특별기고

비스무트 원소 전자 배치 모형
비스무트 원소 전자 배치 모형

최근 지어진 대부분 건물의 천장에는 화재가 발생했을 때 자동으로 살수하는 스프링클러라는 장치가 있다. 이 장치에 열을 감지하는 센서와 같은 특수한 전자 부품이 설치돼 있는 것이 아니다. 노즐의 끝에 특별한 금속이 물을 막고 있는 안전장치가 있다. 그 금속 안전장치는 녹는점이 낮다. 화재로 인해 열이 발생하면 금속이 녹아내리고 막혔던 노즐이 열리며 살수가 되는 원리이다.

최근 화재 사건에 건물의 스프링클러가 작동하지 않아 큰 피해가 있던 사례가 있었다. 마치 스프링클러 자체를 중앙이나 현장에서 감지하고 조절하는 시스템으로 간주하고 기계결함으로 보도했으나 실제 이유는 스프링클러에 연결된 배수관에 물이 공급되지 않아서이다.

보통 노즐을 막고 있는 금속은 합금을 사용하는데, 인듐과 카드뮴, 납 등이 들어있고 비스무트가 45% 들어 있는 합금이다. 이 합금의 녹는점은 47이다. 간혹 영화에서 라이터를 이용해 스프링클러를 작동시키는데 허구가 아니라 과학적 근거가 있는 장면이다.

COSMETICS

13세기부터 존재가 알려졌지만 오랫동안 납과 주석, 안티모니와 혼동됐을 정도로 물성이 비슷했다. 이 차이점은 18세기 중반에 프랑스의 조프루아에 의해 밝혀졌다. 프랑스에서는 비스무트가 함유된 화장품이 상류층 여성들에게 인기였다. 납과 유사한 성질을 가졌으나 납과 달리 독성이 없었기 때문이다. 하지만 과량으로 사용하면 경련이 일어나는 부작용은 있었다.

ALCHEMIST

비스무트의 최초 발견자는 이름 모르는 연금술사로만 알려져 있다. 주기율표의 주변 금속들과 구분하기 어려워, 순수한 원소로 파악된 시점도 의견이 갈린다. 어원 또한 녹는다라는 의미의 라틴어 ‘bisemutum’, ‘백색 덩어리(weisse masse)’란 독일어, 같은 족의 안티모니와 닮았다는 의미의 아랍어 ‘bi ismid’ 등 다양한 설이 있다. 결국 기원은 알 수 없다로 정했다.

 

Bi

83

원자가전자 : 5

원자량 : 208.98g/mol

전자배열 : [Xe]4f145d106s26p3

bismuth

비스무트

전이후금속

김병민 한림대 나노융합 겸임교수
김병민 한림대 나노융합 겸임교수

 

 

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