청소년을 위한 교양 화학: 전기 도금

루미너리북스 교육출판 에디팅 팀 지음

루미너리북스 2025년 07월 05일 출간

작품소개

책소개

우리가 매일 사용하는 스마트폰의 반짝이는 외관부터 자동차의 크롬 범퍼, 식품 캔의 안전한 내부 코팅까지 전기 도금 기술은 현대 문명 곳곳에 스며들어 있다. 고대 이집트 파라오의 황금 장신구에서 시작된 금속 표면 처리 기술이 18세기 갈바니와 볼타의 전기 발견과 만나면서 혁명적 변화를 겪었고, 산업혁명과 함께 대량 생산이 가능한 상업적 기술로 발전했다. 단순히 아름다운 외관을 위한 장식용 기술에서 출발한 전기 도금은 이제 전자 부품의 전기 전도성 향상, 금속 부식 방지, 내마모성 증대 등 핵심적인 공학적 기능을 담당하는 첨단 기술로 자리잡았다.

전기 도금의 핵심은 전자의 움직임과 이온의 이동이라는 전기화학적 현상에 있다. 전해질 용액에서 금속 이온들이 전자를 받아 고체 금속으로 석출되는 과정은 패러데이 법칙에 따라 정확히 제어할 수 있으며, 이를 통해 나노미터 단위의 정밀한 두께 조절이 가능하다. 구리의 뛰어난 전기 전도성, 니켈의 우수한 내식성, 크롬의 극한 경도, 아연의 희생 방식 부식 방지 원리 등 각 금속이 가진 고유한 특성을 활용하여 목적에 맞는 표면 특성을 구현할 수 있다. 또한 무전해 도금 기술을 통해 전기가 통하지 않는 플라스틱이나 세라믹 표면에도 금속층을 형성할 수 있어 응용 범위가 크게 확장되었다.

전기 도금 기술은 자동차 산업에서 외관 부품의 미적 완성도와 엔진 부품의 내구성을 동시에 확보하고, 항공우주 산업에서는 극한 환경을 견디는 특수 표면 처리를 제공한다. 의료기기 분야에서는 인체에 삽입되는 임플란트의 생체 적합성을 높이고 항균 효과를 부여하며, 정밀 전자 산업에서는 반도체 소자의 나노 단위 패턴 형성과 MEMS 소자 제조에 핵심적 역할을 한다. 명품 시계와 장신구에서는 금과 로듐 도금을 통해 고급스러운 외관을 연출하고, 일상용품에서는 실용적인 내구성과 안전성을 제공한다. 이처럼 첨단 기술 분야부터 전통 공예까지 광범위한 영역에서 전기 도금의 중요성이 계속 증가하고 있다.

환경 친화적 기술 개발과 자동화 혁명이 전기 도금 산업의 미래를 이끌고 있다. 중금속 오염 문제를 해결하기 위한 시안 프리 도금욕 개발, 크롬 프리 기술 연구, 폐수 처리와 금속 회수 시스템 구축 등 지속 가능한 발전을 위한 노력이 활발히 진행되고 있다. 동시에 인공지능과 IoT 기술을 활용한 스마트 공장 시스템은 도금 품질의 실시간 모니터링과 예측을 통해 불량률을 획기적으로 줄이고 있다. 나노 기술, 그래핀, 3D 프린팅과의 융합을 통해 기존의 한계를 뛰어넘는 혁신적 도금 기술들이 등장하고 있으며, 웨어러블 디바이스와 유연 전자 소자 같은 새로운 응용 분야의 특수 요구사항을 충족하는 차세대 기술들이 개발되고 있다.

목차

1. 전기 도금의 세계
2. 전자의 춤, 전기화학
3. 도금 장치의 구조
4. 도금액의 화학 조성
5. 구리 도금의 핵심
6. 니켈 도금, 내식성
7. 크롬 도금의 방어막
8. 아연 도금의 수호자
9. 귀금속 도금의 마법
10. 주석과 납의 특수 용도
11. 알루미늄 양극산화
12. 복합 도금과 합금
13. 무전해 도금의 세계
14. 표면 전처리 기초
15. 두께 측정과 품질
16. 도금 불량과 해결
17. 플라스틱 도금 기술
18. 정밀 전자 미세 도금
19. 환경 친화적 도금
20. 자동차 산업 도금
21. 항공우주 특수 도금
22. 의료기기 생체 도금
23. 장신구 시계 도금
24. 도금 자동화 혁명
25. 도금 기술의 미래

작가정보

저자(글) 루미너리북스 교육출판 에디팅 팀

루미너리북스 교육 출판 에디팅 팀은 전문 교육 콘텐츠 기획자와 편집자들로 구성되어, 학생들의 눈높이에 맞춘 양질의 교육 도서를 제작하는 데 전념하고 있다. 각 분야별 전문가들과의 긴밀한 협업을 통해 정확하고 이해하기 쉬운 교육 콘텐츠를 개발하며, 특히 고등학생을 위한 대학 과목 선행학습 시리즈와 같은 혁신적인 교육 도서를 기획하고 있다.