인테리어 자재의 숨은 감초 - 알루미늄 이야기

[늘품도어1]

은색의 반짝반짝 매끈한 알루미늄과 늘품도어는

뗄래야 뗄 수 없는 관계예요.

알루미늄 없이 자체제작을 할 수 없기 때문인데요.

그래서 제작공장에는 건물높이의 알루미늄 바가

항상 구비되어 있습니다.

단순히 인테리어의 필수 자재라고 생각했던 알루미늄에 대해

재밌는 이야기를 해볼까 해요.

알루미늄은 단지 오래된 남은 음식을 포장해서 냉장고에 넣는

용도로만 쓰이는 것은 아닙니다.

알루미늄은 규소 다음으로 땅에서 찾을 수 있는 금속 원소입니다.

알루미늄이 안쓰이는 곳은 없습니다.

우리가 알고있는 코카콜라 등 탄산음료 부터 기타 포장애,

항공기 및 자동차, 우리 손에 있는 스마트폰에도 사용됩니다.

알루미늄은 지구 지각의 약 8%의 무게이며 지표면에 대량으로

있기 때문에 이 금속을 활용하는 것이 당연하게 여겨집니다.

그러나 알루미늄은 가볍고 (US 지질학 리포트에 따르면

강철이나 구리의 3분의1 무게) 쉽게 성형하고 접히며

재활용할 수 있습니다.

또한, 부식에 강하고 반복 사용해도 견딜 수 있습니다.

알루미늄이 재밌는 점은 알루미늄이 전혀

쓸모가 없었다는 점 입니다.

금속은 실제로 산화하거나 전자를 잃으면서

철이 녹스는 것과 비슷하게 반응합니다.

그러나 이런 반응으로 만들어진 산화알루미늄은

벗겨지기 쉬운 산화철과 달리 원래의 금속에 달라붙어

더 이상 부식되지 않도록 보호합니다.

메사추세츠 공과대학의 David D. Hsu가 만든

웹사이트에 따르면 알루미늄은 마그네슘이 여분의

양성자를 흡수하는 행융합 반응을하는 별에서

만들어집니다. 자연에서는 순수한 형태로 발견되지 않습니다.

땅에서 알루미늄은 명반(칼륨 알루미늄 설페이트)이라는

화합물에서 가장 자주 발생합니다.

덴마트 화학자 Hans Christian Oersted는

1825년 명반에서 알루미늄을 처음으로 추출했습니다.

과학자들은 나중에 명반에서 알루미늄을 추출하는

과정을 개선했지만 가격을 실용적으로 낮출 수는 없었습니다.

수십 년 동안 알루미늄은 금보다 더 귀했습니다.

1848년부터 프랑스 초대 대통령 나폴레옹 3세는

귀한 손님에게 알루미늄 접시와 커트러리로 대접했습니다.

1911년 기사에 따르면 나폴레옹 3세는 아들을 위해

알루미늄 딸랑이도 만들었다고 합니다.

그리고 마침내 1886년에 Paul Heroult라는

프랑스 엔지니어와 Charles Hall 이라는

Oberlin 화학졸업생은 산화알루미늄이 빙정석

(나트륨 알루미늄 플루오라이드)에서 녹고 전류가 흐르는 공정을

독립적으로 발명했습니다.

이렇게 만들어진 Hall-Heroult 공정은

보크사이트 광석에서 알루미늄을 추출하는 Bayer 공정과 함게

오늘날에도 알루미늄을 생산하는데 사용됩니다.

알루미늄의 유일한 안정적 형태는 AL-27이며, 대부분의

동위원소는 반감기가 밀리초에 불과하므로 눈 깜짝할 사이에

사라집니다. 동위원소는 양성자 수는 같지만 원자량이 다른 원소를

말하며 반감기란 원자핵이 방사성 붕괴를 통해 발산하는

방사능 양이 처음의 절반으로 줄어드는 데 걸리는 시간을 말합니다.

