<과학교사가 알려주는 원소이야기 24.

철과 시너지를 내는 원소, 망간>

 

 

 

안녕하세요. 과학교사 정은희입니다.

우리 주위에서 시계, 리모콘, 도어락, 장난감 등 건전지가 쓰이는 곳이 많은데요.

일상에서 쓰이는 이 건전지에는 원소가 들어있습니다. 무슨 원소일까요?

 

 

 

망간(Mn)의 성질

 

 

망간은 지각 무게의 약 0.1%를 차지하는 12번째로 풍부한 원소입니다. 자연계에서는 연망간석, 능망간석의 형태로 존재하는데요. 예전에는 벽

화를 그릴 때 안료로 사용했다고 합니다. 망간은 반응성이 매우 큰 금속으로 주기율표에서 이웃하는 원소들보다 전자를 잃는 성질이 강하다고 합니다또한 비금속과는 잘 반응하지 않지만, 가열하면 결합하는 성질을 가지고 있습니다.

 

 

망간(Mn)의 이용

 

망간은 잘 부서서지는 성질때문에 단독으로 사용하긴 어려워요. 망간의 90% 이상은 철강산업에서 합금을 만드는데 사용됩니다. 망간을 철과 합금하는 이유는 크게 두가지인데요. 첫번째는 강철에서 부서짐을 일으키는 FeS(황화철)의 생성을 막아주고, 냉연강(Cold Steel)에서 산소와 산화망간(MnO)를 만들어 기포발생을 막는 역할을 하기 때문입니다. 두번째 이유는 강철의 강도 증가라고 말할 수 있는데요. 망간의 함량에 따라 고망간강(10~14% 함유)과 저망간강(1~2% 함유)로 나뉩니다. 저망간강은 기계적 성질과 전성이 뛰어다는 특성이 있고, 고망간강은 내성이 좋아 철도레일이나 장갑판을 만드는 데 사용됩니다.

 

망간 화합물은 그림의 안료와 유리의 색을 없애는 용도 쓰여왔습니다. 고대 로마시대에는 유리의 옅은 초록빛을 없애고 무색/ 투명으로 만들기 위해 이용했었고, 중세시대에는 강력한 산화제로 사용했다고 전해지는데요. 이 모두가 망간이라는 원소를 발견하기 전에 이미 화합물의 특성을 파악하고 사용했던 것이라고 하네요.


망간은 지각보다 해저에 훨씬 많은 양이 있다고 해요. 해저에 있는 망간단괴는 암석의 풍화작용으로 바다에 침체되어 단단하게 굳어진 덩어리를 말하는데요. 단괴가 함유하고 있는 성분은 지역마다 다를 수 있지만 대체적으로 망간, 철, 니켈, 구리, 코발트 등을 포함한 희토류 금속을 포함하고 있습니다. 희토류 금속은 제철산업과 항공우주, 전자산업에 필수 광물자원이기 때문에 망간단괴를 '해저의 노다지', '검은 황금'이라고 부르기도 하죠.

 

 

 

몸 속의 망간(Mn)

 

망간은 생물체에 미량이지만 필수적인 영양소입니다. 사람의 몸에는 약 12mg의 망간이 뼈, 근육, 신장 등에 있습니다. 여기서 망간은 생체 내 반응을 촉매하는 효소들의 보조인자 역할을 합니다. 특히 뼈의 밀도를 높이거나, 항산화 작용을 하는 데도 작용을 한다고 합니다. 인간의 신체를 지탱해주는 데 필수적인 원소, 망간! 인류의 삶과 산업의 뼈대를 이루는 역할을 하는 없어서는 안 될 원소인것 같다는 생각이 드네요!

 

 

 

선생님의 한마디

 

망간이 부족하면 체내의 효소가 작용을 하지 못하여 관절질환이나 골다공증이 생기기 쉽고, 과잉섭취를 할 경우는 신경장애나 면역기능이 약해진다고 해요. 하지만 많은 식품에 망간이 들어있기 때문에 걱정하지 않으셔도 됩니다. 그리고 음식물 섭취 시 일정량만 몸에서 흡수하기 때문에 건강한 사람은 부작용이 크게 나타나지 않습니다.

망간이 풍부한 음식은 홍합, 헤이즐넛, 호밀빵, 두부 등입니다. 편식하지 마시고 꼭 챙겨먹도록 해요.

 

 

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