나이론은 어떤 물질인가요? 나이론을 만드는 주된 재료는 무엇인가요?

Question

한때 나이론의 발명이 삶을 윤택할 수 있게 해주는 대단한 발명이었는데요

이런 나이론은 어떤 물질인가요? 나이론을 만드는 주된 재료는 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

나이론은 인류가 처음으로 대량 생산에 성공한 합성 섬유로, 1930년대 미국 듀폰사가 개발했습니다. 본질적으로 나이론은 폴리아미드라는 고분자 물질인데, 이는 석유화학 원료에서 얻은 화합물들을 결합시켜 만든 것입니다.

나이론을 만드는 과정은 비교적 단순한 원리에 기반합니다. 원유에서 얻은 벤젠을 출발점으로 하여 여러 화학적 변환을 거쳐 아디픽산을 만들고, 또 다른 쪽에서는 암모니아와 탄화수소를 이용해 헥사메틸렌디아민을 합성합니다. 이 두 가지가 만나 축합 중합 반응을 일으키면, 긴 사슬 구조의 폴리아미드가 형성되고 이것이 바로 나이론 섬유가 됩니다.

이렇게 만들어진 나이론은 강하고 질기며, 습기에 잘 견디고, 가볍고 유연합니다. 또 염색이 잘 되어 다양한 색상으로 가공할 수 있어 의류, 산업용 자재, 생활용품 등 폭넓게 쓰입니다.

흥미로운 점은, 나이론이 처음 등장했을 때 사람들은 이를 인공 실크라 부르며 열광했다는 사실입니다. 특히 제2차 세계대전 중에는 낙하산, 로프, 군수품에 필수적으로 쓰였고, 전쟁 이후에는 스타킹과 의류로 대중화되면서 생활을 크게 바꿔놓았습니다. 나이론은 단순한 섬유 이상의 의미를 지녔습니다. 그것은 인류가 화학을 통해 새로운 재료를 창조하고, 그 재료가 사회와 문화를 바꾸는 첫 사례 중 하나였던 것입니다.

Answer 2

안녕하세요.

나일론은 인공적으로 합성한 고분자 물질로, 화학적으로는 폴리아마이드 계열에 속하는 합성 플라스틱인데요 이때 고분자라는 것은 작은 분자들이 반복적으로 길게 연결되어 매우 긴 사슬 구조를 이루는 물질을 의미하며, 나일론의 경우 분자 사슬 안에 아마이드 결합이 반복적으로 포함되어 있다는 점이 특징입니다. 이러한 구조 덕분에 나일론은 강도가 높고 질기며, 마모에 강하고 비교적 가벼운 성질을 가집니다. 또한 열을 가하면 부드러워지고 식히면 다시 단단해지는 열가소성 성질을 가지고 있어 섬유뿐 아니라 다양한 산업용 부품으로도 쉽게 가공할 수 있습니다.

이러한 나일론은 1930년대 미국의 화학 기업인 DuPont에서 개발되었으며, 특히 화학자 Wallace Carothers의 연구를 통해 상업화되었는데요 당시에는 실크와 같은 천연 섬유를 대체할 수 있는 인공 섬유의 개발이 큰 과제였는데, 나일론은 강도와 내구성이 뛰어나면서도 대량 생산이 가능했기 때문에 혁신적인 발명으로 평가받았습니다.

나일론을 만드는 주된 재료는 대부분 석유에서 얻은 화학 물질이며 대표적인 종류인 나일론 6,6은 헥사메틸렌디아민과 아디프산이라는 두 가지 단량체가 서로 반응하여 만들어집니다. 이 반응은 축합중합 반응으로, 두 분자가 결합하면서 물이 빠져나가고 아마이드 결합이 형성되며 긴 고분자 사슬이 만들어집니다. 또 다른 종류인 나일론 6은 카프로락탐이라는 한 가지 물질이 고리 열림 중합 반응을 통해 길게 이어지면서 생성됩니다. 즉 나일론은 석유를 기반으로 한 합성 고분자 물질이라고 보시면 됩니다. 감사합니다