[화학 원소]투덜거리는 소리를 없애 주는 원소가 있었다구요? 가볍지만 강력한 매력, 리튬 이야기

"투덜거리는 소리를 없애 줍니다."
유명한 탄산음료 회사인 세븐업에서 만든 광고문구였다고 해요. 

그리고 이 음료에는 실제 리튬이 들어있었죠. 열받을 때나 짜증 날 때 리튬을 먹으면 도움이 된다고 생각해 음료 안에 리튬을 넣어 판매했던 거예요. 조금 놀라지 않으셨나요? 오늘은 원자번호 3번 리튬에 대해 알아보도록 하겠습니다.

많은 사람들이 ‘리튬’에 관심을 가졌던 건, 오래된 스마트폰 배터리가 갑자기 부풀어 올라 교체했던 사건 때문이었어요. 핸드폰, 노트북, 전기자동차 등 배터리의 원료가 리튬이거든요.  

 

부풀어오른 핸드폰 배터리

 

 

 

1.리튬은 어떻게 발견되었나?

리튬은 그리스어로 ‘돌’을 뜻하는 리도스에서 유래했어요. 광물 속에서 처음 발견된 금속이라 이렇게 이름이 붙여졌다고 하죠. 역사적으로는 스웨덴의 화학자 요한 아우구스트 아르페드손이 1817년, 광물 페탈라이트를 분석하던 중 새로운 원소의 존재를 확인함으로 세상에 알려지게 되었어요. 뒤이어 영국의 화학자 윌리엄 토머스 브랜트와 험프리 데이비 등이 리튬을 실제로 분리·정제하며 연구를 이어갔습니다.

 

 

 

2. 역사적 에피소드와 흥미로운 사실

리튬에 관한 흥미로운 일화 중 하나는, 서두에 말씀드린 대로 리튬 화합물이 19세기 말 우울증이나 조울증 같은 정신질환 치료에 활용되기 시작했다는 점입니다. 그래서 정신의학과 분야에서 리튬은 한때 ‘정서의 균형을 맞춰주는 물질’로 불리기도 했어요. 
저도 실험실에서 리튬 샘플을 직접 본 적이 있어요. 리튬이 물에 닿는 순간 ‘치익’ 하고 반응하는 모습을 보며 한참을 신기해했죠. 은백색의 작은 금속덩어리가 물 위를 둥둥 떠다니다가, 곧 열을 내며 빠르게 녹아버리는 광경은 진짜 마법 같답니다.

 

 

 

3. 가볍고 반응성이 뛰어난 금속

리튬은 원자번호 3번의 알칼리 금속으로, 자연계에 존재하는 금속 중 가장 가볍습니다. 그래서 물이나 공기와 쉽게 반응하여, 보관 시에는 기름에 담가두는 등의 특별 관리가 필요합니다.

-색깔: 은백색 -밀도: 매우 낮아 가벼움 -화학적 성질: 물과 반응 시 수산화리튬과 수소 기체 발생

 

이렇게 높은 반응성을 가진 덕분에, 초기에는 ‘무척 쓰기 어려운 금속’이라는 오해를 받기도 했어요. 하지만 점차 리튬 특유의 가벼움과 높은 전위 특성이 배터리 소재로 뛰어나다는 것이 알려지면서, 2차 전지(리튬이온 배터리) 분야를 혁신적으로 이끌게 됐습니다.

 

 

4. 생각보다 심각한 리튬 자원 문제

우리가 매일 사용하는 스마트폰이나 노트북, 그리고 도로를 누비는 전기차까지 이 모든 기기의 핵심에는 배터리가 존재하고, 그 중심에는 리튬이 자리 잡고 있습니다. 리튬은 ‘21세기의 석유’라는 별명이 붙을 만큼 경제·산업 측면에서 중요한 자원이 되었지요. 문제는 전 세계적으로 리튬 수요가 폭발적으로 증가하면서, 공급과 환경 이슈가 동시에 일어나고 있다는 점입니다. 그래서 사람들은 “리튬 전쟁”이라는 말을 쓰고 있어요. 특별히 리튬의 주요 매장 지역인 ‘리튬 트라이앵글’(볼리비아, 아르헨티나, 칠레)에 관심이 쏠리면서, 자원 민족주의와 환경 파괴 우려도 함께 대두되고 있습니다.

중남미 리튬 트라이앵글(사진출처: SBS뉴스)

 

 

5. 리튬의 다양한 쓰임새

리튬이라 하면 보통 배터리만 떠올리기 쉽지만, 사실 그 쓰임새는 훨씬 더 넓습니다.

-배터리: 스마트폰, 노트북, 전기자동차 등 -합금 및 특수 소재: 가볍고 강한 항공기 재료로 사용 -에어컨, 냉각수: 리튬 브로마이드(LiBr)를 사용한 흡수식 냉동기 -의약품: 조울증, 우울증 등의 치료제

 

리튬이 필요한 곳이 무척 많고 중요한 자원이라 “리튬은 21세기의 석유다”라고 불리고 있지요.

 

 

 

6. 마무리하며

작고 가볍지만 강력한 화학 원소! 리튬은 세계 경제와 우리의 일상에 큰 영향을 끼지고 있습니다. 배터리에서부터 의약품, 항공 소재까지 산업이 성장할수록 리튬의 가치는 더욱 커지게 되겠지요. 또한 우리는 리튬을 사용하며 환경과 자원에 대한 올바른 책임의식도 가져야 할 것입니다. 그럼 “가볍지만 강력한 리튬”에 대한 소개글을 마치겠습니다.