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기업재무를 본격적으로 배우기 전에 재무 분야의 영역을 간략하게 살펴보는 것이 좋을 듯하다. 재무에서 가장 중요한 영역과 각 영역에서 쌓을 수 있는 경력을 알려주기 위해서이다. 또한 재무가 마케팅이나 경영관리 그리고 회계와 같은 다른 분야와 조화를 이루는 방법에 대해서도 설명하려고 한다.

네 가지 영역 중에서 첫 번째인 기업재무가 이 교재의 주요 주제이다. 다음 장부터 기업재무를 다룰 것이므로 자세한 내용은 뒤로 미루기로 한다. 한 가지 주목할 점은 기업재무라는 용어가 마치 기업과 관련된 내용에 한정되는 것 같으나 사실은 우리가 다루는 거의 대부분의 주제는 그 의미가 훨씬 더 넓다는 것이다. 경영재무라는 용어가 오히려 적합할 지 모르지만 이 말조차도 의미를 좁힌 것이다. 왜냐하면 앞으로 토의될 주제 중 최소한 절반은 실제로 모든 다른 재무 영역과 그 외의 영역에 응용할 수 있는 기초적인 재무개념과 원칙이기 때문이다.

투자론 영역에서는 대체로 주식이나 채권과 같은 금융자산을 다룬다. 여기에서는 다음과 같은 질문에 대한 답을 구한다.

1. 무엇이 주식과 같은 금융자산의 가격을 결정하는가?

2. 금융자산에 투자하는데 따른 잠재적 리스크와 보상은 무엇인가?

3. 서로 다른 금융자산을 어떻게 조합해서 보유하는 것이 가장 좋은가?

2,3세기 전만 하여도 가장 뛰어난 재능을 가진 숙련된 예술가, 건축가 및 기술공들이 대성당, 유태교 회당, 절 또는 회교사원을 건설하는데 모든 재능과 노력을 바쳤다. 이런 건축물들의 일부는 완성하는 데 수세기가 걸렸으며, 어느 누구도 이 건축물들의 시작과 완성을 함께 보지 못했다. 시작과 끝이 없는 건설의 그늘 속에서 그들은 전 생애를 바쳤다.

이와 같이 인류가 갖고 있는 정력의 집약은 세상사를 뛰어넘는 통찰력에 의해 고취된 것이다. 그 당시의 사람들에게 이러한 건축물은 바로 "신념의 우주선" 이었으며, 당시에는 굳게 닻을 내리고 있었지만 미래의 우주를 향하고 있었다. 오늘날 수많은 과학자, 공학자, 예술가와 기술자들이 지구궤도를 도는 우주선과 그 이외의 별을 향해 항해하는 우주선들을 만들기 위하여 노력하고 있다.

우주선들을 만드는 데 요구되는 시간은 과거의 석조건물들을 건설하는데 소비된 시간에 비하면 지극히 짧다. 현재 우주선에 종사하는 사람들중 일부는 최초의 제트기가 승객을 수송하기 이전부터 살고 있었다. 인류가 성장하는 과정에서 우리들은 현재 변혁의 여명 앞에 서있다. 지구는 인간의 요람이며 인간에게 여태껏 잘 봉사하여 왔다. 

그러나 이 안락한 요람은 어느날 갑자기 감당할 수 없을 정도로 커져버렸다. 그렇지만 고대 성당, 유태교 회당, 절, 회교 사원 등을 건설한 선인들의 영감과 여러 면에서 비슷한 영감을 가지고 우리들은 우주를 향해 가고 있다.

질병의 약 60%는 인플루엔자나 보통 감기, 또는 보다 심각한 포진감염이나 AIDS로부터 야기되는 바이러스 감염에 의한 것이다. 반면에 박테리아에 의한 감염은 15%에 불과하다. 1940년대 이후 화학자들은 박테리아 감염에 효과적인 많은 종류의 항생제, 페니실린, 테트라싸이클린을 개발해 왔다. 그러나 항바이러스 약품에 대한 진보는 훨씬 느리고 어려운 과정이었다.

그 이유는 무엇이며 우리는 바이러스 감염에 대항하기 위해서 무슨 희망을 가지고 있는가? 문제는 선택성이다. 약은 살아있는 다른 세포안에서 병원균을 선택적으로 죽여야 한다. 다행히 박테리아 세포와 포유동물세포의 대사 사이에는 생화학적인 차이가 크기 때문에 이러한 선택성을 이용해서 안전한 항생제를 개발할 수 있었다.

