마그네슘 Mg

발견의 역사

전해지는 이야기에 따르면 1618년 영국 엡섬의 한 농부는 소들이 쓴맛 나는 샘물을 마시지 않는 것을 보았다. 이 물에는 황산 마그네슘이 들어 있었고, 이것이 여러 병에 쓰인 '엡섬 소금'으로 유명해졌다.

1755년 스코틀랜드의 화학자 조지프 블랙은 마그네시아(산화·탄산 마그네슘)가 석회(칼슘 화합물)와 다른 물질임을 보여, 마그네슘을 별개의 원소로 인식하는 중요한 발판을 마련했다. 험프리 데이비는 1808년 전기 분해로 불순한 마그네슘 아말감을 얻었고, 프랑스의 앙투안 뷔시가 1831년 무렵 염화 마그네슘을 포타슘으로 환원해 덩어리 금속을 만들었다. 이후 로베르트 분젠이 녹인 염화 마그네슘을 전기 분해하는 방법을 개발했으며, 이것이 오늘날 제법의 선구가 되었다.

이름의 유래

이름은 그리스 테살리아 지방의 마그네시아(Magnesia) 지역에서 왔다. 이곳에서 마그네시아 알바 같은 광물이 났다. 같은 지명에서 자석(magnet)과 망가니즈(manganese)라는 말도 생겨나 초기 화학자들을 꽤 헷갈리게 했다. 원소 기호는 Mg이며, 한국어 '마그네슘'은 소리대로 옮긴 이름이다.

주요 용도

• 경량 합금: 마그네슘 합금은 자동차 운전대, 변속기 하우징, 노트북·카메라 몸체, 전동 공구에 쓰인다.
• 알루미늄 합금: 마그네슘을 조금 넣으면 음료 캔과 여러 구조용 알루미늄이 튼튼해진다.
• 제련: 녹은 쇳물에서 황을 제거하고, 크롤 공정에서 사염화 타이타늄을 금속 타이타늄으로 환원한다.
• 불꽃: 타는 마그네슘은 강렬한 흰빛을 내어 조명탄과 불꽃놀이에 쓰인다.
• 의약·산업: 수산화 마그네슘은 제산제와 완하제로, 열에 강한 산화 마그네슘은 용광로 내벽 재료로 쓰인다.

동위원소

마그네슘의 안정 동위원소는 마그네슘-24(약 79%), 마그네슘-25(약 10%), 마그네슘-26(약 11%) 세 가지다. 일부 운석 광물에는 수명이 짧은 알루미늄-26이 붕괴해 생긴 마그네슘-26이 더 많이 들어 있어, 태양계가 생긴 뒤 처음 수백만 년 동안 일어난 사건의 시기를 잴 수 있다. 마그네슘-25는 NMR과 생물학적 추적 연구에 쓰인다. 방사성 동위원소는 모두 수명이 짧다.

생활 속 원소

성인의 몸에는 약 25 g의 마그네슘이 있으며 대부분 뼈에 들어 있다. 에너지 대사와 DNA 합성에 관여하는 효소 등 300가지가 넘는 효소가 마그네슘을 필요로 한다. 녹색 채소·견과·씨앗·통곡물이 좋은 공급원이며, 녹색 채소가 초록색인 것도 마그네슘을 품은 엽록소 때문이다.

마그네슘 리본이나 부스러기는 한번 불이 붙으면 격렬하게 타고, 물을 부으면 오히려 불이 커질 수 있어 전용 소화기를 쓴다.