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화학이야기

원소로 보는 화학사 Vol. 006 ‘원자번호 53번 요오드(아이오딘)를 소개합니다’

2017년 7월 21일

Vol. 006 원소로 보는 화학사 '원자번호 53번 ‘요오드’를 소개합니다' 요오드(53, I): #원소 #요오드 #아이오딘 #요오드의_발견 #베르나르_쿠르투아 #요오드의_쓰임 #갑상선_호르몬 #할로젠_램프 #요오드화은

지난번 ‘원소로 보는 화학사’에서는 원자번호 7번 ‘질소’를 소개해드렸는데요. 오늘은 원자번호 53번 ‘요오드(아이오딘)’에 관한 재미있는 이야기를 들려드릴게요. ‘요오드’라고 하면 전설의 빨간약이 생각나시는 분들 많이 계시죠? 전설의 빨간약은 포비돈-아이오딘(Povidone-iodine, PVP-I)이라는 소독약을 말합니다. 옛날에는 어지간한 상처는 빨간약 하나로 해결된다는 우스갯소리도 있었을 정도입니다. 그럼 지금부터 요오드 이야기를 시작해보겠습니다.


원자번호 53번 ‘요오드’를 소개합니다!

요오드? 아이오딘? 아마 대부분의 많은 분들이 ‘아이오딘’보다는 ‘요오드(jod)가 좀 더 익숙하실 텐데요. 요오드는 독일식 용어로, 독일 학계에 영향을 받은 일본에서 많은 지식을 받았던 우리나라의 특성이 반영된 것입니다. 그래서 예전에는 원소 기호도 ‘J’였는데요. 독일 학계에서 혼란을 피하고자 원소 이름을 ‘iod’로 변경하고 원소 기회도 ‘I’로 변경했답니다. 프랑스 화학자 조제프 게이뤼삭(Joseph Gay-Lussac)은 아이오딘을 태우면 보라색 증기가 발생한다는 이유로 ‘자주색’을 뜻하는 그리스어 이오데스(iodes)에서 따와 이 원소의 이름을 ‘요오드’라고 짓게 된 것입니다.

‘요오드’가 발견되기까지의 과정

Bernard Courtois 베르나르 쿠르투아(1777.02.28 ~ 1838. 09.27)프랑스 화학자,요오드의 발견-요오드(Iodine) 원소명은 요오드를 태우면 보라색 증기가 발생한다는 이유로 ‘자주색’을 뜻하는 그리스어 이오데스(iodes)에서 유래

요오드는 1811년에 프랑스 화학자 베르나르 쿠르투아(Bernard Courtois)가 처음 발견했습니다. 요오드의 발견은 화약에 필요한 질산칼륨을 생산하기 위해 해초에서 나트륨과 칼륨 화합물을 추출하려고 시도했던 것이 계기가 되었는데요. 그가 해초를 태우고 남은 재에 황산을 붓자 자주색 증기가 만들어졌고 이 증기를 농축하자 짙은 푸른색 결정이 만들어졌습니다. 이후 다른 화학자들이 연구를 더 진행한 후에 쿠르투아가 새로운 원소를 발견했다고 선언했습니다.

‘요오드’는 어디에 사용될까요?

우리 몸의 갑상선 호르몬 구성 원소

블래더 랙:갈조 식물로 19세기에 갑상선종이나 요오드 부족으로 인한 갑상선이 부어오르는 것을 치료하는 데 사용되던 인기 있는 요오드 공급원이었다, 갑상선종 환자의 목: 요오드 결핍은 전 세계적으로 90% 갑상선종의 원인이다. 갑상선종은 많은 비가 내려 토양에 포함되어 있던 대부분의 요오드가 물에 녹아 내려간 지역에서 자주 발생한다.

요오드는 우리 몸의 갑상선 호르몬 구성 원소로 사람에게도 필수적인 원소입니다. 그러나 사람 몸에 포함된 요오드의 양은 약 20mg 정도인데요. 이런 요오드는 갑상선에서 분비하는 두 가지 호르몬의 합성에 중요한 역할을 합니다. 그래서 요오드가 부족하면 목이 부풀어 오르는 갑상선 비대증이 생기고, 심하면 뇌까지 손상될 수 있습니다. 또한, 요오드를 충분히 섭취하지 못할 경우에는 갑상선호르몬이 충분히 분비되지 않은 갑상선기능저하증이 나타납니다. 갑상선기능저하증은 피로감, 체중 증가, 추위에 적응하지 못하는 것과 같은 증상이 나타나는 질병으로 이러한 증상이 악화되면 목이 부풀어 오르는 갑상선종으로 발전하게 되는 것이죠. 그럼 요오드를 자연적으로 섭취하기 가장 좋은 식재료에는 어떤 것들이 있을까요? 바로 요오드가 최초로 발견된 미역, 김 등의 해조류와 천일염입니다. LG화학 생명과학사업본부에서도 요오드가 활용된 갑상선 질병 관련 치료제를 연구 및 개발, 생산하고 있답니다.

