알루미늄(Aluminum)의 원자 번호 13번, 원소 기호 Al

알루미늄은 지구 상에 가장 많이 존재하는 금속 원소다! 그러나 이러한 특성에도 불구하고 알루미늄은 19세기가 될 때까지 광석에서 순수한 금속으로 분리되지 못했으며, 20세기에 이르러서야 비로소 일상에서 널리 사용되기 시작했습니다.

 

현대사회에서 알루미늄은 가정과 일터를 가리지 않고 곳곳에서 그 모습을 드러냈는데 만약 우리가 20세기 중반에 출현한 산업 소비사회에서 한 가지 이름을 붙여야 한다면, 그것은 아마도 '알미늄 시대'가 될 것입니다. 

 

 

알루미늄(Aluminum)의 원자 번호 13번, 원소 기호 Al

 

 

알루미늄 시대의 장점

현대의 기술, 상업, 사회, 예술, 경제적인 모든 성취를 집약하여 보여줄 만한 물건은 무엇일까? 대부분의 부품이 금속으로 이루어진 비행기일까? 아니면 다량의 알루미늄이 쓰인 컴퓨터일까? 고민을 거듭한 끝에 마침내 우리가 사는 소비사회와 그 생활양식을 대변할 물건 딱 한 가지가 머릿속에 그려졌습니다.

 

그것은 바로 맥주와 청량 음료를 담는 알루미늄 깡통이라고 말한다면 말도 안 된다고 여기는 사람들도 있을지도 모르지만, 이 주제에 대해 깊이 고민하면 할수록 알루미늄 캔야말로 정답이라는 확신이 들것 입니다.

 

• 소량의 합금이 포함된 것을 제외하면 맥주 캔은 순수한 알루미늄으로 구성
• 맥주 캔은 현대의 금속산업이 낳은 대량 생산품(미국 연간 1000억 개 생산)
• 알루미늄 캔의 생산 과정은 현대 기술이 발전하면서 최신 자동화 공정 개발
• 맥주 캔의 내용물 가공과 디자인, 마케팅은 현대 소비자의 생활양식의 지표

 

만약 지구가 소행성과 충돌하여 알루미늄 짱 통 하나만 남기고 모든 것이 사라진다 하더라도, 우선을 타고 그곳을 지나던 외계인은 깡통을 연구하 여 우리의 기술과 문화, 외모 및 생리적 특성 등 현대사회의 수많은 부분을 재현할 수 있을 것으며 한때 그저 쓰고 버리는 소비문화의 상징이었던 알루미늄 깡통은 이제 재활용의 상징이 되어, 줄어가는 자원을 보존하고 지구의 환경을 지키기 위한 길을 이끌고 있는 실정입니다. 

 

 

금보다 귀한 현대 사회의 금속

알미늄이 지각에서 가장 흔한 금속 원소이긴 하지만, 자연 금속 형태로 발견되는 일은 극히 드물다. 이 금속은 19세기 초에 영국의 화학자이자 발명가인 험프리 데이비(Humphry Eavy, 1778~1829)에 의해 원소 상태로 발견되었습니다. 

 

그는 명반에 포함된 금속성 원소를 확인하고 여기에 알루미늄이라는 이름을 붙였다. 얼마 후 덴마크의 과학자 한스 크리스티안 외르스테드(Hans Christian Oersted, 1777~1851)가 최초로 알루미늄을 금속 형태로 만드는 데 성공했으나, 복잡한 분리 방식으로 시간과 비용이 많이 드는데 비해 결과물의 양이 너무 적었습니다.

 

그리하여 19세기 중반까지 알루미늄은 실생활에 응용되지 못한 채 그저 값비싸고 신기한 금속으로만 여겼다. 따라서 한동안 알루미늄은 금보다도 귀하고 비싸게 취급되었으며, 각종 국제 박람회에서도 당당히 전시물의 하나로 자리 잡았으며 또한 워싱턴 기념탐이 건축될 때에는 2.85킬로그램에 이르는 당시 최대 규모의 알루미늄 주조물이 거대한 탑끝의 덮개가 되어 피뢰침 역할을 했습니다. 

 

한편 프랑스의 황제 나폴레옹 3세는 이 새로운 경 금속의 군사적 활용 가능성과 희귀성에 커다란 관심을 보였는데 황제가 성대한 연회를 여는 날이면 일반 하객들은 금으로 된 식기를 사용했지만, 귀빈에게는 특별히 알루미늄 식기가 제공되었으며 가장 싼 주전자나 냄비, 살림도구를 알루미늄으로 제작하는 오늘날에 그런 식으로 사람을 대접한다면 아마 많은 손님이 심한 불쾌감을 느낄 것입니다.

 

1886년에는 미국의 찰스홀(Charles Hall, 1863~1914)과 프랑스의 폴 에루(Paul Heroult, 1863~1914)는 두 발명가가 각각 독자적인 연구 끝에 산화알루미늄을 빙정석(cryolite) 용해액에 넣고 전기 분해하는 방법을 발견하여, 알루미늄의 상업 생산을 위한 길을 열었

훗날 '훌 에루 공정' 으로 이름 붙은 이 방법은 얼마 지나지 않아 수천 톤의 알루미늄을 생산하는 데 사용되었고, 기존의 생산 비용을 200배나 절감시키며 각종 산업 분야와 일상생활에 알루미늄이 쓰이는 데 크게 공헌하였습니다.

 

알루미늄은 내구성이 뛰어나면서도 가공이 쉽고 부식 저항성이 강하며, 철보다 무게가 가벼워 이 금속이 세상에 등장한 후 가장 먼저 활용된 분야 중 하나가 바로 건축이었는데 건축 업자들의 눈에는 무게 대비 강도가 뛰어난 알루미늄의 특성이 무척 매력적으로 느끼며 비쳤을 것입니다.

 

물론 홀과 에루의 발견 직후부터 알루미늄의 상업화가 이루어진 것은 아니었다. 금속의 전기분해 과정에서 많은 전력 이 필요했기에, 알루미늄의 개발과 상업화는 유럽과 북미지역에서 대대적으로 전기가 사용되기 시작한 후에야 이뤄졌습니다. 

 

 

현대 문명사회와 알루미늄 시대의 장점

 

 

비행기, 기차, 그리고 자동차

현대 사회에서 알루미늄은 매우 다양하게 활용되어 대부분 가정의 주방에는 알루미늄 은박지가 구비되어 요리를 하거나 남은 음식을 포장할 때 쓰일뿐만 아니라 현대식 주택에 사는 사람이라면 알루미늄으로 만들어진 문과 창틀을 쉽게 발견할 수 있을 것입니다.

 

또한 항공기 산업과 같이 부품의 무게가 완성품의 전체 구조에 큰 영향을 미치는 분야에서도 알루미늄은 요긴하게 쓰이는데 다만 자동차는 알루미늄의 높은 생산 비용 때문에 대부분 강철로 제작되지만 20세기 후반에 원유 가격이 급등하면서, 자동차 업계는 차량의 무게를 줄이는 편이 훨씬 경제적이라는 결론을 내렸습니다

 

그리하여 1999년 독일의 아우디(Aoudi) 생산 공장에서 최초로 모든 부품이 알루미늄으로 구성된 자동차가 탄생했으며 과학은 지금까지 우리에게 많은 신소재를 선사했지만, 이 금속의 다양한 활용도를 고려할 때 앞으로 올 수십 년 동안에도 인류는 이전과 변함없이 알루미늄 시대를 살아갈 것입니다. 

 

 

 

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