바이러스의 경우에는 보다 복잡한 문제가 있다. 바이러스는 복제 과정에서 숙주세포 안으로 들어가기 때문에 숙주에는 해를 주지 않으면서 바이러스를 선택적으로 공격하는 생화학적 성질을 발견해야만 한다. 바이러스는 대단히 작다. 바이러스의 중심부에는 핵산으로 되어있고 단백질 코트가 핵산을 둘러싸고 있다. 중심부는 복제에 필요한 모든 유전정보를 지니고 있다. 

대체로 바이러스는 핵산이 DNA인 것과 RNA인것의 두 종류가 있다. 바이러스가 숙주세포를 감염시키면 이들은 먼저 숙주세포핵 속으로 들어가 복제를 시작한다. 새로 만들어진 핵산은 핵을 떠나 구조 단백질과 결합하여 새로운 바이러스를 형성하고 나서 세포로부터 떨어져 나간다.

펩타이드와 단백질에 있는 아미노산의 서열을 알았으면 이제 각 아미노산으로부터 이것을 합성하는 방법을 알아야 한다. 왜 우리는 그것을 합성하길 원하는가? 여기에는 몇 가지 이유가 있다. 예를 들면, 우리는 합성한 물질과 천연물의 성질을 비교하여 어떤 특정한 펩타이드의 구조를 규명하길 원할 수 있다. 또는 어떤 생물학적인 특성을 가지는 펩타이드나 단백질에서 한 아미노산을 다른 것으로 바꾸었을때 나타나는 영향을 연구할 수도 있을 것이다. 구조가 바뀐 단백질은 병을 치료하거나 단백질의 기능을 이해하는 데 도움이 될 것이다.

지금까지 아미노산을 연결하는 많은 방법이 개발되었다. 이를 위해서는 조심스럽게 전략을 짜야 한다. 아미노산은 두 개의 작용기를 가지고 있다. 아미노산의 카복실기를 다른 아미노산의 아미노기와 연결하기 위해서는 먼저 첫번째 아미노산의 아미노기와 두 번째 아미노산의 카복실기가 반응하지 못하도록 보호해야 한다.

이러한 방법으로 두 아미노산을 연결하는 것을 조절하여 aa1의 카복실기를 aa2의 아미노기와 연결할 수 있다. 보호기와 펩타이드 결합을 형성하는데 사용되는 시약에 대한 예는 다음에 논의할 것이다. 펩타이드 결합이 형성되고 나면, 이 결합이 가수분해되지 않는 조건 하에서 보호기를 제거해야 한다. 다른 아미노산을 더 붙일 필요가 있으면 두 보호기 중 하나를 선택적으로 제거하고 나서 붙인다.

아스파트산과 글루탐산은 2개의 카복실기와 하나의 아미노기를 가지고 있다. 강산에서는 이들 세 작용기가 산성 형태로 존재한다. pH가 높아짐에 따라 용액은 더욱 염기성을 띠게 되고 각 작용기는 연속적으로 양성자를 잃는다. 아스파트산의 등전점 즉, 주로 중성의 쌍극자 형태로 존재하는 pH는 2.87이다.

염기성 작용기 2개와 카르복실기 1개를 가지는 아미노산의 경우에는 상황이 다르다. 아르지닌과 히스티딘에 있는 두번째 염기성 작용기는 간단한 아미노기가 아니다. 이들은 파란색깔로 나타낸 바와 같이, 각각 구아니딘기와 이미다졸고리이다. 

이미 살펴본 바와 같이 아미노산의 전하는 아미노산이 처한 pH에 의존한다. 전기영동은 이러한 전하 차이를 이용하여 아미노산을 분리하는 중요한 방법이다. 전형적인 전기영동 실험에서는 아미노산의 혼합물을 종이와 같은 고체 지지층에 놓고 어떤 pH의 수용액에 담근다. 그러고 나서 종이를 따라서 전장을 걸어준다.

그 pH에서 양전하를 띤 아미노산은 음극 쪽으로 이동한다. 음전하를 띤 아미노산은 양극쪽으로 이동한다. 이러한 이동은 전장을 끄면 정지한다. 전기영동 실험의 한 예를 알파 아미노산인 알라닌은 높은 pH에서는 양극 쪽으로 이동하고, 낮은 pH 에서는 음극 쪽으로 이동하며, 등전점에서는 이동하지 않는다. 

