화학교육 / 화학컬럼

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연구실에서 교실로:종이 기반 바이오센서를 활용한 실험 교육의 제안

박선화 | 한국과학영재학교, 화학생물학부 교사, spark1122@ksa.kaist.ac.kr 서 론 화학교육의 핵심 목표 중 하나는 단순한 지식 전달을 넘 어, 학생들이 과학적 탐구의 전 과정을 직접 경험하도록 하는 것이다. 그러나 실제 교실은 안전 문제, 장비와 재료 확보의 어려움, 수업 시간 부족 등 여러 제약으로 인해 실 험 수업을 충분히 운영하기 어렵다. 그 결과 학생들은 교 과서 속 이론은 익히지만, 과학이 사회 문제 해결과 어떻 게 연결되는지를 체감하기는 쉽지 않다. 전통적인 산·염기 적정이나 기체 발생 실험은 오늘날에도 여전히 기초 개념 학습에는 효과적이지만, 현재 세계적으로 진행되는 최신 연구와 맞닿은 학습 경험을 제공하기에는 한계가 있다. 반면, 대학 및 다양한 연구소의 연구실에서는 사회적 요 구와 맞물린 다양한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 분석 화학과 생분석화학을 기반으로 한 바이오센서 관련 연구 도 그중 하나이다.

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초산을 만드는 원소, 질소(2026년 1월호)

들어가며 우리는 매일 수많은 물질과 접촉하고 그것들을 다루며 살아간다. 그래서 화학은 우리 삶의 모든 순간을 설명할 수 있는 학문이기도 하다. 그런데 우리가 마주치는 여러 가지 물질들 가운데는 근대 화학이 성립하기 한참 전부터 친숙하게 사용해 온 것들도 많이 있다. 근대 화학의 명명법에 따라 모든 물질의 이름을 정리할 수 있다면 이들을 인식하고 사용하는 데 혼동이 없겠지만, 과학자가 아닌 사람들도 먼 옛날부터 익숙하게 써 온 이름들을 과학자들 마음대로 하루아침에 바꾸도록 하기도 어려운 것이 현실이다. 대한화학회에서 소듐과 포타슘 등 미국식으로 원소기호 이름을 바꿀 것을 권고한 지 꽤 시간이 흘렀다. 하지만 “나트륨 줄이기 운동본부” 는 여전히 이름을 바꿀 기미가 안 보이고, “가리비료”는 가까스로 “칼륨비료”로 바꾸어 부르는 데까지는 이르렀으나, “포타슘 비료”라는 이름이 언제쯤 농민들의 입에 익을 지는 기약이 없다. 하지만 과학사의 대상으로서

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공간의 화학(2025년 12월호)

최정모 | 부산대학교 화학과 부교수, jmchoi@pusan.ac.kr 19세기 후반의 화학은 구조 이론의 토대 위에 쌓였다고 해도 과언이 아닙니다. 여기서 “구조”란 3차원 구조를 가리키는 것이 아니라 원자와 원자의 연결 관계를 가리킵니다. 케쿨레는 1865년 탄소가 네 개의 손을 가지고 다른 원자들과 결합할 수 있다는 이론을 제안했고, 이를 기반으로 유기화학자들은 많은 유기화합물을 설명할 수 있었습니다. 하지만 이 “구조”가 실제로 물리적으로 존재하는지에 대해서는 케쿨레를 비롯한 대부분의 화학자들이 말을 아꼈죠. 그 때 젊은 화학자 두 명이 등장해서 3차원 공간 에서 “구조”를 생각하는 방법을 제안했습니다. 1874년, 판트호프와 레벨이 탄소가 주위 원자들과 결합하는 구조는 정사면체 구조를 이루어야 한다는 가정을 도입해 광학 활성을 설명한 것입니다. 13년 뒤인 1887년, 판트호프는 그간의 발전을 정리하면서 “공간의 화학”이 점차 자리를 잡고

