실리콘이라는 재료의 역사가 궁금합니다.

Question

실리콘이라는 재료는 요즘에는 어느 분야에서나 활용되는 고마운 재료인데요

이 실리콘이라는 재료를 누가 처음 만들어서 최초로 어디에 사용되었는지요?

Answer 1

안녕하세요. 황정순 인문·예술전문가입니다.

실리콘은 규소와 산소의 결합을 주축으로 하는 중합체를 의미합니다.

1808년 험프리 데이비가 순수한 규소를 얻으려는 시도를 하면서 실리시움이라는 이름을 붙였으며

1823년 스웨덴 화학자 베르셀리우스가 플루오린, 칼륨, 규소의 화합물에서 순수한 형태의 규소를 얻는데 성공했습니다.

Answer 2

안녕하세요. 이주연 인문·예술전문가입니다.

실리콘을 구성하는 기본 물질은 석영(QUARTZ)이라 불리는 실리카 또는 산화규소(SiO2)이며 이는 주위에서 쉽게 접할 수 있는 모래의 주성분입니다.

로마인들은 이를 얼음의 특별한 형태라고 생각했고 그 후 많은 연금술사들이 등장했지만 산화규소에는 관심이 없어 16세기까지 얼음의 특수형태라는 개념에는 변화가 없었습니다. 16세기에 들어 조안 반 헬몬(JOHANN VAN HELMONT)는 실리카에 소다회를 혼합, 가열하여 물에 녹는 물유리를 제조하였으며 이를 다시 산처리하여 오늘날의 백카본을 얻을 수 있었습니다.

1930년대로부터 1940년에 걸쳐 미국에서 CORRING GLASS의 J.F.HYDE,GENERAL ELECTRIC(GE)의 W.I.PATNODE,E.G..ROCHOW,W.F.GILLIAM 등에 의해 내열성 폴리머를 목표로 한 실리콘 연구가 진행되었습다. ROCHOW는 1940년에 ORGANOCHLOROSILANE 합성의 직접법이라는 획기적인 기술을 발견하여 실리콘 공업에 유리한 생산방법을 확립하였습니다. 이에 따라 세계의 주요국에 실리콘의 공업화가 개시됨과 동시에 세계의 각 방면의 과학자에 의한 실리콘 및 유기규소화합물의 광범위한 기초-응용연구가 행해지고 발전하고 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 손용준 인문·예술전문가입니다. 실리콘은 폴리 합성물의 일종 입니다. 실리콘의 역사는 1823년 스웨덴의 화학자 J.J. BERZELIUS가 규소를 처음으로 분리해서 사염화규소를 합성해냄으로써 시작되었다고 합니다.

Answer 4

안녕하세요. 강경원 인문·예술전문가입니다.

실리콘 개발을 향한 기나 긴 여정을 통해 놀랍도록 다재다능한 화학물질이 탄생했다. 실리콘은 물성의 균형을 맞추기 위해 가소제를 사용할 필요가 없다. 광범위한 요구사항을 충족할 수 있는 실리콘의 능력은 특이한 화학적 성질에서 비롯됐다.

​지난달 칼럼에서 언급한 1938년에 있었던 General Electric(제너럴일렉트릭)과 Corning Glass Works(코닝글래스웍스)의 만남 이후 상용 실리콘의 탄생으로 이어지게 되는 두 개의 경로가 나란히 펼쳐 졌다.

​Corning는 J. Franklin Hyde(J. 프랭클린 하이드)가 그리냐르 반응법을 사용한 연구를 계속해 나갔다. 1942년, 그 작업은 연구를 계속하기 위해 추가 자원이 필요했다. Corning은 1943년 초 Dow Chemical과 합작 투자를 통해 미시간주 미들랜드 소재의 Dow Chemical 공장 근처에 Dow Corning(다우코닝)의 플랜트를 건립했다. 유기화학에 친숙한 사람이라면 그리냐르 반응법용 시약이 마그네슘을 사용한다는 사실을 알 것이다. 당시 Dow Chemical은 미국 내에서 마그네슘을 생산하는 유일한 업체였다.

​한편, GE 쪽에서는 Eugene Rochow(유진 라코우) 박사가 실리콘 실험에 착수해, 그림 2와 같이 현재의 실리콘이라는 화학물질의 기초가 되는 메틸 실리콘을 생산할 수 있는 실용적 방법에 대한 연구를 진행했다.

1940년 5월, Rochow 박사는 구리를 촉매로 사용해 염화메틸과 실리콘 원소를 반응시켜 메틸 클로로실란을 직접 합성하는 방법을 고안해냈다. 이로써 그리냐르 공정에 의존하지 않고도 Dow의 독점을 효과적으로 깨고 GE가 상용 실리콘 사업에 진출할 수 있는 문을 열었다. 이는 1944년 11월 공식적으로 이루어졌다.