카르복실산과 아민 작용기는 아미노산에 동시에 존재한다. 이 중 하나는 산성이고 다른 하나는 염기성이기 때문에 이 둘이 상호작용하는지에 대한 의문이 생길 것이다. 표에 아미노산을 아미노기와 카복실기를 가진 것으로 나타내었지만, 이 구조는 매우 단순화하여 나타낸 것이다.

아미노기와 카복실기를 한 개씩 가진 아미노산은 쌍극성 이온구조로 보다 잘 표현할 수 있다. 아미노기는 양성자화되어 암모늄 양이온으로 존재하는 반면, 카복실기는 양성자를 잃고 카르복실산염의 음이온으로 존재한다. 이러한 쌍극성 구조를 가지는 아미노산은 염과 같은 성질을 나타낸다.

즉, 녹는점이 다소 높고 유기 용매에서의 용해도가 비교적 낮다. 아미노산은 양쪽성이다. 이들은 산으로 작용하여 강염기에 양성자를 줄 수도 있고, 염기로 작용하여 강산으로부터 양성자를 받을 수도 있다. 이러한 성질은 아미노기와 카복실기를 1개씩 가진 아미노산에 대한 평형으로 표현된다.

낮은 PH에서, 아미노산은 치환된 암모늄 이온의 형태로 존재한다. 높은 pH에서는 치환된 카르복실산염의 음이온으로 존재한다. 그러나 중간 pH에서는 쌍극성 이온으로 존재한다. 산성을 띠는 자리에 대해서 알아두어야 할 간단한 규칙은 용액의 pH가 pK보다 작으면 양성자는 그 원자에 붙어있고, 반대로 더 크면 양성자는 떨어져 나간다는 것이다.

피리딘고리가 벤젠고리와 접합하면 여러 고리 방향족 헤테로 고리 화합물을 형성한다. 가장 중요한 예로 퀴놀린과 아이소퀴놀린이 있는데, 이들은 나프탈렌의 구조와 비슷하지만 벤젠의 C1 또는 C2에 있는 CH가 N으로 치환된 구조이다.

이들 아민의 친전자성 치환반응이 탄소고리에만 일어나는 것으로 보아 벤젠고리와 마주보고 있는 피리딘형고리에는 치환반응이 잘 일어나지 않음을 알 수 있다. 피리딘의 안정성은 피리딘고리의 산화반응이 잘 일어나지 않는 것으로 보아도 알 수 있다. 즉, 퀴놀린을 KMnO4로 처리하면 벤젠고리가 산화된다. 퀴놀린과 아이소퀴놀린고리는 자연계에 널리 존재한다. 좋은 예로 퀴닌, 파파베린을 들 수 있다.

벤젠고리의 CH 1개를 N으로 치환한 것이 피리딘이라면, 벤젠고리의 CH 2개 이상을 N으로 치환한 화합물은 없을까? 물론 있다. 그 예로 다음의 세 다이아진이 있다. 이들 중에서 가장 중요한 화합물은 피리미딘으로 그 유도체에서 매우 중요한 염기이다. 트라이아진과 테트라진도 있으나 펜타진과 헥사진은 아직 발견되지 않고 있다.

나프탈렌고리에 2개 이상의 질소 원자가 들어 있는 화합물도 있다. 나프탈렌의 C1, C3, C5 및 C8 위치에 질소가 있는 프테리딘고리 화합물은 자연에게 널리 있는 화합물이다. 이 화합물은 나비의 날개에 들어있는 색소인 잔토프테린과 혈액을 형성하는 비타민인 엽산 등으로 존재한다. 프테리딘 고리의 OH기 대신 NH2 기가 들어있고 곁사슬에 첫 번째 질소에 메틸기가 들어 있는 엽산유사체는 암의 화학요법에 중요한 물질이다.

지금까지의 내용을 요약하면 방향족 벤젠고리의 CH 대신 질소 원자가 1개 이상이 들어있는 6각형 헤테로고리 화합물도 방향족 화합물이다. 질소 원자의 전자는 방향족 6파이 전자에 속해 있고 질소 원자의 비공유전자쌍은 벤젠고리의 평면에 있으므로 질소원자는 염기성을 띤다. 질소 원자는 전자를 끌어당기므로 벤젠고리의 친전자성 치환반응을 어렵게 한다. 그러나 친핵성 치환반응은 잘 일어나게 한다. 헤테로고리 방향족 화합물은 자연계에 널리 퍼져 있다.

