청소년을 위한 교양 화학: 크로마토그래피

루미너리북스 교육출판 에디팅 팀 지음

루미너리북스 2025년 06월 12일 출간

작품소개

책소개

우리가 매일 마시는 커피의 향기 성분부터 의약품의 순도 검사까지, 크로마토그래피는 현대 사회 곳곳에서 보이지 않게 작동하고 있는 핵심 기술이다. 1903년 러시아 식물학자 츠베트가 식물 색소를 분리하면서 발견한 이 기법은 오늘날 화학분석의 가장 중요한 도구로 자리잡았다. 물질들이 서로 다른 두 상 사이를 이동하면서 각각의 고유한 특성에 따라 분리되는 원리는 단순하지만, 그 응용 범위는 무궁무진하다. 분자의 크기와 극성, 전하 상태에 따라 물질들이 보여주는 서로 다른 거동을 이해하면, 복잡한 혼합물에서도 원하는 성분만을 골라낼 수 있게 된다.

이 책은 크로마토그래피의 탄생 배경부터 최첨단 응용 기술까지 24개 장에 걸쳐 체계적으로 설명한다. 분리의 기본 원리와 머무름 시간의 개념을 시작으로, 얇은층 크로마토그래피와 컬럼 크로마토그래피 같은 전통적 기법부터 고성능 액체 크로마토그래피와 초임계유체 크로마토그래피 같은 현대적 방법까지 다룬다. 각 기법의 작동 원리뿐만 아니라 실제 분석에서 마주치는 문제들과 해결 방법도 구체적으로 제시한다. 복잡한 수식이나 이론보다는 일상생활 속 사례와 실용적 접근을 통해 중학생도 쉽게 이해할 수 있도록 구성되어 있다.

크로마토그래피의 응용 범위는 상상을 초월한다. 의약품 개발 과정에서 불순물을 제거하고 품질을 관리하는 일부터, 식품 속 잔류농약을 검출하여 안전성을 확보하는 일까지 우리 삶과 직결된 분야에서 활용된다. 환경오염물질 모니터링을 통해 깨끗한 공기와 물을 지키고, 법과학 수사에서 결정적 증거를 찾아내는 것도 크로마토그래피의 몫이다. 최근에는 개인맞춤 의료를 위한 유전자 분석이나 대사체 연구에서도 핵심적 역할을 담당하고 있다. 석유화학 공업에서 제품 품질을 높이고 공정을 최적화하는 데도 없어서는 안 될 도구가 되었다.

나노기술과 인공지능이 발달하면서 크로마토그래피도 새로운 전환점을 맞고 있다. 손바닥 크기의 칩에서 작동하는 초소형 분석 장비가 개발되고, 컴퓨터가 스스로 최적 조건을 찾아가는 지능형 시스템이 등장하고 있다. 친환경 용매를 사용하는 녹색 크로마토그래피 기술도 환경 보호와 함께 분석 효율을 높이는 방향으로 진화하고 있다. 이 책을 통해 독자들은 과학 기술이 어떻게 우리 일상을 바꾸어 놓았는지 깨달을 수 있을 것이다. 복잡해 보이는 화학분석의 세계가 실제로는 논리적이고 체계적인 원리로 작동한다는 것을 이해하게 되면, 과학을 바라보는 새로운 시각을 갖게 될 것이다.

목차

1. 크로마토그래피의 탄생
2. 분리의 기본 원리
3. 머무름 시간의 비밀
4. 분리효율과 이론단
5. 해상도와 분리도
6. 얇은층 크로마토그래피
7. 컬럼 크로마토그래피
8. 기체 크로마토그래피 원리
9. 기체 크로마토그래피 검출기
10. 액체 크로마토그래피 기초
11. 고성능 액체 크로마토그래피
12. 이온교환 크로마토그래피
13. 크기배제 크로마토그래피
14. 친화도 크로마토그래피
15. 모세관 전기영동
16. 초임계유체 크로마토그래피
17. 키랄 크로마토그래피
18. 2차원 크로마토그래피
19. 질량분석 연결 기법
20. 시료 전처리 기법
21. 정량분석과 검량선
22. 분석법 검증과 밸리데이션
23. 실제 응용 분야
24. 미래의 크로마토그래피

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.