구리 Cu

발견의 역사

구리는 자연에서 순수한 금속 상태로도 나오기 때문에 사람들이 가장 먼저 다룬 금속에 속한다. 중동에서는 약 1만 년 전 자연 구리를 두드려 만든 장신구가 나왔다. 기원전 5000년 무렵 사람들은 광석에서 구리를 제련하는 법을 익혔고, 이후 주석을 섞으면 더 단단한 합금인 청동이 된다는 것을 알아냈다. 근동에서 기원전 3300년 무렵 시작된 청동기 시대라는 이름도 여기서 나왔다.

키프로스섬은 지중해 세계의 주요 구리 산지였고, 로마인도 많은 구리를 이곳에서 얻었다. 구리와 그 합금은 도구·무기·동전·거울·배관에 쓰였다.

19세기에 전신이, 이어 전력망과 전화망이 등장하면서 구리선 수요가 폭발적으로 늘었고, 전기 정련으로 전도성이 좋은 고순도 구리를 생산하게 되었다.

이름의 유래

로마인은 이 금속을 '키프로스의 금속'이라는 뜻의 aes Cyprium이라 불렀고, 이 말이 cyprum을 거쳐 cuprum으로 줄어 원소 기호 Cu가 되었다. 영어 copper도 같은 라틴어에서 왔다. 한국어 '구리'는 고유어이며, 한자로는 '동(銅)'이라 해서 청동·황동·동전 같은 말에 남아 있다.

주요 용도

• 전기 배선: 건물 배선·전력 케이블·변압기·모터 권선이 구리 사용량의 가장 큰 몫을 차지한다.
• 전자: 인쇄 회로 기판과 반도체 칩 내부 배선에 구리가 쓰인다.
• 배관·열 전달: 구리 배관, 방열기, 에어컨 코일, 열교환기.
• 합금: 황동(구리+아연)은 배관 부속과 악기에, 청동(구리+주석)은 베어링과 조각에, 백동은 동전에 쓰인다.
• 전기차·재생 에너지: 전기차·풍력 발전기·태양광 설비는 기존 설비보다 훨씬 많은 구리를 쓴다.

동위원소

구리의 안정 동위원소는 구리-63(약 69%)과 구리-65(약 31%) 두 가지다. 방사성 동위원소 가운데 반감기 약 12.7시간인 구리-64는 PET 영상에 쓰이고 치료 목적으로도 연구되며, 반감기 약 2.6일인 구리-67은 표적 항암 치료용으로 연구되고 있다.

생활 속 원소

구리는 필수 미량 원소다. 몸이 철을 이용하고, 세포에서 에너지를 만들고, 결합 조직을 만드는 효소의 구성 성분이다. 조개류·견과·씨앗·통곡물·내장 고기가 좋은 공급원이다. 유전 질환인 윌슨병 환자는 남는 구리를 배출하지 못해 간과 뇌에 구리가 쌓인다.

문어·오징어·투구게의 피가 파란 것은 산소 운반 물질인 헤모사이아닌에 철 대신 구리가 들어 있기 때문이다. 구리 표면은 시간이 지나면 많은 미생물을 죽이는 성질도 있다.