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국립경국대학교 화학생명공학과 나노재료구조연구실 꾸미기(2025년 12월호)

국립경국대학교 화학생명공학과 나노재료구조연구실 꾸미기 임우택 | 국립경국대학교 화학생명공학과 교수, wtlim@gknu.ac.kr 1. 연구 제가 국립안동대학교(現 국립경국대학교) 임용되기 전에는 포항가속기연구소에서 연구원으로 근무를 하였습니다. 포항가속기연구소는 전자가 자기장 속을 지날 때 받는 로런츠 힘에 의해 궤도가 휘어지면서 나오는 접선 방향 빛을 이용하는 국내 최초의 빛 공장이라 할 수 있으며, 3세대 방사광 가속기로 미국, 프랑스, 이탈리아, 대만에 이어서 세계에서 5번째로 국내기술에 의해 건설되었습니다[그림 1]. 여기서 저는 포항제철소의 의뢰로 포항산업과학 기술연구소와 포항가속기연구소와 협업하여 연간 26억 원의 예산으로 POSCO Beamline(X-선 회절 실험 및 EXAFS용 빔라인)을 건설하고 User 지원하는 업무를 맡아 연구원으로 근무하여 국내 그 어떤 연구원보다도 좋은 처우와 환경에서 연구할 수 있었습니다.

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해결할 수 없는 문제는 없다(2025년 11월호)

과학 발전의 계기는 새로움에 대한 발견이자 혁신의 발명이기도 하지만, 앞을 틀어막고 있는 난관과 문제에 대한 해결과 극복이기도 하다. 도무지 해결되지 못할 것 같은 문제도 인류가 마주한 지식의 영역에서 해결할 수 있는 가장 어려운 문제와 미궁에 빠져 있는 가장 쉬운 질문 사이의 간격을 좁혀 나가며 비로소 실마리를 찾게 된다. 납을 금으로 바꾸는 수천 년 동안의 불가능도 실효성이 없다 한들 이제 가능함은 입증되었으니 말이다. 하지만 세상이 화학자들에게 기대하는 문제의 해결은 이제 완전히 새로운 원소의 발견이나 혁신적인 신소재의 개발보다는 인류의 미래를 결정짓는 가장 직접적인 대상인 환경과 에너지 분야에서 터져 나오고 있다. 인류 거주 가능 환경을 유지 할 수 있는 최고이자 최후의 수단이 화학인 셈이다. 우리가 직면해 온 문제들 어느덧 필자도 이전보다는세상 흐름에 관심을 더 갖게 된 것일지, 자연스레 불거져 나오는 문제가 예전보다...

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화학 선택 과목의 추락과 기회(2025년 11월호)

손미현 | 경상국립대학교 화학교육과 부교수, 79algus@gnu.ac.kr 1. 수능에서 과학탐구와 화학 지원자 수의 변화 2026학년도 수능이 다가오면서 관련 기사들이 쏟아지고 있다. 올해 수능 지원자는 55만 4천여 명으로, 지난해 보다 3만 명 증가했다. 원서 접수 전부터 우려되었던 ‘사탐런’ 현상은 실제 지원자 수를 확인한 결과 예상대로 나타났다. 사회탐구를 선택한 학생은 61.0%, 과학탐구는 22.7%, 사회·과학탐구를 각각 한 과목씩 선택한 학생은 16.3%였다. 전년도 수능에서 과학탐구만 선택한 학생이 37.9%였던 것과 비교하면, 올해는 약 10%의 학생이 사회 탐구만을 택하면서 과학탐구 지원자가 크게 줄어든 것이다. 특히 탐구 영역 전체 지원자가 2025학년도 509,590명에서 2026학년도 536,875명으로 5.4% 늘어난 것을 고려 할 때, 과학탐구 지원자 감소는 더욱 아쉬운 결과다[표 1]. 아래의 두 기사는 우

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