그러나 알루미늄의 방사성 동위원소인 AL-26은 약 730,000년의

반감기를 가지고 있습니다.

2006년 Nature 저널에 실린 연구에 따르면 이 동위원소는

은하의 별이 형성되는 지역에서 발견되는데

NASA연구원들은 초신성 또는 별 폭발을 정확히

찾아내기 위해 탐지가 가능한 AL-26 폭발을 사용했습니다.

과학자들은 이러한 AL-26 측정법을 통해 우리은하에서

평균적으로 50년마다 초신성이 발생하고 매년 7개의

새로운 별이 탄생한다고 예측했습니다.

2012년 미국 환경 보호국에 따르면

포장용으로 190만톤의 알루미늄이 생산되었고

또 다른 170만 톤은 가전제품, 자동차 부품 및

기타 내구재에 사용될 만큼 풍부합니다.

단일 Boeing-747에는 147,000파운드 (66,000kg 이상)의

알루미늄이 포함되어 있습니다.

알루미늄 분말과 요오드 몇 방울은 유독한 보라색 요오드 증기구름과

갑작스러운 화염 반응이 나타납니다.

EPA에 따르면 알루미늄을 재활용하는 데 필요한 에너지는

광석에서 새로운 알루미늄을 추출하는 데

필요한 에너지의 5%에 불과합니다.

알루미늄 협회에 따르면 지금까지 만들어진

모든 알루미늄의 약 75%가 재활용되어 여전히 사용중 입니다.

테크니온 이스라엘 공과대학의 재료과학자 '단 셰흐트만'은

비반복 패턴의 분자 구조인 준결정을 발견했는데

이 물질은 망간과 알루미늄의 혼합물이었습니다.

노스 캐롤라이나주 대학의 재료 및 공학교수인 Yuntian Zhu에

따르면 시장에는 수백 가지의 알루미늄 합금 또는 다른 금속과의

혼합물이 있습니다.

알루미늄만으로는 가볍지만 약하기 때문에 다른 금속을

첨가하여 더 무겁게 합니다.

Zhu와 그의 동료들은 이 개념을 극단적으로 사용하여

강철만큼 강한 알루미늄을 만들었다고 네이쳐 커뮤니캐이션 저널에

발표했는데 2010년 약간의 마그네슘 및 아연과 혼합된 알루미늄에

극도의 압력을 가함으로써 알루미늄 입자를 나노 크기로 분쇄할 수

있음을 발견했다는 내용입니다.

이러한 더 작아진 입자는 합금이 움직일 수 없도록 하여 압력을

가하면 세라믹처럼 부서지지 않습니다.

움직임이 있어도 혼합 알루미늄이 여전히 견고하게 남아있을 정도만

존재합니다.

현재 연구원들이 이 초강력 알루미늄 합금을 한 번에 소량만

만들 수 있어 상업적 응용은 아직 불가능합니다.

한편, 오레곤 연구자들은 물에서 형성되는 알루미늄 화합물,

특히 산화알루미늄을 연구하기 위해 최첨단 기술을 사용하고 있습니다.

오레곤 주립대학의 더글라스 케츨러는 '특히 필름 형태의

산화알루미늄은 다양한 산업분야에 사용되며 이 필름은

긁힘방지 및 부식방지에 우수한 장벽을 만들고,

또한 작은 입자를 침전시키기 위해 수처리에 사용된다' 고 말했습니다.

늘품도어는 알루미늄 양면제단기를 통해 알루미늄을 가공하고 필름래핑기와

필름재단기로 다양한 색상의 현관중문을 제작하고 있습니다.

생산 및 실측과 설치를 같이 하기 때문에 더 믿을 수 있는 제품입니다.

#알루미늄의활용 #알루미늄이야기 #알루미늄장점 #알루미늄특징 #금속에대한재밌는이야기 #알루미늄의발견 #과학이야기 #재미있는과학이야기 #알루미늄활용  #현관중문  #늘품도어