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FINE_CHEMI 2015. 10. 22. 18:20

<과학교사가 알려주는 원소이야기 12.> 가벼운 것이 강하다. 알루미늄

 

 

 

 

<과학교사가 알려주는 원소이야기 12.

 가벼운 것이 강하다, 알루미늄>

 

 

 

안녕하세요 여러분, 과학교사 정은희입니다! 사람들의 뇌리에 가장 강하게 박혀있는 알루미늄이 사용되는 곳은 어디일까요? 바로 쿠킹호일입니다! 대일화학공업의 대일밴드, 3M의 스카치테이프가 일반 명사로 굳어진 것처럼 호일도 알루미늄 호일이라고 많이 부릅니다. 호일 이외에도 알루미늄이 사용되는 곳은 참 많아요. 지금부터 하나씩 알아볼까요?

 

 

알루미늄이 어디에 쓰일까?

 

알루미늄, Aluminium 1825년 덴마크의 외르스테드가 명반에서 분리에 성공함으로써 발견되었습니다. 알루미늄이란 이름은 프랑스의 무기화학자 드빌이 그리스에서 명반을 alumen이라 부른 것에 빗대어 원소명을 지었다고 해요.

알루미늄은 은색 금속으로 강도는 철과 비슷하지만 무게는 1/3정도 입니다. 열전도성이 구리와 금보다는 못하지만 가격이 싸기 때문에 도체로도 많이 쓰이는데요알루미늄 공기에 노출되면 산소와 반응하여 얇은 산화물 피막이 형성되고 그 이후에는 더 이상 산화되지 않습니다. 따라서 관리나 수리가 필요 없기 때문에 가구나 건축물에 많이 사용됩니다. 또한 연성(파괴되지 않고 늘어나는 성질)과 전성(파절 없이 영구변형이 일어나는 성질)이 커서 가는 선이나 얇은 박으로의 가공이 쉽다는 장점이 있죠.

알루미늄은 합금으로 만들어 사용하면 강도가 강해지기 때문에 합금에 들어가는 원소의 종류나 양에 따라 1000번~7000번 계열의 다양한 합금이 존재합니다.  특히 7000번 계열은 3~8%의 아연/마그네슘 합금인데, 열처리를 하면 강도가 높아져 주로 항공기에 쓰입니다.

계열에 따라 사용이 다르지만 가장 많이 사용되는 곳은 자동차입니다.( 28%) 차의 경량화로 에너지 절감을 할 수 있기 때문이죠. 그 다음으로는 호일을 포함한 각종 포장입니다.(23%) 그리고 14%는 건축자재, 나머지 35%는 가전제품, /난방기, 주방기구, 화학 등 다양한 곳에 이용됩니다. ‘알루미늄이 안 쓰이는 곳이 있을까?’라는 생각이 들 정도로 곳곳에 사용되고 있네요.

 

알루미늄의 재활용

 

 

알루미늄을 얻기 위해서는 보크사이트 광석에서 산화알루미늄을 채취하고 이를 전기 분해 과정이 필요한데, 1kg의 금속 알루미늄을 생산하기 위해서 약 15kWh의 전력이 소모됩니다. 전체 비용에서 전력 요금이 차지하는 비중이 20~40%이기 때문에 전력 공급이 부족하거나 전기 요금이 비싼 국가는 알루미늄 생산이 어렵습니다.

그렇다면 재활용이 방법이겠죠? 알루미늄은 100% 재활용이 가능합니다재활용할 때는 에너지가 5%만 필요하고, 폐기물도 15%만 나오기 때문에 비용 면에서 아주 효과적이죠. 실제로 유럽에서는 음료 캔의 42%, 건축 자재의 85%, 자동차의 95%가 재활용된다고 합니다

일상부터 공업에까지. 게다가 재활용까지 가능하다니 금속 계의 팔방미인, 차세대 소재임이 틀림 없네요! 이제부터 작은 알루미늄이라도 그냥 버리지 말고 환경과 에너지를 위해서 우리 함께 알루미늄 재활용에 힘쓰도록 해요 : )

 

선생님의 한마디

지금은 값이 싼 알루미늄이지만 예전에도 저렴한 가격이었을까요? 1800년대만 해도 알루미늄은 금과 은보다 비쌌다고 해요. 알루미늄의 전성시대였죠.

나폴레옹 3세는 고가의 알루미늄을 정말 좋아했다고 합니다.

연회를 할 때 왕가의 사람들과 저명한 인사들에게만 알루미늄으로 된 스푼과 포크로 식사를 대접하여 차별 논란 사건이 있기도 했었습니다. 나머지 사람들은 자존심이 상해 음식을 제대로 먹지도 못했다고 해요.

당시 제조법으로는 알루미늄을 분리해내는 것이 어려웠기 때문에 현재의 백금과 같은 가치를 지녔다고 합니다. 그래서 사치와 과시를 두려워하지 않았던 나폴레옹 조차도 알루미늄 풀세트 식기를 소유하지 못했다고 하죠. 나폴레옹이 현대 사회에 타임머신을 타고 와서 음료수 캔이 자판기에서 쏟아져 나오는 것을 본다면 엄청 놀라겠죠?

 

 

 

 

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