일본서 희귀금속 인공합성 첫 성공

교토大 연구팀, 로듐·은 결합…희귀광물 부족한 日에 희소식

일본 연구팀이 희귀 금속 중 하나인 팔라듐(Pd)과 성질이 같은 인공 합금을 만드는 데 성공했다. 요미우리신문은 30일 일본 교토(京都)대 연구팀이 세계 최초로 이 같은 성과를 올렸으며, 희귀 광물 부족에 시달리는 일본을 구해낼 ‘현대의 연금술’이라고 격찬했다.

신문에 따르면 교토대 기타가와 히로시(北川宏) 교수팀은 로듐(Rh)과 은(Ag)을 합성해 팔라듐과 비슷한 합금을 뽑아냈다. 희귀 금속은 희토류 17종을 포함한 47개 원소가 섞인 31종의 광물을 가리킨다. 팔라듐은 희토류는 아니지만 매장량이 적고, 전자부품이나 전지 등을 만들 때 꼭 필요하다.

원소 주기율표상 로듐은 45번, 팔라듐은 46번, 은은 47번이다. 이는 원소의 화학적 성질을 결정하는 전자의 개수가 한 개씩 다르다는 의미다. 로듐과 은은 고온으로 녹여도 물과 기름처럼 섞이지 않는다. 기타가와 교수는 금속의 초미세 입자를 만드는 나노 기술에 주목, 같은 양의 로듐과 은을 녹인 수용액을 가열한 알코올에 분무 상태로 조금씩 뿌렸다. 이렇게 하자 로듐과 은이 원자 수준에서 균일하게 섞였고, 지름 10㎚(1㎚는 100만분의1㎜)의 새 합금 입자가 만들어졌다. 새 합금은 팔라듐과 마찬가지로 배기가스를 정화하는 촉매 기능이나 수소를 대량으로 모으는 성질을 갖췄다고 신문은 전했다.

희귀 금속의 가격은 투기의 영향으로 등락이 격심하고, 은은 비교적 싸지만 로듐은 팔라듐보다 비싸기 때문에 로듐과 은을 섞어 팔라듐을 만들어냈다고 해서 곧바로 상업화할 수는 없다. 하지만 기타자와 교수는 자신이 사용한 방법으로 다른 희귀금속의 대용품을 만들어낼 수 있을 것으로 기대하고 있다. 기타자와 교수는 이미 자동차 회사와 공동 연구를 시작했다고 신문은 전했다.

엄형준 기자