전기화학

기초와 응용

백운기 , 여인형 저자(글)

자유아카데미 · 2021년 02월 08일

책 소개

『전기화학』은 〈전기화학 셀, 전극 전위〉, 〈전극과 용액의 계면: 전기 이중층〉, 〈전극 반응의 속도〉, 〈전해질 용액〉, 〈운반 현상: 전기 전도와 확산〉, 〈연구방법 I〉 등을 수록하고 있는 책이다.

작가정보

저자(글) 백운기

출간작으로 『전기화학』 등이 있다.

저자(글) 여인형

대전에서 태어나 충남고등학교를 졸업(1974)하고, 서강대학교 화학과를 졸업(1978)하였으며, 동 대학원에서 석사학위(1983), 미국 아이오와 주립대학에서 전기·분석화학으로 박사학위(1987)를 받았다. 귀국 후에 한국원자력연구소에서 연구원으로 근무하였으며, 1989년부터 현재까지 동국대학교 화학과 교수로 재직하고 있다. 대한화학회 홍보간사, 총무이사, 한국전기화학회 학술이사를 역임하였으며, 미국 DOE 펠로십을 비롯하여 연구업적 우수 교원상, 명 강의상 등을 수상하였다. 2002년부터 과학기술 홍보대사로 활동하면서 중고등학교 학생 및 일반인을 대상으로 일상생활에서 쉽게 접할 수 있는 화학 및 화학물질에 대한 강연과 자문을 통해 과학문화 확산에 노력하고 있다.

목차

• 1장 서론
  1.1 전기화학이란?
  1.2 새로운 경향의 전기화학
  1.3 이 책에 대한 일러두기
  
  2장 전기화학 셀, 전극 전위
  2.1 전기화학 반응
  2.2 전기화학 셀
  2.3 전극 전위와 전극 전위차
  2.4 전지의 열역학
  2.5 형식 전위
  2.6 막전위
  2.7 전위의 측정
  2.8 산화·환원 반응
  
  3장 전극과 용액의 계면: 전기 이중층
  3.1 축전기 닮은꼴의 계면
  3.2 전극/전해질 용액이 만든 계면의 열역학
  3.3 구이-채프먼 이론
  3.4 전기 이중층의 커패시턴스
  3.5 중성 분자들의 흡착
  
  4장 전극 반응의 속도
  4.1 전압에 따라 변하는 전류의 세기
  4.2 전극 반응 속도와 활성화 과전위
  4.3 전류-과전위 관계
  4.4 농도 분극
  4.5 다단계 반응과 흡착의 영향
  4.6 전류와 더불어 변하는 전지의 전압
  4.7 반도체 전극과 금속 전극에 대한 이론
  4.8 반도체 전극에서 전기화학과 광전기화학
  
  5장 전해질 용액
  5.1 전해질
  5.2 이온의 활동도
  5.3 데바이-휘켈 이론
  5.4 활동도와 표준 전극 전위의 측정
  5.5 전해질 용액에서 반응 속도
  
  6장 운반 현상: 전기 전도와 확산
  6.1 전기 전도도의 측정
  6.2 용액의 전도율
  6.3 이온의 이동도와 운반율
  6.4 전도율에 미치는 농도의 영향
  6.5 확산
  6.6 전해질(염)의 확산
  6.7 확산에 따른 농도 변화
  6.8 액간 접촉 전위
  
  7장 연구방법 I
  7.1 일정 전위 실험
  7.2 일정 전류 실험
  7.3 전위(퍼텐셜) 계단과 펄스 실험
  7.4 전위 훑음과 순환 전압전류 실험
  7.5 전하량법
  7.6 회전 전극
  7.7 구형 전극과 극미세 전극
  7.8 순간적인(과도기) 전기화학 측정 방법을 이용한 화학 반응의 연구
  
  8장 연구 방법 II
  8.1 교류 측정과 임피던스
  8.2 수정 결정 미량무게분석법
  8.3 분광학 실험
  8.4 타원 편광법
  8.5 X-선 분광법
  8.6 주사 탐침을 이용한 전극 표면의 조사
  
  9장 전기화학 분석법
  9.1 전기화학을 이용한 분석 방법
  9.2 전위차법
  9.3 전위차법 적정
  9.4 전위차법 센서
  9.5 전압전류법
  9.6 벗김 분석법
  9.7 전류법
  9.8 전류법 적정
  9.9 전하량법
  9.10 전해 무게 분석법
  9.11 신호 대 잡음비를 올린 폴라로그래피 방법들
  
  10장 전기화학 반응과 물질
  10.1 금속의 용해와 부식 및 부동화
  10.2 금속의 전해 석출
  10.3 수소와 산소의 반응들
  10.4 유기 전기화학 반응
  10.5 전극 소재 물질들
  10.6 전극 표면과 변성 전극
  
  11장 전기화학 산업
  11.1 전지와 연료 전지
  11.2 전해 산업
  11.3 전기화학적 금속 가공과 산화공정법(양극 처리법)
  11.4 전기화학 방법으로 유기 화합물 합성
  11.5 환경 관련 기술
  
  12장 생 전기화학
  12.1 머리말
  12.2 생화학 반응의 모방과 생체 시스템에서 에너지의 흐름
  12.3 생체막의 계면과 에너지 관계
  12.4 신경 신호 전달에 관한 전기화학
  12.5 대사 에너지의 발생과 저장
  12.6 맺음말
  
  부록 1 표준 전극 전위 표
  부록 2 정전기에 관한 기초
  부록 3 실험에 이용되는 연산 증폭기
  부록 4 교류 회로
  부록 5 전기화학에 필요한 수학
  부록 6 디지털 회로

