텅스텐 W

발견의 역사

1781년 스웨덴의 칼 빌헬름 셸레는 당시 '텅스텐'이라 불리던 광물(오늘날의 회중석)에서 새로운 산인 텅스텐산을 얻었다. 그러나 금속 자체를 분리하지는 못했다.

1783년 스페인의 후안 호세 엘루야르와 파우스토 엘루야르 형제는 볼프라마이트(철망가니즈중석)에서 같은 산을 얻고, 이를 숯으로 환원해 처음으로 금속 텅스텐을 분리했다. 그래서 텅스텐의 발견은 흔히 엘루야르 형제의 업적으로 기록된다. 20세기 초 윌리엄 쿨리지가 텅스텐을 가늘게 뽑아내는 연성 가공법을 개발하면서 텅스텐 필라멘트 전구가 대중화됐다.

이름의 유래

'텅스텐'은 스웨덴어로 '무거운 돌'을 뜻한다. 원소 기호 W는 독일어 이름 '볼프람(Wolfram)'에서 왔는데, 주석을 제련할 때 이 광물이 섞이면 주석을 늑대처럼 '먹어 치워' 수율을 떨어뜨린다는 광부들의 말에서 유래했다는 설명이 널리 알려져 있다. 독일어·스웨덴어 등 여러 언어에서는 지금도 볼프람이라고 부른다.

주요 용도

• 초경합금: 탄화텅스텐을 코발트로 굳힌 초경합금은 다이아몬드에 버금가게 단단해 절삭 공구, 드릴 비트, 광산 장비에 쓰이며 텅스텐 소비의 가장 큰 몫을 차지한다.
• 고온 부품: 백열전구·할로겐램프 필라멘트, X선관 음극·양극, TIG 용접 전극, 핵융합로의 플라스마 대향 벽(다이버터) 재료로 쓰인다.
• 고밀도 합금: 무게추, 방사선 차폐, 진동 추, 고속 회전체의 균형추에 쓰인다.
• 공구강: 고속도강에 넣어 고온에서도 단단함을 유지하게 한다.

동위원소

자연 텅스텐은 다섯 가지 동위원소(180, 182, 183, 184, 186)로 이루어지며, 텅스텐-184가 가장 많다. 텅스텐-180은 반감기가 극히 긴 알파 붕괴 동위원소로 확인됐다. 텅스텐-182는 하프늄-182의 붕괴 생성물이어서, 하프늄-텅스텐 연대측정으로 행성 핵의 형성 시기를 추정한다.

생활 속 원소

한국 강원도 영월의 상동광산은 한때 세계적인 규모의 텅스텐 광산으로, 1950~60년대 한국 수출을 떠받친 자원이었다. 텅스텐은 밀도가 금과 거의 같아, 금괴 속에 텅스텐을 숨긴 위조품이 적발되기도 한다. 일부 세균과 고세균은 텅스텐을 효소에 쓰는데, 생물이 이용하는 원소 가운데 가장 무거운 것으로 알려져 있다. 금속 덩어리는 독성이 낮지만 텅스텐 가공 분진은 흡입하지 않도록 관리한다.