경합금 알루미늄 역사 & 알루미늄 적용분야

경합금 알루미늄 역사 & 알루미늄 적용분야

<<알루미늄의 역사>>

'알루미늄'이란 이름은 기원전 고대 로마인들이 염료의 착색제로 사용한 '알루민'('결합'의 의미를 가짐)이란 광석으로부터 유래되었다. 이 광석 속에 '알루미늄'이 들어있다는 사실은 모른체 오랜 세월 내려오다가 1825년에 와서야 이 광물질에서 금속 알루미늄을 발견하였고 추출하는데 성공하였다. 사실 알루미늄은 지구 표면의 약 8%를 구성하고 있어 산소와 실리콘 다음으로 풍부한 원소이다.

그런데 왜 그토록 오랜세월 발견되지 않았을까? 그 주된 이유는 알루미늄은 금속형태를 자연적으로 얻을 수 없기 때문이다. 알루미늄은 산소 또는 다른 원소와 결합되어 바위, 흙, 식물 등에서 대부분 발견된다. 이로인해 1825년 파리 세계박람회가 개최되었을 때 전시된 알루미늄은 '진흙에서 건진 은'으로 불리우며 매우 귀한 금속으로 대접받았다. 심지어 당시 왕궁 연회에서는 다소 신분이 낮은 인사들은 금과 은으로 된 스푼과 포크로 식사하고, 왕가의 사람들은 알루미늄으로 만들어진 것을 사용했다고 한다. 1866년은 알루미늄 역사에 한 획을 긋는 해가 되었다. 전기분해를 통해 얻을 수 있는 방법이 제안된 것이다. 그 뒤 1966년에 대량생산의 길이 열렸고 오늘날 알루미늄은 다른 모든 비철금속의 생산량보다 더 많이 생산될 만큼 흔하게 되었으며, 경합금 시대를 이끌어가는 주역이 되었다.

<<알루미늄의 특성과 적용분야>

알루미늄은 구리보다는 3배 이상 가볍고 철보다는 2.9배 가벼운 경금속이다. 열과 전기 전도도에서 은, 금, 구리만이 알루미늄을 앞선다. 또한 거미줄보다 가는 전선을 뽑을 정도로 유연성이 뛰어나다. 단지 문제가 되는 것은 강도인데, 과학자들은 100여년 전부터 알루미늄의 좋은 특성은 그대로 살리면서 약한 강도를 개선할 방법을 찾게 되었다. 20세기 초 어느 날, 독일의 화학자 빌름은 알루미늄을 기본으로 하고 구리와 마그네슘, 망간으로 이루어진 합금을 만들었다. 이어서 담금질 실험을 계속 하였는데,  마침내 놀랄만한 합금이 탄생되었다. 이 합금의 이름은 '두랄루민'이었는데 처음 생산된 독일의 마을 '듀렌'에서 따왔다. 그 이후로 가볍고 경도가 높은 이 합금은 항공산업에서 없어서는 안될 소재가 되었다. 그동안 원시적인 비행기에 머물던 항공기 수준을 거대한 비행기 수준으로 일거에 올려놓았다.

방위산업, 우주산업도 알루미늄 합금으로 인해 비약적인 발전이 이루어졌다. 미사일 껍질, 잠수함의 동체는 물론 인공위성의 표면 등이 알루미늄 합금으로 만들어졌다. 전기분야에서도 고전압 송전선, 모터와 변압기의 코일, 전선, 콘덴서 등에 들어가며, 러시아에서는 현재 알루미늄 동체로 된 초고속 철도를 구상 중인데 러시안 트로이카라 불려질 예정이며 속도는 마하에 이를 것이라 한다.

또한 알루미늄은 부식성이 거의 없다. 이 성질은 표면을 이루는 아주 얇은 막(0.0001mm)이 산소로부터 금속을 보호하는 '방패' 역할을 하기 때문이다. 만일 이 보호막이 없다면 알루미늄은 공기 중에서 불꽃을 내며 타버릴 것이다. 알루미늄의 이 방패 역할 때문에 화학이나 식품공장의 장치는 물론 샷시를 비롯한 주택의 내.외장재로 각광을 받고 있다. 이같이 알루미늄의 응용범위는 꾸준히 확장되어가고 있는데, 전후 미국에서 나온 알루미늄으로 만들어진 상품의 목록이 2천 조항에 이른다는 통계도 있다. 최근에는 빛은 통과하지만 열은 차단되는 알루미늄 섬유의 개발과 이용이 늘어나고 있다. 이 섬유로 옷을 만들면 우리 몸을 열과 추위로부터 보호해 준다. 비옷, 낚시꾼의 외투, 제철소에서 일하는 사람들의 작업복, 소방수들의 방화복 등이 등장하였다.

<<우리회사에서 알루미늄을 적용하는 분야>>

알루미늄을 사용하는 대표적인 강종으로는 금속 섬유용(FCA1, 2), 폐열회수기 전열관용(SCA10, 12)이 있다. 이러한 강종은 대기 중의 산소와 반응하여 비교적 순수한 알루미나(Al203)로 된 보호피막을 형성한다. 이 피막은 고온에서 소재가 산화되지 않게 하는 보호층의 역할을 하여 내산화성을 갖게 한다. 또한 알루미늄은 산소와의 반응성이 좋아 제강시 탈산제로도 이용된다. 자원이 풍부하고 응용범위가 넓은 이 가벼운 금속의 인기는 미래에도 식지 않을 것이다.