할로젠 램프의 수명과 효율성을 높여주는 원소

할로젠 램프: 진공 상태의 전구 안에 브로민이나 요오드를 넣어 수명과 효율성을 높인 전구로, 백열전구보다 수명이 3배 가량 길고 그을음이 생기지 않으며 색상이 선명하고 크기가 작다.

우리가 쓰는 발광체로는 ‘텅스텐 필라멘트 전구’, ‘전력 소모는 낮은데 밝은 LED’, ‘화려한 네온사인’, ‘자동차 전조등에 사용되는 할로젠 램프’가 있는데요. 그 중 할로젠 램프는 진공 상태의 전구 안에 브로민이나 요오드를 넣어 수명과 효율성을 높인 전구입니다. 백열전구보다 수명이 3배 가량 길고, 그을음이 생기지 않으며, 색상이 선명하고 크기가 작아 백열전구를 대체하고 있습니다.

 

할로젠 램프 하면 또 LG화학을 빼놓고 이야기할 수 없죠! 요오드는 LG화학의 정보전자소재 중 고기능성소재로 만들어지는 제품에도 사용이 되는데요. 그 제품으로는 편광필름(편광판)이 있습니다. 편광필름(편광판)은 TFT-LCD의 핵심소재로 패널의 상/하단에 부착돼 디스플레이 패널에서 빛을 통과시키거나 차단하는 역할을 합니다. 편광필름은 약 300마이크로미터(0.3mm) 두께의 다층 복합필름으로 요오드 물질이 배향된 PVA 층과, 이를 보호하는 TAC, 점착층과 보호필름, 이형필름 등으로 구성됩니다.

그 밖의 다양한 쓰임

1829년에 프랑스 의사 장 루골(Jean Lugol)은 폐결핵을 치료할 수 있다고 믿었던 요오드와 요오드화물의 용액을 만들었는데요. 그의 믿음은 잘못된 것으로 밝혀졌지만 이 용액은 아직도 사용되고 있습니다. 요오드딩크라고 불리는 요오드와 요오드화물의 비슷한 용액은 소독제, 물 세정제, 녹말을 검출하는 실험실용 시약 등으로 사용되고 있습니다. 또한 요오드 증기는 은과 반응하여 빛에 민감한 요오드화은을 만드는데요. 요오드화은은 필름을 기반으로 하는 사진에서 매우 중요하다는 사실! 이뿐만 아니라, 요오드화은의 결정은 구름에 뿌려 비가 내리도록 하는 인공 강수의 씨앗으로도 사용하기도 합니다.


한 눈에 보는 ‘요오드’ 발견자: 베르나르 쿠르투아(Bernard Courtois), 발견 연도: 1811년, 어원: ‘보라색’을 뜻하는 그리스어 ‘iodes’, 특징: 상온에서 고체로 존재하며 열을 가하면 승화한다. 살균 효과가 있다, 사용 분야: 소독약,살균제, 헬로젠 램프, 식용 색소 등, 원자량: 126.904g/mol, 밀도: 4.933 g/㎤, 원자 반지름: 1.98Å

오늘은 정말 다양한 곳에 사용되는 ‘요오드’ 원소를 소개해드렸는데요. 다음 ‘원소로 보는 화학사’에서는 변비약의 주성분으로 사용되는 ‘마그네슘’에 대해서 소개해드릴게요. 많이 기대해 주세요!

 

또 다른 원소이야기가 궁금하다면? 원소로 보는 화학사 바로가기

 

<내용 출처> 

두산백과/위키백과/네이버 지식백과(인문과학, 사회과학 등)/누구나 쉽게 배우는 원소 (그림으로 배우는 118종 원소 이야기)/원소의 세계사 (주기율표에 숨겨진 기상천외하고 유쾌한 비밀들)/원소가 뭐길래 (일상 속 흥미진진한 화학 이야기)/Big Questions 118 원소 (사진으로 공감하는 원소의 모든 것)

 

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