책 속으로

"전기화학은 화학의 핵심 분야의 하나로 비교적 긴 역사를 갖고 있다. 따라서 교육과 연구에 적용이 가능한 범위도 매우 넓고 깊을 수밖에 없다. 전기화학은 최근 반세기 동안에 괄목할 만한 성장을 하였고, 계속해서 빠른 속도로 새로운 주제들이 개발 및 연구되고 있다. 전기화학으로부터 파생된 기술 및 산업 역시 사회 경제 발전에 크게 기여하고 있다. 국내에서도 대학, 연구소 및 산업체 연구실에서 전기화학과 직접 관련된 연구 및 전기화학을 응용한 연구에 종사하는 사람의 수가 많이 늘고 있다. 그러나 전기화학의 기본 이론을 포함하고 광범위한 응용 분야까지 소개하는 만족할 만한 책이 국내에는 별로 없다. 심지어 외국에서 발간된 책도 이론과 실제를 균형 있게 다룬 전문 교과서를 찾기가 쉽지 않다. 이 책은 전기화학을 전공하려는 학부 3~4학년과 대학원생은 물론 전기화학의 이론과 실험을 자신들의 연구에 이용하려는 다양한 분야의 연구자를 위해 비교적 넓은 범위에 걸쳐 전기화학의 과학과 기술에 대한 기본 원리와 연구 방법을 다루고 있다.

‘전문 교과서’의 필요성을 염두에 두고 두 저자(백운기 · 박수문)가 집필한 책이 2001년에 [전기화학: 계면과 전극과정의 과학ㆍ기술](청문각)이라는 이름으로 처음 발행되었다. 이 책은 한국학술협의회를 통한 대우재단에서 연구비를 지원한 결과물의 일부를 포함하였다. 2001년 문화체육관광부 우수학술도서로 선정되기도 하였으며, 그 후 2012년까지 3번의 개정이 이루어졌다. 이제 발행하는 [전기화학: 기초와 응용]은 공동 저자였던 박수문 교수가 작고하신 후에 여인형 교수가 새로운 공동 저자로 참여하여 자유아카데미에서 새롭게 펴내는 것이다. 기존 책의 기본 틀은 유지하였으나, 여인형 교수가 (故)박수문 교수가 집필했던 8장 연구 방법 II, 9장 전기화학 분석법, 12장 생 전기화학의 내용을 대폭으로 수정 · 보완하여 집필하였고, 디지털 회로에 대한 설명을 부록에 추가하였다. 또한 책의 내용을 보다 쉽게 이해하고, 독자들이 한층 편하게 읽을 수 있도록 책 전체에 걸쳐서 어휘와 문장을 새롭게 다듬고 정리하였다.

앞부분에서는 기본적 원리와 현상을 서술하고, 뒷부분에서는 연구와 관련된 주제들을 다루는 형식을 갖추었다. 따라서 전기화학 반응의 기본과 열역학을 시작으로, 점차 전극의 특성, 전해질과 계면의 물리화학적 특성을 다루는 것으로 그 범위를 넓혀갔다. 그 후 동역학이 적용되는 불균일 전극 반응과 반응 속도를 다루면서 전기화학 전문가들의 범위까지도 확대하였다. 전반적으로 기본 이론과 실제를 다룬 후에, 이를 이용하고 응용한 실험을 통한 연구방법론을 다루었다. 각 분야에서 적용이 가능한 다양한 종류의 전기화학 응용 분야를 소개하였다. 응용 분야에서는 특히 화학물질의 분석 분야에서 큰 줄기를 이루고 있는 전기 분석화학 분야와 생명체와 건강에 대한 높은 관심으로 그 중요성이 더해가는 생 전기화학을 다루었다.
이 책은 여러 해 동안 대학에서 전기화학, 물리화학, 분석화학을 강의했던 저자들의 강의록을 중심으로 전기화학 및 관련 기술들을 포함하고 있다. 처음 기획했던 책의 범위보다 더 넓은 영역을 다루게 된 것은 전기화학에서 다루는 연구 분야가 점차 확대되고 있는 것과 무관하지 않다. 다루는 내용에 대한 취사선택이 쉽지 않았고, 많은 내용을 넣고 싶은 욕심에 대한 절제도 필요하였다.

기존 책인 백운기 · 박수문의 ?전기화학: 계면과 전극과정의 과학 · 기술?이 출판되기 전에 대학원 전기화학 과목을 가르치기 위해 임시로 마련했던 원고의 내용이 이 책의 일부로 포함되어 있으며, 그 후 판을 거듭하면서 수강 학생들과 독자들이 제시했던 의견과 문제점을 참고하여 수정 · 보완하였다. 특히 수정안을 제시해 준 한국 화학연구원의 강영구 박사와 아주대 화학과 모선일 명예교수를 비롯한 많은 독자께 매우 감사한 마음을 전한다. 아울러 부경대 화학과 장병용 교수의 도움도 감사드린다. 책을 새롭게 내놓으면서도 미래에 더 나은 책이 되려면 지속적인 수정과 개편이 되어야 할 것이다. 추후 수정 · 보완할 내용이 있으면 자유아카데미 홈페이지(www.freeaca.com) 자료실을 통해 제공할 예정이니 참고하기 바란다."

기본정보

ISBN	9791158082994
발행(출시)일자	2021년 02월 08일
쪽수	496쪽
크기	189 * 258 * 26 mm / 1000 g
총권수	1권

Klover

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