플라스틱, 천연고무, 녹말, 단백질. 이들의 공통점은 무엇일까요? 바로 ‘고분자 물질’이라는 것입니다. 고분자는 영어로 ‘폴리머(Polymer)’라고 하는데요, 플라스틱과 같이 인공적으로 합성한 합성 고분자와, 녹말, 단백질, 천연고무 등과 같은 천연 고분자로 나눌 수 있습니다.
폴리머와 함께 자주 등장하는 용어가 또 하나 있습니다. 바로 ‘모노머’입니다. 오늘은 이 폴리머와 모노머에 대해 알아보고, 서로 어떤 차이가 있는지 살펴보도록 하겠습니다.
단량체, #모노머란?
‘모노머(monomer, 단량체)’는 ‘하나’를 의미하는 그리스어 ‘모노’와 ‘부분’을 의미하는 ‘메로스’에서 유래되었습니다. 중합체라고 불리는 큰 분자 내에서 반복되는 구조 또는 기본 단위가 모노입니다. 모노머는 다른 모노머 분자와 함께 반응해 중합이라는 과정을 거치면 더 큰 중합체 사슬 또는 3차원 네트워크를 형성할 수 있습니다. 여기서 등장하는 중합은 아래에서 다시 설명드리겠습니다.
고분자, #폴리머란?
‘폴리머(polymer, 고분자)’는 한가지 이상의 모노머 단위가 서로 연결된 분자로 이루어진 물질입니다. 또한 단량체가 두 개 이상 결합했다는 의미에서 ‘중합체’라 불리기도 합니다. 모노머를 서로 연결시켜 고분자로 만드는 반응을 ‘중합(polymerization)’이라 합니다.
폴리머와 #중합
단량체 ‘모노머’는 고분자 ‘폴리머’를 구성하는 기본 재료인데요, 이들을 서로 연결시켜 고분자로 만드는 반응을 ‘중합’이라고 위에서 설명 드렸습니다. 고분자는 대개 수백에서 수만개의 단량체가 중합되어 이루어지는데, 비교적 적은 개수의 단량체가 중합된 고분자를 ‘저분자량’, 많은 개수의 단량체로 중합된 고분자를 ‘고분자량’이라고 합니다.
폴리머 #명칭
폴리머(고분자) 명칭을 정하는 방법 중 대표적인 방법은 기본 단량체명 앞에 ‘Poly’라는 접두어를 붙이는 것입니다. 예를 들어 에틸렌(ethylene)을 단량체로 하는 고분자는 ‘폴리에틸렌(Polyethylene)’, 스티렌(styrene)을 단량체로 하는 고분자는 ‘폴리스티렌(Polystyrene)’이라고 표기합니다, 염화비닐(vinyl chloride)을 단량체로 하는 고분자는 ‘폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC)’라고 합니다.
대표 폴리머, #PE & PVC
우리가 일상 생활에서 가장 많이 사용하는 대표적인 폴리머로는 ‘폴리에틸렌(PE)’과 ‘PVC’를 들 수 있습니다. 폴리에틸렌은 탄소와 수소 만으로 이뤄진 고분자로, 과일과 야채 등을 포장하는 비닐류, 종량제 봉투, 그리고 각종 플라스틱 용기를 제작하는 데 사용되고 있습니다.
폴리에틸렌은 밀도에 따라 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)로 구분할 수 있습니다.
폴리염화비닐 ‘PVC’는 에틸렌 분자의 수소 하나를 염소로 치환한 염화비닐을 중합해 생성하는데요. 파이프, 바닥재, 벽지, 창호 등의 건축자재부터 신발, 가방, 인조가죽제품, 옷 등 생활용품까지 매우 다양한 분야에서 사용되고 있습니다.
폴리머와 모노머, 처음 들었을 땐 어려운 화학용어 같기도 하지만, 알고 보면 일상 생활에서 가장 많이 사용하고 있는 물질입니다. 다음 시간에도 쉽고 재미있는 화학이야기로 돌아오겠습니다.
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