문서의 임의 삭제는 제재 대상으로, 문서를 삭제하려면 삭제 토론을 진행해야 합니다. 문서 보기문서 삭제토론 알루미늄 (문단 편집) == 정련 == 분명 알루미늄 원소는 철보다 흔하고 주변에 흔해빠진 [[장석]], [[백운모]], [[점토]] 광물[* [[고령석]](kaolinite), 일라이트(illite), [[스멕타이트]](smectite), 특히 그중에서도 고령석이 주로 알루미늄을 많이 갖고 있다.] 등에 많이 들어있으나, 알루미늄을 광석에서 분리하는 비용이 비싸서 가격은 철보다 몇 배나 더 비싸다. 즉, 훨씬 희귀한 구리와 가격이 비슷할 정도다.[* 이건 티타늄도 마찬가지다.] 보통 알루미늄은 수산화알루미늄이 풍부하게 들어있는 [[보크사이트]]라는 [[암석]][* 깁사이트(gibbsite), 뵈마이트(boehmite), 다이아스포어(diaspore) 광물이 많이 들어있는 암석이며, 이들은 모두 수산화알루미늄 광물의 일종이다.]에서 산화된 알루미늄을 제련해서 만드는데, 이때 산화된 알루미늄은 녹이기도 어렵다.(빙정 섭씨 2050도 이상의 고온이 필요하다.) 불에 녹이는 정도로는 산소가 떨어지지 않고, [[이온화 경향|산화서열]]이 높아 알루미늄을 환원시킬 만한 물질도 거의 없거나 있어도 알루미늄보다 비싸기 때문에[* 알루미늄보다 산화 서열이 높은 물질은 일명 '[[칼카나마]]'로 불리는 [[알칼리 금속]] 또는 [[알칼리 토금속]] 뿐이다.] 원석에서 순수한 알루미늄을 얻기가 쉽지 않았다. || [[파일:external/cf.collectorsweekly.com/xJZrzjouP4yv6lMAOPfmLQ.jpg|width=100%]] || || 19세기 알루미늄 브로치 || 이 때문에 과거의 기술로는 정련하는 데만 엄청난 비용이 소모되었으며 찰흙 속의 [[은]]이라는 이명까지 있을 정도로 매우 귀한 몸 취급을 받았다. 색상이 비슷해서 그렇게 불렸을 뿐, 사실 [[은]] 따위와는 비교도 안 되었고 [[금]]보다도 더 비쌌다.[* 초기의 정련 공정을 요약하면 먼저 [[염화수소]]와 알루미늄 광물로 염화알루미늄을 만들고, 수은과 칼륨의 합금계열의 [[아말감]]과 같이 넣고 가열했다.] [[고대 로마]] 시대 때 한 번 만들어진 적이 있었는데, 당대의 황제인 [[티베리우스]]가 화폐에 사용되는 금의 가치가 폭락할 것을 우려해 그 알루미늄을 만든 장인을 처형했다는 야사까지 전해질 정도다. 미 국회의사당 건물에 [[금]]박을 씌우는 대신 알루미늄박을 씌워 [[미국]]의 국력을 과시하려 했다는 야사도 들려오는데, 미국의 경우는 야사에 불과하지만 실제로 영국과 프랑스는 국제박람회마다 동상들의 창끝 등에 알루미늄박을 씌워 국력을 과시했다. 특히 프랑스의 [[나폴레옹 3세]]는 알루미늄 사랑으로 유명했는데, 왕관과 식기 그리고 심지어 아기용 딸랑이까지를 금이나 은 대신 알루미늄으로 썼을 정도라고 한다. 손님들이 오면 손님들에게는 은으로 된 식기세트를 사용하게 했고 자신은 알루미늄 식기세트를 사용했다. 현대의 시점에서 보면 검소함도 이런 검소함이 없지만[* 게다가 은은 매우 강력한 소독 효과를 가지고 있지만 알루미늄은 그렇지 않다.], 알루미늄이 금보다도 비쌌던 시대였기 때문에 알루미늄제 물품 사용은 재력이나 국력을 과시하는 사치의 절정이었던 것이다. 19세기 말에서야 빙정석(Na,,3,,AlF,,6,,, 육플루오린화알루미늄산나트륨)을 이용한 전기분해법이 개발되었으나[* 일단 알루미늄과 빙정석을 섞어서 '''가열한다.''' 