베릴륨 Be

발견의 역사

1798년 프랑스의 화학자 루이니콜라 보클랭은 광물학자 르네 쥐스트 아위의 부탁으로 녹주석(베릴)과 에메랄드를 비교했다. 아위는 두 광물이 같은 것이라고 의심했는데, 보클랭은 둘 다에서 알려지지 않은 산화물을 찾아냈다. 이 발견으로 에메랄드가 녹색을 띠는 녹주석의 한 종류라는 사실도 확인되었다.

금속 베릴륨은 30년 뒤인 1828년 독일의 프리드리히 뵐러와 프랑스의 앙투안 뷔시가 각각 독립적으로 염화 베릴륨을 포타슘으로 환원해 처음 얻었다. 산업적 생산은 20세기에 들어 시작되었고, 1930년대부터 베릴륨-구리 합금이 널리 쓰이기 시작했다.

이름의 유래

이름은 광물 베릴(녹주석)에서 왔고, 베릴은 청록색 보석을 가리키던 그리스어 beryllos에서 유래했다. 일부 베릴륨 염이 단맛을 내서 처음에는 '단맛'을 뜻하는 glucina로 불렸고, 프랑스에서는 100년 넘게 글루시늄(glucinium)이라는 이름을 썼다가 이후 베릴륨으로 국제적으로 통일되었다. 원소 기호는 Be이며 한국어 '베릴륨'은 소리대로 옮긴 이름이다.

주요 용도

• 항공우주·방위: 무게 대비 강성이 뛰어나 인공위성 구조물, 정밀 자이로스코프, 경량 거울에 쓴다. 제임스 웹 우주망원경의 주경 조각도 금을 입힌 베릴륨으로 만들었다.
• X선 창: 얇은 베릴륨 박은 X선은 통과시키고 공기와 빛은 막아 X선관과 검출기의 창으로 쓰인다.
• 합금: 구리에 베릴륨을 몇 퍼센트 넣으면 강하고 탄성이 좋으며 부딪쳐도 불꽃이 튀지 않는 합금이 되어, 폭발 위험 현장의 공구·커넥터·스프링에 쓴다.
• 원자력: 중성자를 반사·감속하고, 알파선 방출 물질과 섞으면 중성자 선원이 된다.

동위원소

베릴륨의 안정 동위원소는 베릴륨-9 하나뿐이어서 자연 베릴륨은 사실상 단일 핵종이다. 베릴륨-10은 반감기가 약 140만 년이며, 우주선이 대기 중 질소·산소와 부딪칠 때 생긴다. 지질학자는 빙하 코어·퇴적물·암석 표면의 베릴륨-10을 재어 노출 연대와 침식 속도를 추정한다. 반감기 약 53일인 베릴륨-7도 우주선이 만들며 공기 덩어리의 이동을 추적하는 데 쓰인다. 베릴륨-8은 생기자마자 헬륨 원자핵 두 개로 쪼개지기 때문에, 별은 헬륨 원자핵 세 개를 거의 동시에 합쳐야 탄소를 만들 수 있다.

생활 속 원소

고체 베릴륨 제품은 만져도 안전하지만, 가루나 증기를 들이마시면 민감한 사람에게 수년 뒤 만성 베릴륨병이라는 심각한 폐 질환이 생길 수 있다. 그래서 베릴륨을 가공하는 작업장은 밀폐 공정과 공기 감시를 갖춘다.

베릴륨은 지각에 드문 원소다. 보석 에메랄드와 아쿠아마린은 모두 녹주석의 일종으로, 각각 미량의 크로뮴·바나듐과 철 때문에 색을 띤다.