동소체란 같은 원소로 되어 있으나 모양과 성질이 다른 홑원소 물질을 말합니다. 

탄소 동소체가 가장 유명하지만 인, 산소, 질소, 황, 주석 동소체도 있습니다.

이 중 인은 탄소 만큼 다양한 동소체를 가지고 있습니다.

탄소 동소체는 다양합니다.

탄소 동소체로는 풀러렌, 탄소나노튜브, 그래핀, 흑연, 다이아몬드 등이 있습니다.  

이번 기사에서는 탄소의 동소체를 소개하고 직접 분자 모형을 만들어서 보여 주려고 합니다. 

먼저 풀러렌(Fullerene)의 분자 모형입니다. 

풀러렌은 다이아몬드보다 강도가 높습니다.

고압, 고온에 강하고, 내부가 비어 있습니다.

풀러렌은 공 모양 탄소 동소체 전체를 통틀어 말하는 말입니다. 

육각형과 오각형이 결합한 축구공을 생각하면 됩니다.

풀러렌의 종류로는 C₆₀, C₇₀, C₇₆, C₇₈, C₈₄ 등 있고 C₆₀이 가장 흔하고 안정적입니다.

1985년에 해럴드와 리처드가 발견했습니다.

해럴드와 리처드는 이 발견으로 1996년 노벨화학상을 수상했습니다.

다음으로 그래핀(Graphene)입니다. 강철보다 강합니다.

그래핀은 흑연에서 셀로테이프를 이용해 분리해서 발견했습니다.

빛의 약 98%를 통과시킬 정도로 투명하고 전기 전도도가 높습니다.

지금까지로는 가장 단단한 물질로 알려져 있습니다.

그래핀은 흑연에서 처음 발견되었습니다.

흑연(Graphite)은 알다시피 연필에 이용됩니다.

전기 전도성이 있고 인조 흑연이란 것도 있습니다.

흑연은 그래핀과 같이 육각형이 벌집 모양으로 서로 연결되어 이루어져 있고 아주 납작합니다.

이 모양으로 여러 층으로 이루어져 있습니다.

강철보다 100배 더 강한 탄소나노튜브도 탄소 동소체입니다.

역시 속이 비어 있어 가볍고 열 전도도는 다이아몬드 정도의 수준입니다.

관 모양이고 매우 단단합니다. 흑연의 평면 육각형을 둥글게 만 튜브 모양입니다. 

어쩌면 탄소나노튜브로 만든 버키 베이퍼가 강철보다 500배 더 단단할지도 모릅니다.

마지막으로 다이아몬드입니다.

탄소 원자 하나에 다른 4개의 탄소가 이어져 있는 모양입니다.

이처럼 단단하게 결합되어 있어서 다이아몬드의 경도가 높습니다. 

강한 압력에도 강합니다. 열전도성이 구리보다 5배나 더 높습니다.

분자 모형으로 보니 이해가 좀 쉬우셨기를 바랍니다. 여러분도 집에서 만들어 보세요.

지금까지 원소 전문 기자 최인우였습니다.