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1. 생분해성 고분자에 대한 탐구
1.1. 탐구 동기와 목적
탐구 동기와 목적은 다음과 같다.
2022학년도 3월에 실시한 인문학 한마당에서 지구를 살리는 녹색 화학에 관해 탐구를 진행했다. 녹색 화학의 예로는 종이 공장에서 종이를 표백하는 과정을 들 수 있다. 종이의 원료인 펄프는 셀룰로스와 리그닌이라는 고분자로 이루어져 있는데, 표백 단계에서는 염소를 이용하여 색을 띠는 리그닌을 제거한다. 이 과정에서 인체에 해로운 다이옥신이 부산물로 나온다. 그래서 1990년대부터 염소 대신 이산화 염소(ClO2)를 사용하여 다이옥신의 생성을 상당히 줄이고 있다. 이처럼 폐기물을 처리하는 것보다 처음부터 아예 폐기물의 발생을 막는 것이 더 좋다. 이에 착안하여 폴리락타이드에 대해 알게 되었고 이에 대해 흥미를 느껴 본 탐구를 계획하게 되었다. 특히 요즘 코로나19로 인해 일회용 마스크 사용량이 많아지고 있다. 하루에 버려지는 마스크만 해도 수백만 장에 이른다. 마스크가 땅에 묻히면 잘 썩지도 않는다. 게다가 설상가상으로 플라스틱 쓰레기까지 급격히 늘고 있다. 이에 급격히 증가하는 환경오염을 막고자 생분해 플라스틱을 LG와 같은 대기업에서 개발하고 있다. 따라서 생분해성 고분자 중 대표적인 소재인 PLA, 즉 폴리락타이드(폴리 젖산)의 분해 과정을 탐구하기로 했다.
1.2. 희망 전공학과 소개
21세기 미래를 위한 인류의 생존과 건강, 풍요로운 생활을 위해서는 지금보다 훨씬 다양한 물질과 에너지 창출이 강력히 요구되고 있다. 화공생명공학은 물리, 화학, 공학의 원리를 응용하여 물질과 에너지 변환을 위한 시스템을 설계하고, 또한 환경에 조화된 화학 공정을 종합적으로 구축하는 학문으로 인류의 생활 향상을 추구하는 학문이기 때문이다. 최근 화공생명공학과 화학공업은 여러 분야로 확대되고 있으며, 화공생명공학은 석유화학, 고분자 및 에너지 생산에 크게 공헌했으며, 이와 더불어 첨단기술 관련 신물질 공정개발 및 합성, 신에너지와 환경, 분자생물학 관련 기술의 개발에도 효과적으로 확대 적용되고 있다. 화학공학은 전통적으로 정유, 석유화학, 정밀화학, 무기화학 등과 관련된 각종 연료와 화학제품 및 이를 생산하는 공정을 개발하는 공학 분야였으나, 최근에는 분자 수준의 기초과학과 공학을 연결하는 차별성 있는 학문 분야로 성장하여 의학, 신소재, 마이크로 전자, 신재생에너지, 환경 등으로 대상 분야가 점점 확장되고 있다. 화공생명공학은 화학공학의 전공 기초 강의와 실험 실습을 병행하여 실질적이며 충실한 학부 교육을 철저히 제공하고 있으며, 생명, 신소재, 환경, 에너지 등의 다양한 최신 분야를 아우르기 위해 노력하고 있다."
1.3. 교육과정 내 교과와의 연계성
고등학교 화학1 교과서 '실생활에 이용되는 화합물'과 밀접한 관련이 있다. 고분자화합물인 PLA(폴리락타이드)의 제조 및 분해과정과 관련된 내용이 포함되어 있기 때문이다. 특히 PLA는 젖산으로부터 얻어지며 생분해성이 높은 화합물로, 일회용품 및 포장재 등의 친환경적 대체재로 관심을 받고 있다. 따라서 이번 탐구활동은 고등학교 화학 교육과정과 깊은 연관성을 지니고 있다고 볼 수 있다."
1.4. 희망 전공학과 진학을 위한 노력
내신을 잘 관리하여 좋은 등급을 쟁취하고, 비교과 활동 준비를 통해 학교생활기록부를 체계적으로 관리하는 노력을 기울여야 한다"". 또한 모...
