<과학교사가 알려주는 원소이야기 9.

 조용히 밤거리를 수놓는 네온>

 

 

 

여러분 안녕하세요. 과학교사 정은희입니다!

밤에 거리를 돌아본 적 있죠? 해가 지고 거리를 돌아다니다 보면 어두운데도 불구하고 광고판이나 상점 간판이 환하게 빛나고 있는 것을 볼 수 있어요. 이것은 단순히 전기로만 빛나는 것이 아니라 네온이라는 원소 때문입니다! 오늘은 네온에 대해 알아볼까요?

 

네온의 발견

 

네온, Neon 1898년에 램지와 그의 제자 트래버스가 헬륨과 아르곤의 성질을 연구하는 과정에서 발견하였습니다. 네온을 에너지를 줘서 전기적으로 들뜨게 하면 밝은 붉은색의 빛을 낸다는 것도 발견했답니다.

네온의 원소명, Neon은 그리스어로 새로운을 의미하는 neos에서 유래했고, 우리는 원소 기호로 네온은 Ne로 나타냅니다. 네온은 주기율표에서 비활성기체 족으로 불리는 18족에 속하며 헬륨 다음으로 가볍습니다. 헬륨이 그랬던 것처럼 네온 역시 안정하기때문에 실온에서 단원자분자로 존재하며 화학반응성이 작습니다. 그러다보니 지구 대기의 대부분을 차지하는 이원자 분자인 질소와 산소보다 가벼운 것이죠. 네온으로 채운 풍선은 공기 위로 뜨지만 헬륨보다는 무겁기 때문에 헬륨을 넣은 풍선만큼은 높이 올라가지 않습니다!

액체로 존재하기 힘든 네온

네온은 우주에서는 풍부하지만 지구에서는 희귀한 원자입니다. 매우 가벼운데다 다른 원자와 반응하지 않기 때문에 지구 생성시 나타난 네온은 대부분 지구를 빠져나간 것으로 여겨지고 있습니다. 대기에 있는 네온을 얻기위해 공기를 액화시켜 분별증류를 통해 얻지만 극소량이라 년간 생산량이 작고 가격 또한 비싸죠. 액체 네온의 가격은 액체 헬륨의 55배에 달한다고 합니다.

액체 네온은 기화하면 부피가 엄청나게 커집니다. 보통 액체가 기화하면 500-800배정도 부피가 증가하는데, 네온 1340배나 부푼다고 합니다. 또한 네온은 액체로 존재하는 온도 범위가 가장 좁은 원소입니다. 그러나 네온의 냉동 능력은 헬륨의 40배, 수소의 3배나 된다고 하니 놀랍죠?

 

네온의 이용

1902년 프랑스의 '에어리퀴드'회사가 공기에서 네온을 분리하여 생산, 판매하기 시작하였고 1910년에 네온램프를 만들어 1912년에는 광고판으로 네온사인을 판매하기 시작하였다고 해요. 네온사인의 역사가 무려 100년이나 되었더라구요! :D

물론 길거리의 네온사인들이 모두 빨간색이 아닌데요? 라고 말씀하실 것 같은데요. 길거리의 네온사인들은 사실 다른 비활성기체를 섞어서 만듭답니다. 다른 기체를 섞으면 우리가 보는 그 화려한 색상이 가능한 것이죠. 이런 특성으로 네온은 전광판 말고도 프린터나 광디스크, 홀로그래피, 레이저 포인터 등에 사용됩니다.

 

 

선생님의 한마디  

 

선생이 네온에 대해서 알아보다가 신기한 사실을 하나 발견했어요. 바로 네온이 산소통을 구성하는 인공공기에 사용된다는 거에요! 네온사인이나 조명에만 쓰이는 줄 알았는데 말이죠?

위에서 액체 네온이 기화되면 1340배 정도 부피가 증가한다고 했죠. 그만큼 저장성과 수송성이 뛰어납니다. 또한 네온은 질소 분자에 가까운 밀도를 가지고 있기 때문에, 산소와 네온을 혼합해서 만든 인공 공기를 마셔도 목소리 변화가 일어나지 않는다고 해요. 그래서 다이빙 산소통과 우주복 산소통의 인공공기에 사용된다고 합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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소통이와 화통이가 전하는 화학 이야기. 세상에 빛을 더하는 정밀화학 이야기를 들려 드립니다 :) Leading Fine Change

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