코발트 Co

발견의 역사

코발트 화합물은 원소의 존재가 알려지기 훨씬 전부터 쓰였다. 이집트의 유리 장인, 페르시아의 도공, 그리고 나중에는 중국 청화 백자를 만든 이들이 모두 코발트가 든 광물로 강렬한 파란색을 냈다. 사람들은 대개 이 색이 비스무트나 이미 알려진 다른 물질에서 나온다고 생각했다.

1730년대 스웨덴의 화학자 게오르크 브란트는 파란 유리를 만드는 광석을 연구해, 그 색이 흔히 믿던 비스무트가 아니라 알려지지 않은 금속에서 나온다는 것을 보였다. 보통 1735년으로 보는 이 발견으로 코발트는 고대 이후 이름이 알려진 사람이 처음 발견한 금속이 되었다. 브란트는 또 이 광석에서 나는 마늘 냄새 섞인 독한 연기가 새 금속이 아니라 비소 때문이라는 것도 밝혔다. 1780년 토르베른 베리만이 코발트가 독립된 원소임을 확인했다.

이름의 유래

이름은 광산 민담에 나오는 장난꾸러기 도깨비인 독일어 코볼트(Kobold)에서 왔다. 하르츠와 에르츠 산지의 은 광부들은 겉보기에는 쓸 만한데 제련해 보면 쓸모 있는 금속은 나오지 않고 독한 비소 연기만 내는 광석을 도깨비의 짓이라고 여겼다. 원소 기호는 Co이며, 한국어 '코발트'는 소리대로 옮긴 이름이다.

주요 용도

• 전지: 코발트는 휴대전화·노트북·전기차에 쓰이는 여러 리튬 이온 전지의 층상 양극재를 안정하게 한다.
• 초합금: 코발트 기반 또는 코발트가 든 합금은 제트 엔진과 가스 터빈의 고온부에서도 강도를 유지한다.
• 절삭 공구: 코발트는 초경합금 드릴 날과 톱날에서 탄화 텅스텐 입자를 붙잡아 주는 결합재다.
• 자석: 사마륨-코발트 자석과 알니코 자석은 높은 온도에서도 성능을 유지한다.
• 안료·촉매: 코발트 블루는 도자기와 유리를 물들이고, 코발트 촉매는 석유 정제와 합성 연료 제조에 쓰인다.

동위원소

코발트의 안정 동위원소는 코발트-59 하나뿐이다. 코발트-59에 중성자를 쪼여 만드는 방사성 코발트-60은 반감기가 약 5.27년이며 투과력이 강한 감마선을 낸다. 감마나이프 같은 방사선 치료 장비, 의료용품 멸균, 식품 조사, 용접부 비파괴 검사에 쓰인다. 코발트-57(약 272일)은 교정용 선원과 뫼스바우어 분광법에 쓰인다.

생활 속 원소

사람은 비타민 B12의 형태로만 코발트를 필요로 한다. 비타민 B12는 적혈구를 만들고 신경을 유지하는 데 꼭 필요하다. 동물성 식품에 들어 있어 엄격한 채식주의자는 보충제를 권고받는다. 토양이 척박한 곳에서는 양 같은 초식 동물에게 코발트 결핍이 생긴다.

초경합금 산업에서 코발트가 든 분진을 들이마시면 폐가 손상될 수 있다. 세계 코발트의 상당 부분은 콩고 민주 공화국에서 채굴되는데, 비공식 광산의 작업 환경이 심각한 문제로 지적되어 왔다.