팔라듐 Pd

발견의 역사

1802년 영국의 윌리엄 하이드 울러스턴은 남아메리카산 백금 광석을 왕수에 녹인 뒤 백금을 분리하고 남은 용액에서 새로운 금속을 얻었다.

그는 이 발견을 곧바로 논문으로 발표하지 않았다. 대신 1803년 런던의 한 상점을 통해 '새로운 은'이라는 이름으로 익명 판매 광고를 냈다. 이에 화학자 리처드 슈네빅스는 이것이 백금과 수은의 합금에 불과하다고 주장했고, 한동안 논란이 이어졌다.

울러스턴은 1805년에야 자신이 발견자임을 밝히고 새 금속의 성질을 정식으로 보고했다. 논란은 그렇게 끝났고, 팔라듐은 독립된 원소로 인정받았다.

이름의 유래

이름은 1802년에 발견된 소행성 팔라스(Pallas)에서 왔다. 팔라스는 그리스 신화의 지혜의 여신 팔라스 아테나의 이름이다. 새로 발견된 천체의 이름을 원소에 붙이는 것이 당시의 유행이었다. 원소 기호는 Pd다. 한국어 이름 '팔라듐'은 표기 변화 없이 쓰인다.

주요 용도

• 촉매 변환기: 가솔린 차량의 배기가스에서 일산화탄소와 탄화수소를 산화해 없애는 데 팔라듐이 가장 많이 쓰인다.
• 유기 합성 촉매: 팔라듐 촉매 교차 결합 반응은 의약품, 농약, 디스플레이 재료를 만드는 핵심 기술이다. 이를 개발한 리처드 헤크, 네기시 에이이치, 스즈키 아키라는 2010년 노벨 화학상을 받았다.
• 전자 부품: 적층 세라믹 콘덴서(MLCC)의 전극, 커넥터 도금에 쓰인다.
• 치과·장신구: 치과용 합금과 화이트골드, 팔라듐 장신구에 쓰인다.
• 수소 정제: 수소만 통과시키는 팔라듐 막으로 고순도 수소를 얻는다.

동위원소

자연계 팔라듐은 여섯 가지 안정 동위원소(팔라듐-102, 104, 105, 106, 108, 110)로 이루어지며, 팔라듐-106이 가장 많다. 팔라듐-107은 반감기가 약 650만 년인 핵분열 생성물로, 초기 태양계 운석의 연대 연구에도 쓰인다. 팔라듐-103(반감기 약 17일)은 전립선암 등에 작은 방사선원을 직접 넣는 근접 방사선 치료에 쓰인다.

생활 속 원소

팔라듐은 러시아와 남아프리카공화국에서 대부분 생산되며, 니켈·백금 광석의 부산물로도 얻는다. 자동차 촉매 수요 때문에 가격 변동이 크며, 한때 금보다 비싸게 거래되기도 했다.

금속 팔라듐은 독성이 낮고 부식에 강하지만, 드물게 팔라듐 합금에 알레르기 반응을 보이는 사람이 있다. 스마트폰과 노트북의 전자 부품 속에도 소량 들어 있어, 폐전자제품에서 회수하는 '도시 광산'의 주요 대상이다.

1989년 팔라듐 전극을 쓴 '상온 핵융합' 발표가 세계적 관심을 끌었지만, 다른 연구실에서 재현되지 않아 과학계에서 받아들여지지 않았다.