알루미늄

화학식: Al

CAS 등록번호: 7429-90-5

IUPAC 명칭: Aluminum

알루미늄(Aluminium)은 주기율표 13족에 속하는 화학 원소로, 원소 기호는 Al, 원자 번호는 13이다. 은백색의 가볍고, 연성과 전성이 풍부한 금속으로, 산화에 대한 저항력이 강하다. 지각에서 산소, 규소 다음으로 풍부한 원소이며, 대부분의 규산염 광물에 포함되어 있다. 자연 상태에서는 순수한 금속 형태로 존재하지 않고, 보통 다른 원소들과 화합물을 이루고 있다.

특징

• 가벼움: 강철의 약 1/3 정도의 무게로, 같은 부피의 다른 금속보다 훨씬 가볍다. 이러한 특징으로 항공기, 자동차 등 다양한 분야에서 경량화 소재로 사용된다.
• 강도: 합금 처리를 통해 강도를 높일 수 있으며, 이를 통해 건축, 운송 등 다양한 구조물에 사용된다.
• 내식성: 산소와 반응하여 표면에 산화 알루미늄(Al₂O₃) 보호막을 형성하여, 부식을 방지하는 특성을 가진다. 이 보호막은 알루미늄을 대기 중에서 안정적으로 존재하게 한다.
• 전기 전도성: 구리 다음으로 전기 전도성이 높아 전선, 전기 부품 등에 사용된다.
• 열 전도성: 열 전도성이 높아 열교환기, 냉각장치 등에 활용된다.
• 가공성: 연성과 전성이 뛰어나 압연, 압출, 주조 등 다양한 방법으로 가공이 용이하다.

용도

알루미늄의 가벼움, 강도, 내식성, 전기 전도성 등의 다양한 특성으로 인해 매우 광범위하게 사용되고 있다. 주요 용도는 다음과 같다.

• 운송: 자동차, 항공기, 선박 등의 경량화 소재
• 건축: 건축 자재, 창틀, 외장재 등
• 포장: 음료수 캔, 식품 포장재 등
• 전기: 전력 케이블, 전기 부품 등
• 기계: 기계 부품, 산업용 장비 등
• 가전: 가전제품 외장, 주방 용품 등

제련

알루미늄은 주로 보크사이트 광석에서 추출된다. 보크사이트에서 알루미나(Al₂O₃)를 추출한 후, 용융염 전해법을 통해 알루미늄 금속을 얻는다. 이 과정은 상당한 에너지를 필요로 한다.

환경적 영향

알루미늄 생산 과정에서 다량의 에너지 소비와 온실가스 배출이 발생한다. 그러나 알루미늄은 재활용이 용이하며, 재활용 과정에서 에너지 소비량을 크게 줄일 수 있다. 따라서 알루미늄의 재활용은 환경 보호에 중요한 역할을 한다.