카멜레온 금속, 주석을 만나다

 

<카멜레온 금속, 주석을 만나다>

 

우리 주변에 있는 화학 성분을 알기 쉽게 풀어 드리는 '소재화학 탐구생활'입니다. 여러 분들은 혹시 금속이 우는 소리를 들어보신 적이 있나요? 신기하게도 고통을 가하게(?) 되면 우는 금속이 있습니다. 게다가 이 금속은 숨도 쉰다는 데요. 그 금속이 바로 오늘의 주인공입니다. 울고 숨쉬는 오늘의 주인공은 이뿐만 아니라 다양한 용도로 사용되는 카멜레온 같은 모습도 지녔습니다. 과연 그 주인공은 누규?

 

 

제 이름은 주석입니다.

 

주석은 영어로는 Tin, 원소기호로는 Sn(Stannum)이라고 불리는 "원자번호 50번의 광택이 있는 은회색 금속 원소"입니다. 주석의 역사는 꽤 깊습니다. 우리 고조선의 역사에서 소재 측면의 중요한 점은 청동이라고 할 수 있는데요. 당시 청동 검은 석기시대를 뛰어넘는 신무기로써 막강한 힘을 발휘했을 것입니다. 여기서 청동은 바로 Bronze, 즉 구리와 주석의 합금을 말합니다. 

 

주석의 분량을 늘리면 경도가 높아져서 오래 전부터 무기로 사용되었고 오늘날에도 많은 기계 부품에 사용되는 청동은 주석 15%짜리가 대부분입니다. 실제로 고조선은 매우 훌륭한 합금기술을 기반으로 약 13%~19% 함량의 주석을 포함하는 청동 검을 제작할 수 있었다고 합니다. 

 

 

카멜레온과 같이, 다양한 주석의 용도

 

 

주석은 공기와 접촉해도 산화가 잘 일어나지 않고, 쉽게 주조가 가능합니다. 주석은 그 차제의 성질로 보나 쓰임새로 보나 인간생활에 매우 필요한 금속이죠. 그리하여 우리생활 가운데 다양한 용도로 그 사용처가 늘어 가고 있는 추세랍니다.

 

그 용도를 자세히 알아볼까요? 전 세계 주석의 40%는 철 또는 구리 등의 표면 도금에 사용이 됩니다. 특히 인체에 무해한 것으로 알려져 있어서 강철에 주석을 도금한 것을 양철이라고 하는데, 지붕재료와 난로의 연통 뿐 아니라 통조림 등 음식물의 장기 보관용 용기로도 사용되고 있습니다. PCB에 쓰이는 납땜도 납과 주석의 합금을 이용하고 도자기의 유백제와 유리의 착색제로도 사용됩니다. 의약 분야에는 MRI(핵자기공명) 장치의 초전도 자석에도 주석합금이 전선으로 사용되고 심지어 예술 분야로는 파이프 오르간의 재료도 주석 합금으로 만들어 집니다. 

 

 

울고 숨쉬는 금속?

주석이 재미있는 이유는 또 하나 있습니다. 일반적으로 살아 있는 생명체는 고통을 주면 소리를 내게 됩니다. 혹시 금속이 우는 소리를 들어보신 적이 있나요? 음산한 기분이 드는 것도 사실인데요. Crying Bar라고 알려진 주석은 고통을 가하게(?) 되면 즉, 휘거나 구부리게 되면 아프다는 소리를 내는 금속입니다. 이런 소리를 낼 수 있는 이유는 주석 내부의 Crystal 들이 외부에서 가하는 힘에 의해 변형 되면서 일종의 부러지는 소리를 내는 것입니다. 주석은 녹는점이 섭씨 232도인데요. 주석을 녹여서 계속 결정성을 갖게 다시 식히면 반복해서 소리를 내게 할 수 있습니다. 한 번 들어보실래요?

주석이 우는(?) 소리: http://youtu.be/TMlJ9uHuClA

 

또한 주석은 바이오 금속, 또는 숨쉬는 금속이라는 별명도 갖고 있습니다. 보냉, 보온효과도 뛰어나고 특히 유기질 보존에 탁월한 효과가 있기 때문이죠. 물론 납과의 합금으로 Pewter라고 불립니다. 생맥주나 일반맥주를 Pewter 잔에 마시면 맥주의 독특한 맛을 한층 더해주고 다른 맥주잔에 비해 차가운 맛을 오랫동안 유지할 수 있습니다. 양주, 와인, 차 등의 경우는 향기가 오래 보존되어 그 맛이 우수하다고도 알려져 있습니다. 더불어 독한 술을 순하게 하는 작용도 한다고 합니다. 이렇게 우리 주변에서 다양한 역할을 하고 있는 주석은 국가 차원에서 약 75일의 사용 분량을 비축해야 하는 금속입니다.

 

주석과 롯데정밀화학은 어떤 관련이 있을까요? Touch Panel의 투명 금속재료인 ITO가 Indium Tin Oxide이고 이 재료를 Printing이 가능하도록 하는 신개념 재료가 롯데정밀화학에서 연구되고 있습니다. 다양한 역할만큼이나, 다양한 별명을 갖고 있는 카멜레온 금속, 주석이었습니다. 다음 시간에는 어떠한 주인공을 만날지 궁금하시죠? 소통이와 함께 하는 '소재화학 탐구생활' 많이 기대해주세요 ^_^