벤젠의 CH 단위 1개를 산소 원자로 대체하면 그 화합물은 피릴륨이온이 된다. 꽃잎이 붉거나 푸른 것은 피릴륨 구조로 되어 있는 안토시아닌이 들어 있기 때문이다. 예를 들어, 붉은 장미의 색깔은 색소 때문이다. 포도당은 이 색소와 결합하여 색소가 수용액인 세포액에 녹을 수 있게 한다. 국화꽃의 일종인 팔랑개비 국화의 푸른색도 이 색소로 인한 것이지만 이 색소는 철이나 알루미늄 등의 금속 이온과 착화합물을 형성하고 있다. 여러 가지 다른 꽃의 색소도 근본적으로는 같은 구조로 되어 있고 단지 히드록시기의 수와 위치가 조금씩 다를 뿐이다.

케톤을 할로젠으로 처리하면 알파 할로젠화 반응이 일어난다. 아세톤과 염소의 반응을 위에 나타내었다. 먼저 아세톤이 엔올화된 다음 엔올과 염소가 반응하여 알파 클로로아세톤이 생성된다. 아세톤의 엔올은 친핵체로, 염소는 친전자체로 작용한다. 이 과정이 반복되면 1,1,1-트라이클로로아세톤같이 염소가 여러 개 붙은 화합물을 생성된다.

다중염소화된 케톤은 후속반응이 일어날 수 있으며 이 경우 염소화된 카복실산과 클로로폼이 생성된다. 아세톤은 대표적인 수용성 유기 용매이며 사람과 동물의 지방 대사 과정의 최종 생성물이기도 하므로 정수처리장에서 발견된다는 사실은 그리 놀랄 일이 아니다. 우리가 마시는 물에는 낮은 농도이기는 하지만 염소화된 유기화합물이 들어 있는데, 이 유기화합물 중 일부는 물의 정수처리 과정에서 발생하는 케톤의 화학과 관련이 있다.

이 경우 처리 과정에서 상당히 독성이 있는 화합물이 유입된다고 주장할 수 있지만, 정수 과정을 통해서 더 위험한 물질을 제거함으로서 균형을 이루게 된다. 다른 정수처리 방법에는 조류 성장에 필요한 양분 공급을 위해서 유기탄소, 나이트레이트 및 다른 다른 성분 물질을 물에 용해시키는 방법이 있다. 이러한 조류 생물자원은 지질과 트라이글리세이드를 함유한 세포벽 구성성분을 붙잡기 위하여 사용될 수 있다.

지질은 바이오디젤로 전환할 수 있으며, 그리고 디젤-연소 엔진에 사용되는 디젤을 대체하는 연료로 사용할 수 있다. 

식초의 맛이나 개미의 독침, 버터의 고약한 냄새, 아스피린이나 이부프로펜에 의한 고통의 감소, 이 모든 것은 가장 중요한 유기산인 카복실산과 관련이 있다. 폴리에스터와 나일론 섬유의 복원력, 벨크로의 놀라운 성질, 비단의 부드러움, 칼로리가 없는 설탕 대체물, 박테리아의 세포벽과 인체 세포막의 단단함 등도 카복실산 유도체의 성질과 관련이 있다.

모든 카복실산에 공통인 작용기는 카복실시이다. 카복실이라는 이름은 카보닐과 하이드록시기에서 따온 것이다. 카복실산은 자연계에 널리 존재하기 때문에 일찍부터 유기화학자들의 연구 대상이 된 화합물이다. 따라서 관용명을 가지고 있는 화합물이 많은 것은 놀랄만한 일이 아니다. 이들의 이름은 보통 산의 출처를 표시하는 라틴어 또는 그리스어에서 온 것이다.

카복실산의 IUPAC 명은 해당 알케인 이름의 접미사 e를 -ioc로 바꾸고, 끝에 acid를 넣는다. 치환기가 있는 산은 두가지 방법으로 명명한다.

그림은 탄소의 원자 궤도함수가 어떻게 하여 이웃하는 원자 3개와 삼각형결합을 하는지를 보여주고 있다. 이 그림의 첫 부분은 그림과 정확히 같다. 그러나 이제는 단지 3개만의 궤도함수를 연결시켜 세 개의 동등한 sp2 혼성궤도함수를 만든다. 이 궤도함수들은 한 평면상에 놓이게 되며 정삼각형의 각 꼭지점을 향하게 된다.

