 했다. 1845년 어느 날, 아내가 외출했을 때, 그는 질산황산 혼합물을 엎질렀다. 아내의 앞치마로 닦은 후, 그는 앞치마를 건조시키기 위해 난로 위에 걸어 놓았는데, 천이 저절로 불이 붙어 매우 빠르게 타서 사라지는 것처럼 보였다. 사실 쇤바인은 앞치마의 셀룰로스를 변환시킨 것으로, 니트로기(질산에서 추가됨)가 산소의 내부 공급원 역할을 했다. 가열되면 셀룰로스는 완전히 그리고 갑자기 산화되었다.

쇤바인은 새로운 화합물의 가능성을 인식했다. 지난 500년 동안 전장에서 최고의 자리를 지켜온 일반적인 검은색 화약은 짙은 연기를 내뿜으며, 포수를 검게 만들고, 대포와 소형 무기를 더럽히고, 전장을 가렸다. 니트로셀룰로스는 "무연 화약"의 가능성이 있으며 포병 포탄의 추진제로 인식되어 면화약이라는 이름을 얻었다.

군사용 면화약 제조 시도는 처음에는 실패했는데, 공장에서 폭발 사고가 자주 발생했고, 무엇보다도 순수한 면화약의 연소 속도가 항상 너무 빨랐기 때문이다. 1891년 제임스 듀어와 프레데릭 오거스터스 아벨은 젤라틴화된 면화약을 안전한 혼합물로 변환하는 데 성공했는데, 건조되기 전에 길고 얇은 끈으로 압출할 수 있었기 때문에 코다이트라고 불렸다.

6. 유산

1990년에 소행성이 그의 이름을 따서 명명되었다.[11]

참조

[1] 서적 Renewable Energy: Sustainable Energy Concepts for the Energy Change https://books.google[...]
[2] 서적 A Most Damnable Invention: Dynamite, Nitrates, and the Making of the Modern ... https://books.google[...]
[3] 서적 Atmospheric Chemistry https://books.google[...]
[4] 학술지 Historical foundations of chemical geology and geochemistry https://linkinghub.e[...] 1966
[5] 학술지 Christian Friedrich Schönbein
[6] 학술지 On the Voltaic Polarization of certain Solid and Fluid Substances 1839
[7] 학술지 Lecture of 13 March 1839
[8] 학술지 On the Odour Accompanying Electricity and on the Probability of its Dependence on the Presence of a New Substance
[9] 학술지 On the Production of Ozone by Chemical Means
[10] 학술지 A Killer of a Cure https://www.scienceh[...] 2018-04-13
[11] 웹사이트 IAU Minor Planet Center http://www.minorplan[...]
[12] 학술지 Review of ''The Letters of Faraday and Schönbein'' edited by Georg W. A. Kahlbaum & Francis W. Darbishire https://babel.hathit[...] 1900-01-06



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