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<과학교사가 알려주는 원소이야기 27.

합금의 왕, 니켈>

 

 

 

 

 

 안녕하세요. 과학교사 정은희입니다.

미국 5센트 동전이 어떻게 불리는지 아시나요? Nickel, 니클입니다. 동전에 니켈이라는 원소가 들어가기 때문이죠. 또한 니크롬선 (Nichrome wire), 백동(cupro-nickel) 등 이름에 니켈(Ni)이 들어가는 것이 많습니다. 그만큼 니켈이 여러 곳에 유용하게 쓰이고 있다는 거죠! 오늘은 니켈에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

 

 

 

 

 

니켈의 명명

 

니켈, nickel은 1751년 스웨덴의 크론스가 독일의 홍비니켈석 속에서 발견했습니다. 니켈이라는 원소 이름은 독일어로 홍비니켈석을 악마의 구리(Kupfernickel)라고 부른 것에서 유래했습니다. 이 광석을 정련할 때 발생하는 증기가 유독했기 때문입니다.

 

 

 

 

니켈과 스테인리스강

 

니켈 생산량의 약 2/3는 스테인리스강의 제조에 사용됩니다. 스테인리스강에는 다양한 혼합비가 존재하는데, 18%의 크롬에 8%의 니켈이 함유된 18-8 스테인리스강이 대표적이죠. 또한 철, 크롬, 니켈이 들어간 오스테나이트 스테인리스강은 내부식성이 좋고 가공과 용접이 쉬우며 고온에서도 사용 가능하기에 전체 스테인리스강 사용의 70%를 차지합니다. 이 물질에서의 니켈 함량은 4~22%입니다. 스테인리스강의 특징은 이전 포스팅에서 말씀드렸죠? http://www.finelfc.com/400

단단하고 부식성이 적기 대문에 전자제품, 주방용기, 건축 부품 등 다양하게 쓰이고 있습니다.

 

 

 

 

 

니크롬선

 

 니크롬(nichrome)은 60%의 니켈이 있어 온도에 따른 전기 저항의 변화가 적고 내열성이 좋아 전열기, 전기오븐에 이용됩니다. 인코넬(inconel)은 니켈을 주성분으로 하는 크롬, 철, 티타늄 등의 합금입니다. 내열성이 좋고 900℃에서도 산화되지 않으며 부식성이 적어, 제트기관 재료, 원자로의 연료용 스프링, 전열기 부품 등으로 사용됩니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

니켈-수소배터리[ Ni-MH-]

 

니켈카드뮴 배터리를 대신하여 보편적으로 가장 많이 사용하고 있는 충전지인데요. 니켈-카드뮴보다 무겁지만 많은 용량의 에너지가 저장되고 중금속으로 인한 오염문제를 일으키지 않아 친환경적이기도 합니다. 또한 이 배터리는 수명도 길어서 자동차에도 사용되기도 합니다.  

 

 

선생님의 한마디

가끔 금속에 대한 알러지를 가지고 있으신 분들 보실 수 있을텐데요. 니켈에 대한 알러지도 현대인에게 많이 나타나고 있습니다. 실제로 이때문에 장신구에 0.05%이상 니켈을 함유할 수 없도록 제한이 있는데요. 장신구 뿐만 아니라 스마트폰, 태블릿, PC 등 전자기기에도 니켈이 많이 포함되어 있습니다. 실제로 2014년 아이패드의 표면 코팅에 포함된 니켈 성분 탓에 어린이가 피부 발진을 일으켰다는 사례 보고가 나오기도 했었죠. 이 소년이 금속 알러지가 있었는데. 추적결과 이 소년이 사용한 아이패드의 뒷부분 표면 코팅에 니켈이 포함되었던 것으로 알려졌고, 케이스를 씌워 사용토록 한 결과 그 증상이 재발하지 않았다고 합니다. 니켈 뿐만 아니라 금속 알러지가 있으면 붓기, 가려움증, 수포 등이 나타날 수 있는데요. 긁으면 만성습진으로 발전할 수 있으니 바로 내원하시는게 좋겠습니다.

그리고 피부가 금속에 민감하신 분들은 전자기기는 예쁜 케이스도 많으니 하나 장만하셔서 써보시는게 어떨까요?

 

 

 

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

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