그들 사이의 각도는 120도인데, 이렇게 함으로써 각 궤도함수에 있는 전자의 반발력을 최소화할 수 있다. 원자가 전자 세개는 세 sp2 궤도함수에 각각 들어가게 되고 네 번째 원자가전자가 2p 궤도함수, 즉 sp2 혼성궤도함수와 수직인 궤도함수에 들어가게 된다.

이제 두 sp2 혼성탄소들이 합쳐져 이중결합을 만들 때 어떤 일이 일어나는지 살펴보자. 이 과정은 단계적으로 일어난다고 볼 수 있다. 두 결합 중 하나는 sp2 궤도함수 간에 끝과 끝이 연결되어 생긴 시그마결합이다. 이중결합 중 나머지 결합은 조금 다르게 형성된다. 

두 탄소의 p 궤도함수가 서로 나란히 정렬되면 그림의 아랫부분에 나타낸 바와 같이 횡적 겹침이 일어날 수 있다. 이러한 p 궤도함수의 횡적 겹침에 의해 형성된 결합을 파이결합이라고 부른다.

이중결합의 회전은 제한을 받는데 그 이유는 회전이 일어나기 위해서는 그림에서 보는 바와 같이 파이결합이 "끊어져야" 하기 때문이다. 에틸렌에서 파이결합을 끊는 데는 62kcal 의 에너지가 소요되는데, 이는 상온에서 얻을 수 있는 열에너지보다 훨씬 크다. 파이결합이 유지된 상태에서는 각 탄소의 sp2 궤도함수는 같은 평면에 놓이게 된다. 

시그마결합의 두 전자는 핵간 축을 따라 놓이게 되고 파이결합의 두 전자는 두 탄소와 그들에 연결된 4개의 원자로 이루어지는 평면을 중심으로 위와 아래에 놓이게 된다.

유기화학은 우리들의 일상에 영향을 미치고 있다. 우리 몸은 유기화합물로 되어 있으며 또 이에 둘러싸여 있다. 생명체에 있어서 거의 모든 반응은 유기화합물을 포함하고 있으며, 적어도 물리적인 관점에서 유기화학을 알지 못하고서는 생명을 이해하는 것이 불가능하다. 

생명체의 주요 구성분인 단백질, 탄수화물, 지질, 핵산, 세포막, 효소, 호르몬 등은 유기물질이다. 이외의 다른 종류의 유기화합물에는 가솔린, 오일, 자동차 타이어, 의류, 가구에 이용되는 나무, 책을 만드는 종이, 우리가 먹는 의약품, 플라스틱 용기, 카메라 필름, 향료, 카페트, 직물 등이 있다. 어떤 이름이고 대보면 그것이 유기물일 가능성이 크다.

매일 신문이나 TV에서 우리는 폴리에틸렌, 에폭시, 스티로폼, 니코틴 등을 언급하는 것을 접할 수 있다. 이 모든 용어는 유기물질과 관련된 것이다. 이 책에서 우리는 이러한 물질과 기타 더 많은 것에 대해 공부할 것이다. 간단히 말해서, 전문적인 화학자 또는 장차 내과의사, 치과의사, 수의사, 약제사, 간호사 또는 농업전문가가 되려는 학생들에 있어서 유기화학은 과학의 한 분야 이상의 의미를 갖는다.

왜 자당은 섭씨 185도에서 녹는데, 염화소듐은 이보다 훨씬 더 높은 섭씨 801도에서 녹는가? 왜 이 두 물질은 물에 잘 용해되는 반면 올리브 오일은 그렇지 않은가? 왜 뷰틸산메탈이라는 분자는 사과 냄새가 나는 반면, 이와 원자 수가 같은 아세트산 프로필이라는 분자는 배 냄새가 나는가?

이러한 질문에 답하기 위해서는 원자가 서로 어떻게 결합하고 상호작용하는지를 이해해야 한다. 결합이란 각종 물질의 구조, 물리적 성질, 화학적 거동을 이해하는 핵심이다. 아마도 여러분은 결합과 관련 개념에 대하여 기초화학 과정에서 이미 공부한 적이 있을 것이다. 

모양이 서로 다른 여러 궤도함수는 s,p,d 등 의 문자로 나타낸다. 궤도함수는 1,2,3 등의 숫자로 나타내는 껍질 안에 모여있다. 

리튬핵은 +3 양전하를 갖는 반면 베릴룸은 +4 양전하를 갖는다. 따라서 리튬에서 전자를 제거하는 것이 베릴륨에서보다 더 적은 에너지가 소요된다. 리튬이 베릴륨보다 전자를 더 잘 내주므로 리튬이 더 전기양성인 원자이다.