화학생물공학부: 화학생물합성실험

1. 전공 소개 

화학생물공학부는 유기 합성부터 열과 물질 전달을 활용한 공정 설계에 이르기까지 폭 넓은 분야를 배우는 전공입니다. 화학생물공학이라는 분야가 워낙 넓은 만큼, 화학생물공학부에는 이렇게 넓은 분야를 모두 커버하기 위해 총 세 개의 전공 필수 실험이 있습니다. 가장 처음 수강하게 되는 화학생물기초실험에서는 열역학 실험, 페로브스카이트 태양 전지 제작, 반응 속도 실험 등 화학생물공학의 다양한 분야를 조금씩 맛볼 수 있도록 간단한 실험들 8-10개를 진행하게 됩니다. 화학생물합성실험과 화학생물공정실험에서는 각각 합성과 공정에 집중하여 합성과 공정의 다양한 실험법들을 집중적으로 배우게 됩니다. 당연히 화학생물기초실험보다 난이도도 올라가겠죠?

 

2. 수업 구성

화학생물합성실험은 화학생물공학도로써 꼭 알아야 하는 각종 합성 실험법에 대해 배우고 실습하는 수업입니다. 유기 합성 분야에 관심이 있는 학생에게 추천할만한 수업이며, 화학생물공학부의 전공필수 수업이기도 합니다. 유기화학1/2에서 배우는 유기화학 반응들과 메커니즘을 활용하여 수업이 이루어지는 만큼 선이수과목인 유기화학1/2의 내용을 잘 숙지하고 있어야 수업을 수강하기에 수월합니다. 한 학기동안 총 10개의 실험이 진행되며 그 목록은 아래와 같습니다. 매년 실험이 1-2개씩 변경되기는 하지만, 큰 틀에서는 실험 주제들이 동일하게 유지됩니다.

1. Separation & Characterization, TLC/Melting Point
2. Extraction and Crystallization 
3. Synthetic Dyes: Methyl Orange 
4. SN1 Reaction: Synthesis of t-Amyl Chloride
5. Oxidation of (-)-Borneol 
6. Grignard Reaction: Synthesis of TPC-OH 
7. Resolution of a Racemic Mixture
8. FC Acylation: Synthesis of Acetyl Ferrocene 
9. Polymer Synthesis; Acryl/Styrene Copolymer 
10. Isolation of an Alkaloid 

 

3. 수업 내용 및 과제

화학생물공학부의 학생들은 이 수업에 대해 이렇게 말하고는 합니다. “합성 실험은 몸은 고생하지만 나중에는 편하고, 공정 실험은 몸은 편하지만 나중에 피곤하다.” 합성 실험과 공정 실험의 실험 난이도와 보고서 난이도를 두고 하는 이야기입니다. 합성 실험은 오랜 시간동안 반응을 시켜야 하거나, 실험 과정이 복잡한 경우가 많아 실험이 굉장히 까다롭습니다. 합성 실험은 대개 오후 6시에 시작하여 10시에 종료되는데요. 밤 10시에도 실험이 끝나지 않아 잔업을 하다가 막차를 타고 집에 돌아가거나, 미리 실험 날 오전에 실험실에 방문하여 실험을 시작해야 하는 경우도 더러 발생합니다. 이것만 보아도 화학생물합성실험의 실험들이 만만치 않다는 것을 알 수 있겠죠? 그렇지만 단점이 있으면 장점도 있습니다. 화학생물합성실험에서 진행하는 실험들은 실험에서 확인하고자 하는 바가 명확하기 때문에 비교적 보고서를 작성하기 쉽습니다. 또, 실험 매뉴얼에 보고서에 포함해야 하는 내용이 명시되어 있어서 도움이 되기도 합니다. 

화학생물합성실험의 또 다른 특징은 매주 실험 전에 퀴즈를 본다는 점입니다. 퀴즈에는 매주 진행하는 실험의 과정이나 결과에 대한 질문이 출제됩니다. 앞서 위에서 설명했듯이 합성 실험은 보고서를 작성하기 수월하기 때문에 대부분 학점이 퀴즈와 시험에서 결정됩니다. 따라서 좋은 학점을 받기 위해서는 퀴즈에서 고득점을 받는 것이 중요합니다. 퀴즈에는 주로 실험 매뉴얼에 언급되어 있는 주제들이 언급되니 매뉴얼을 꼼꼼하게 확인하고 수업에 참여하면 좋을 것 같습니다.

 

[그림 1, 2 화학생물합성실험의 실험 중 일부]

 

4. 응용분야

유기 합성이나 고분자와 관련된 진로를 꿈꾸는 학생이라면 화학생물합성실험에서 학습할 수 있는 다양한 실험법들이 큰 자산이 될 것입니다.

 

5. 마무리

화학생물합성실험은 화학생물공학도라면 누구나 알고 있어야 할 유기 실험들로 구성되어있습니다. 실험을 하는 과정은 힘들 수도 있지만 그 과정에서 배우게 되는 다양한 지식들은 결코 가볍지 않으니, 열정을 가지고 임하면 좋을 것 같습니다! 화학생물합성실험을 수강할 미래의 화학생물공학도들, 모두 화이팅 입니다!