산소 O

발견의 역사

산소에는 발견자가 둘이고, 이름을 둘러싼 이야기도 유명하다. 스웨덴의 약제사 칼 빌헬름 셸레는 1771~1772년 무렵 산화 수은·질산 포타슘 등을 가열해 이 기체를 얻고 '불의 공기'라고 불렀다. 그러나 그의 연구를 담은 책은 1777년에야 나왔다.

그사이 1774년 8월 1일 영국의 성직자이자 화학자 조지프 프리스틀리는 렌즈로 햇빛을 모아 산화 수은에 비추고 나온 기체를 모았다. 그 속에서 촛불은 눈부시게 타올랐고 쥐는 보통 공기보다 오래 살았다. 그는 먼저 발표했지만 이 기체를 '플로지스톤이 빠진 공기'로 해석했다.

기체의 정체를 제대로 이해한 사람은 앙투안 라부아지에였다. 그는 정밀한 질량 측정으로 연소와 녹슮이 공기 속 이 성분과의 결합임을 보여 플로지스톤설을 무너뜨렸고, 1777년 oxygène이라는 이름을 붙였다.

이름의 유래

라부아지에는 그리스어 oxys(시다, 날카롭다)와 -genes(만드는)를 합쳐 이름을 지었다. 모든 산에 산소가 들어 있다고 잘못 믿었기 때문이다. 이 생각은 나중에 틀린 것으로 밝혀졌지만 이름은 그대로 남았다. 원소 기호는 O다. 한국어 '산소(酸素)'도 '산(酸)을 만드는 원소'라는 같은 뜻을 한자로 옮긴 것이다.

주요 용도

• 제강: 녹은 쇳물에 순수한 산소를 불어넣어 남는 탄소를 태운다. 산업용 산소의 가장 큰 쓰임이다.
• 의료: 호흡이 어려운 환자의 산소 치료와 마취에 쓴다.
• 절단·용접: 산소-아세틸렌 불꽃은 3,000 °C 이상에 이른다.
• 화학·수처리: 산소와 오존은 화학 제품 생산, 폐수 처리, 수돗물 소독에 쓰인다.
• 로켓: 액체 산소는 많은 발사체의 산화제다.

동위원소

산소의 안정 동위원소는 산소-16(약 99.76%), 산소-17, 산소-18 세 가지다. 산소-18이 든 물은 조금 덜 증발하므로, 빙하 코어·조개껍데기·퇴적물 속 산소-18과 산소-16의 비율은 과거 기온의 기록이 된다. 산소-18을 농축한 물은 PET 검사용 플루오린-18을 만드는 원료다. 반감기 약 2분인 방사성 산소-15도 PET 검사에서 혈류 측정에 쓰인다.

생활 속 원소

사람 몸무게의 약 65%가 산소이며, 대부분 물의 형태로 존재한다. 대기 상층에서 산소는 오존이 되어 해로운 자외선을 흡수한다. 순수한 산소를 오래 들이마시면 폐가 손상될 수 있고, 산소가 풍부한 환경에서는 물질이 훨씬 격렬하게 타기 때문에 가정용 산소 치료기를 쓰는 사람은 불을 가까이 해서는 안 된다.