그러면 빙정석이 먼저 녹아 알루미늄을 녹이는데, 이렇게 만들어진 알루미늄 용액에 '''전기를 흘린다.''' [[철(원소)|철]]의 제련은 철광석과 [[석회석]], [[코크스]]를 섞어서 가열만 해주면 알아서 되는 걸 생각해보자. 이런 과정을 거쳐서 만들어지는 게 알루미늄이기 때문에 제련 비용이 높다.] 그래도 철보다는 정련이 어려워서 철보다 고가의 원자재이다. 게다가 쉽게 추측할 수 있겠지만 알루미늄 생산 원가에서 가장 큰 비중을 차지하는 것은 전력비용이며, 알루미늄 공급단가는 인근에서 얼마나 값싼 전력을 얻을 수 있는지의 여부에 달려있다고 봐도 좋다.[* 참고로 중앙아시아의 [[타지키스탄]]은 알루미늄 원석은 전혀 안 나지만 소련 시절 세워진 크고 아름다운 알루미늄 공장이 있는데, 이 때문에 알루미늄 생산량에서는 세계 20위권에 들어간다. 문제는 타지키스탄이 세계 최빈국 중 하나라는 것. 이 공장이 타지키스탄 전력 생산의 40% 이상을 잡아먹기 때문에 타지키스탄은 전기를 수입해서 쓰고 있다.] 미국은 과거 수력전력이 비교적 풍부했으므로 알루미늄을 값싸게 얻을 수 있었다. [[아이슬란드]]는 특유의 화산지형을 이용한 지열발전소를 잔뜩 세우고 알루미늄을 정제하고 있다. 분리수거된 알루미늄캔을 단순하게 열로 녹여서 알루미늄을 얻는 것이, 알루미늄광석을 전기분해하는 것보다 '''1/20 가까이 적은 에너지'''를 소모한다. 알루미늄의 가격을 획기적으로 낮춰준 전기분해 제련법은 1886년 미국의 화학자 찰스 마틴 홀(Charles Martin Hall, 1863.12.6 - 1914.12.27)과 프랑스의 화학자 폴 루이투생 에루(Paul Louis-Toussaint Héroult, 1863.4.10 - 1914.5.9)가 각각 발견했다. 대륙 단위로 떨어져 있어 만나기는 커녕 그때까지는 서로가 존재하는지도 몰랐던 두 사람이 우연히 거의 동시에 따로따로 발견하게 된 것인데, 이들의 발견으로 정립된 이 공법에는 홀-에루 공법(Hall–Héroult process)이라는 이름이 붙었으며 현재도 알루미늄 제련에 사용되는 공법이다. 홀이 오블린 대학교에 다닐 때 광물학 관련 교수인 프랭프 패닝 주이트(1844~1926,1877년에 [[도쿄대학]] 화학과 교수로 재직하기도 했다가 1884년 오블린 대학교수로 미국으로 돌아왔다.)에게 알루미늄 이야기와 이걸 대량생산으로 만들도록 발명하면 엄청난 부와 명예를 누릴 것이라는 말을 듣고 이것에 대하여 공부해 젊은 23살 나이로 해낸 거였다. 자기 집 창고에서 연구시설을 대충 만들어 온갖 실험하면서 결국 성공한 그는 1886년 2월 23일에 주이트 교수에게 냉큼 달려가서 이걸 해냈다고 홀이 밝히자 교수는 대단하다고 칭찬하며 이걸 곧 전 미국 세계에 알리면서 공개했다. 같은 해, 7월 9일에 특허를 내고 엄청난 투자를 받아낸 홀은 1888년에 알코아(Alcoa)라는 알루미늄 제조 업체를 세웠는데 130여년이 지난 지금까지도 이 업체는 미국 1위를 굳세게 지켜내고 있고 세계 5위 알루미늄 제조 회사다. 그런데 홀이 기뻐하며 세계로 알릴 때, 유럽에서 똑같은 방법으로 이미 성공한 사람이 있다는 걸 뒤늦게 알게 된다. 게다가 에루는 홀보다 먼저 1월에 이걸 발견하여 주변에 알렸고 당연히 프랑스에서도 난리가 나서 이걸 공개한 다음이었다.미국은 홀이 주장한 대로 형에게 보낸 우편에 쓰인 날짜를 증거로 더 빠르다고 그에게 특허를 내줬지만 프랑스에서 반발하여 유럽 각지에서 소송을 제기했다. 하지만, 결국 법적 분쟁을 중재한 끝에 서로가 발견했으며 서로 베낀 것도 어떠한 정보도 없이 서로가 독자적으로 성공시킨 걸 인정받아 홀은 미국에서 특허를 인정받고, 에루는 유럽에서 특허를 인정받았다. 