지난번 ‘원소로 보는 화학사’에서는 나폴레옹이 러시아 원정에 실패한 원인과 깊은 관련이 있는 원소 ‘주석’을 소개해드렸는데요 오늘은 금속 중에서 전기, 열의 전도율과 반사율이 가장 큰 원소 ‘은’에 얽힌 화학이야기를 들려드릴게요!
은의 주요 생산국은 멕시코, 페루, 중국 등인데요. 은은 황화물인 휘은석에서 산출되며, 그 외에 구리, 납, 아연 등을 정련하는 과정에서 부산물로 생산됩니다. 은은 부드럽고 빛나며 은백색의 아름다운 광택을 지닌다는 특징이 있습니다. 금속 중에서 빛을 반사하기 가장 쉽기 때문에 거울의 소재로 매우 적합합니다. 또한, 금 다음으로 연성과 전성이 뛰어나 얇게 늘여서 펴면 투명에 가까운 은박이 만들어지는데요. 1g의 은은 약 2km 길이까지 늘일 수 있습니다. 이뿐만 아니라, 수많은 금속 중에서 은의 전기전도율과 열전도율이 가장 높기 때문에 전자제어기판의 회로에 사용되기도 합니다. 은은 옛날부터 귀중한 금속으로 여겨지며, 사람들은 금과 함께 은을 가치의 기준으로 삼았습니다. 그리고 언제부턴가 금화보다 은화의 사용이 점차 확대되면서 은행(銀行)이라는 금융기관의 명칭이 생겨났습니다. 하지만 은으로 기념주화를 만드는 경우는 있지만, 일반적으로 동전으로 유통되지는 않습니다.
17세기 유럽에 치명적인 전염병 페스트가 퍼져 최소 2,500만 명 이상이 사망했을 때 상류층의 피해가 비교적 적었던 이유는 은 식기의 항균 효과 때문이라는 연구 결과도 있습니다. 또한, 사극을 보면 음식에 은수저를 넣어 독이 들었는지 확인하는 장면을 종종 볼 수 있는데요. 과연 사극이 아닌 과거 현실 속에서 실제로 이러한 방법으로 독극물 검사를 했을까요? 그렇습니다. 우리나라에서는 왕에게 수라상을 내기 전에 은수저로 독극물 검사를 했습니다. 그럼 오늘날에도 은을 이용해 독성 물질을 검출할 수 있을까요? 주로 황화비소라는 비소 화합물을 독극물로 썼던 과거에는 황과 만나 검게 변하는 은의 성질이 유용했지만, 환경 호르몬과 발암 물질 등이 독으로 작용하는 오늘날에는 큰 의미가 없게 되었습니다. 오히려 은수저는 계란, 양파, 마늘 등 황이 많이 든 음식과 닿으면 변색되므로 실용성이 떨어진다는 사실!
고대 그리스, 로마 신화나 연금술에서는 은을 달과 연관 지었습니다. 그리고 2010년에 NASA는 지구에서 관찰할 수 있는 먼지로 이루어진 버섯구름을 만들기 위해 달의 뒷면에 있는 크레이터 안으로 우주 탐사선을 충돌시켰는데요. 과학자들은 버섯구름에서 다른 원소들과 함께 적은 양이지만 의미 있는 정도의 은을 발견하고 깜짝 놀랐습니다. 그렇다면 은은 달이 밝게 보이는 이유와 관련이 있을까요? 정답은 ‘아니오’ 입니다. 달이 밝게 빛나는 것은 달 표면에 있는 은 입자들이 빛을 반사하는 것과는 아무 관련이 없습니다. 실제로 달은 표면에 도달하는 빛의 12%만 반사하기 때문에 어두운 회색이라는 사실! 달이 밝게 보이는 것은 달이 어두운 밤하늘에 떠 있기 때문입니다.
터키 및 그리스에서는 기원전 3,000년경부터 은광석의 채굴이 이루어졌습니다. 고대 문명사회에서 은은 귀중한 금속으로 사용되었고, 심지어 고대 이집트에서는 금보다 은의 가치를 더 높게 평가하기도 했습니다. 다량으로 존재하지만, 금과는 달리 천연 은의 형태로 산출되는 일이 적어서, 실제로 사용하게 된 것은 후대부터입니다. 하지만, 안타깝게도 은을 처음 발견한 사람이 누구인지는 알려지지 않았습니다. 그럼 은의 원소명은 어디서 유래되었을까요? 그 이름은 앵글로색슨어의 siolfur에서 유래된 것입니다. 원소기호 Ag는 라틴어의 argentum과 산스크리트어의 argunas가 어원이며, 이것은 ‘빛나다’ 또는 ‘밝다’라는 의미입니다.
은은 구리보다 효과적으로 세균, 박테리아, 미생물 등을 박멸합니다. 귀족이 치명적인 전염병 페스트에 덜 걸린 이유에도 은 식기의 항균 효과가 영향을 줬던 것처럼 오늘날 은은 나노입자 형태로 공기 정화, 물 정화, 섬유 항균 등에 이용됩니다. 항균 효과도 무시할 수 없을 만큼 뚜렷하게 나타나는데요. 이때 몸 안의 이로운 세포와 미생물까지 죽일 수 있으므로 남용하지 않는 것이 좋습니다. 그리고 오랫동안 은을 먹으면 색소 침착, 피부 질환 등 중독을 일으킨다는 연구 보고도 있으니, 주의해야 합니다.
은은 귀금속과 화폐보다 산업에 더 많이 쓰이는데요. 은 합금은 땜납, 악기를 비롯한 내마모성 합금 제조에 널리 사용되며, 전기전도도가 높아 집적회로나 축전지 등에도 쓰입니다. 은은 모든 금속 중 열전도도가 가장 높은 금속으로, 발열 현상이 생기는 기기의 열 발산을 돕는 물질인 서멀 그리스(Thermal grease: 열을 전달하는 유체 물질로, CPU 열전도에 사용되거나 고열을 사용하는 기계의 베어링 또는 체인 등에 사용됨)와 서멀 글루(Thermal glue: 핫건이라고 부르는 전기인두 비슷한 공구에 넣어 열로 녹여서 플라스틱 등의 접합에 사용함)에 쓰이기도 합니다.
오늘은 금속 중에서 전기, 열의 전도율과 반사율이 가장 큰 원소인 ‘은’에 대해 소개해드렸는데요. 다음 ‘원소로 보는 화학사’에서는 우리 생활 속 손 타는 곳에서 흔히 볼 수 있는 원소 ‘구리’에 얽힌 화학이야기를 들려드릴게요! 많이 기대해주세요.
<내용 출처>
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)
감사합니다