아연 Zn

발견의 역사

아연은 독립된 금속으로 인식되기 훨씬 전부터 합금에 쓰였다. 구리와 아연의 합금인 황동은 고대에 구리를 칼라민이라 불린 아연 광석과 함께 가열해 만들었고, 로마인은 이를 대량 생산해 동전과 장신구에 썼다.

금속 아연은 비교적 낮은 온도에서 끓어 용광로에서 증기로 빠져나가기 때문에 만들기가 까다롭다. 인도의 야금 기술자들은 증류로 이 문제를 풀었다. 라자스탄의 자와르에서는 중세에 거꾸로 세운 점토 증류기를 써서 아연을 대규모로 제련했다. 중국도 16~17세기에는 아연을 대량으로 생산해 유럽에 수출했다.

유럽에서는 1738년 윌리엄 챔피언이 브리스틀에서 아연 제련법의 특허를 냈다. 1746년 독일의 화학자 안드레아스 지기스문트 마르크그라프는 칼라민을 밀폐 용기에서 탄소와 함께 가열해 아연을 분리하고 그 성질을 체계적으로 기술했으며, 흔히 유럽에서의 발견자로 꼽힌다.

이름의 유래

영어 이름은 16세기 의사 파라켈수스가 쓴 독일어 Zink에서 왔다. 어원은 확실하지 않은데, 아연 결정의 뾰족한 모양에서 '갈래·이빨'을 뜻하는 Zinke 또는 Zinken과 연결 짓는 설이 있다. 원소 기호는 Zn이다. 한국어 '아연(亞鉛)'은 '납(鉛)에 버금가는 것, 납과 비슷한 금속'이라는 뜻의 한자어다.

주요 용도

• 아연 도금: 아연의 약 절반이 강철 표면을 덮는 데 쓰인다. 아연이 먼저 부식되므로 도금이 긁혀도 강철을 보호한다.
• 합금: 황동, 그리고 자동차 부품·자물쇠·철물을 만드는 아연 다이캐스팅 합금.
• 전지: 알칼리 전지와 망가니즈 건전지의 음극, 보청기용 아연-공기 전지에 쓰인다.
• 산화 아연: 고무 가황을 촉진하고, 자외선 차단제·연고·페인트에 쓰인다.
• 농업·동전: 비료와 사료에 넣는 미량 영양소이며, 미국 1센트 동전은 1982년부터 대부분 아연으로 만든다.

동위원소

아연에는 자연 동위원소가 다섯 가지 있다. 아연-64(약 49%), 아연-66(약 28%), 아연-67, 아연-68(약 19%), 아연-70이다. 아연-70은 극도로 느린 이중 베타 붕괴를 할 가능성이 있지만 실용적으로는 다섯 가지 모두 안정하다. 반감기 약 244일인 방사성 아연-65는 물질대사와 금속 마모 연구에서 추적자로 쓰인다.

생활 속 원소

아연은 면역 기능, 상처 치유, 성장, 미각과 후각에 꼭 필요하다. 굴·붉은 고기·씨앗·견과·콩류에 많다. 개발도상국 일부 지역에서는 아연 결핍이 흔해 어린이 질병의 한 원인이 된다.

보충제로 아연을 너무 많이 먹으면 구리 흡수를 방해할 수 있다. 아연 도금 강판을 용접하며 연기를 들이마신 사람에게는 독감과 비슷한 금속 흄 열이 생길 수 있다.