헌데, 이번에는 그러면 아프리카, 아시아나 중남미, 오세아니아에서 특허권은? 논쟁이 벌어졌다. 당연히 홀과 에루 측이 으르렁거렸으나 결국 이것도 중재받아 중남미는 홀이, 나머지는 에루가 특허권을 가지기로 합의한다.[* 놀랍게도 [[평행이론|이들은 서로 모르는 사이었지만 기묘하게도 똑같은 점이 여럿 있었다.]] 둘 다 같은 해(1863년)에 태어났고 같은 해인 1886년에 같은 방법의 제련법을 발견했고 같은 해([[1914년]])에 죽었다. 하지만 둘은 일생 동안 한 번도 만난 적이 없었다고 한다.] 이렇게 정련법이 개발된 지 24년 후인 1910년 무렵에는 알루미늄은 주석 호일을 알루미늄 호일로 대체할 정도까지 전락하고 만다.1880년만 해도 알루미늄은 kg당 100달러(지금으로 치자면 2,500달러가 넘는 값어치로 훨씬 비쌌다.)가 넘었으나 이 둘의 발견으로 1888년에는 2달러 선으로 팍 떨어졌고 1914년 이 둘이 죽었을때는 kg당 17센트 정도로 그야말로 엄청나게 헐값이 되어버렸다. 홀은 이 특허로 큰 부자가 되었으나 검소하게 살아갔고 결혼도 하지 않고 [[독신]]으로 살다가 죽었다. 이후에도 꾸준히 여러 광물 연구를 해서 22개나 되는 특허를 얻었으며 많은 재산도 사회 재단에 가족에게 남긴 일부를 빼고 많은 돈을 기부했다. 홀이 재산을 물려준 가족에 누나가 있었는데 홀은 알루미늄 제조 실험을 할 때, 누나가 도움을 줬다고 밝혔기에 이 재산 일부라도 누나가 정당하게 보상으로 받는 게 당연하다고 유언장을 썼다. 홀은 살아 생전에 엄청난 존경을 받았으며 그가 다닌 오블린 대학교에 동상까지 세워지고 온갖 훈장을 받았다. 기부한 재산은 [[하버드 대학교]] 아시아 연구센터 설립에 쓰였다. 에루도 큰 부자가 되었고 이후에도 똑같이 여러 연구에 참여했다. 미국 철강업체인 Halcomb사 기술 고문으로 미국으로 가서 살기도 했고 홀과 달리 결혼해 아들도 얻었다. 한국도 한때 알루미늄을 보크사이트 단계에서부터 제련하는 공장이 울산에 있었지만 현재는 철수. 산업체 전기가 싸다지만 이걸 감당할 정도로 전기가 남아돌지는 않았던 모양이며[* 이건 21세기에도 유효하다. 기본적으로 대한민국이 전기 에너지를 싸게 얻을 수 있는 환경이 아니다.] 알루미늄 제련 공장의 하루 전기 사용량이 울산 시내 한 달 전기 사용량과 맞먹는다는 설이 있을 정도로 사용량이 막대했다고 한다. 현재 한국에서 운영되는 알루미늄 재료 생산 공정은 스크랩을 재활용하는 방법뿐이다. 실제로 [[아이슬란드]]나 [[노르웨이]]처럼 전기를 싸게 생산할 수 있는 나라는 알루미늄 제련의 경제 비중이 크다. 보통 알루미늄의 원광은 보크사이트를 사용하며, 여기서 산화알루미늄을 추출한 뒤에 다시 빙정석과 섞은 후 전기분해로 알루미늄을 추출한다. 빙정석은 자연에서 산출되는 것을 사용하였으나, 최대 생산지였던 [[그린란드]]의 이빅투트(Ivittuut) 광산이 1987년에 완전히 고갈되어 천연 빙정석이 너무 귀해져서 제련에는 쓸 수 없게 되었다. 따라서 형석 (CaF,,2,,, 이플루오린화칼슘)을 이용하여 [[플루오린화수소]]를 만든 다음 이를 이용하여 인공적으로 플루오린화알루미늄산나트륨을 합성하여 알루미늄 제련에 쓴다.저장 버튼을 클릭하면 당신이 기여한 내용을 CC-BY-NC-SA 2.0 KR으로 배포하고,기여한 문서에 대한 하이퍼링크나 URL을 이용하여 저작자 표시를 하는 것으로 충분하다는 데 동의하는 것입니다.이 동의는 철회할 수 없습니다.캡챠저장미리보기