, 일본의 3인조 남성 아이돌에 대한 내용은
Lead(가수)
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82Pb* 납 鉛 | Lead** |
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| 분류 | 전이후 금속 | 상태 | 고체 |
| 원자량 | 207.2 | 밀도 | 11.34 g/cm3 |
| 녹는점 | 327.46 °C | 끓는점 | 1749 °C |
| 용융열 | 4.77 kJ/mol | 증발열 | 179.5 kJ/mol |
| 원자가 | 4 | 이온화에너지 | 715.6, 1450.5, 3081.5 kJ/mol |
| 전기음성도 | 2.33 | 전자친화도 | 35.1 kJ/mol |
| 발견 | ? (7000 BCE) | ||
| CAS 등록번호 | 7439-92-1 | ||
| 이전 원소 | 탈륨(Tl) | 다음 원소 | 비스무트(Bi) |
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* 라틴어 'P'lum'b'um. 송수관, 배관이라는 뜻의 plumbing의 기원이 된 단어로 배관을 가공이 쉬운 납으로 만들었음을 보여주는 예. 배관공(Plumber)의 어원도 이것.
** '리드'가 아니라 '레드'로 읽으니 조심해야 한다. Lead가 들어가는 표현 중 자주 볼 수 있는 것은 Unleaded Fuel(납 성분이 없는 무연휘발유) 등이 있다. |
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| 언어별 명칭 | |
| <colbgcolor=#dcdcdc,#333> 한자 | 鉛(연)[1] / 鑞(랍)[2] |
| 그리스어 | Μόλυβδος[3] |
| 일본어 | [ruby(鉛,ruby=なまり)] |
1. 개요
푸르스름하고 탁한 은백색의 금속 원소다. 금속 가운데 무거운 축에 들고 연하며 전성(展性)은 크나 연성(延性)은 작다. 공기 중에서는 표면에 튼튼한 어두운 회색 산화 피막을 만들어 안정하며 녹는점이 낮다. 연판, 연관, 활자 합금 따위로 쓴다.양성자가 82개라 양성자 숫자만으로는 매직 넘버가 최대인 원소다. 그 중 동위체 납-208은 중성자의 수도 126개로 매직넘버이기 때문에 안정성이 비상히 높다. 양성자 숫자가 83개 이상인 원소들은 안정된 동위체가 존재하지 않고 서서히 붕괴하며 넵투늄 붕괴 사슬[4]과 자발적 핵분열을 하는 동위체를 제외하면 마지막에는 납이 된다. 이 때문인지 원자번호가 비교적 큰 원소 중에는 자연에 꽤 흔한 편이라 고대부터 많이 이용됐다. 다만 이론적으로는 모든 납 동위체는 알파붕괴하여 수은 동위체가 될 것으로 예측된다. 납-208의 경우 이론적 반감기가 대략 26해(2.6×1021)년 정도인데 이는 비스무트-209의 약 130배이다.
4원소설을 비롯한 고대 그리스 자연철학에서는 황과 납의 조합물이 금이라고 여겼다.[5] 연금술사들은 납을 금으로 만들기 위해 납을 이용해서 여러 가지 실험을 했는데 그 와중에 퍼진 이야기가 바로 현자의 돌이다.
본래 납은 밝고 푸르스름한 기운이 도는 은백색을 띠지만 공기 중에서 재빨리 반응해 알루미늄처럼 표면에 산화 피막을 형성하는데 이 피막이 무겁고 광택이 없는 어두운 회색이기 때문에 '납덩이 같다[6]'는 관용구도 있다. 표정이나 분위기가 차겁고 무거울 때도 납덩이 같다고 한다. 또 큐피트가 쏘는 사랑의 금화살과는 반대로 상대를 싫어하게 되는 화살이 납화살이며 납의 심장이라고 하면 냉정하고 무정한 사람이거나 인간미나 사랑이 없는 냉혈한을 이르기도 한다.
밀도가 높은 편이기 때문에[7] 무게추로 주로 이용된다. 가장 흔한 예가 낚시추와 잠수부의 웨이트 벨트. 하지만 지금은 환경오염 때문에 규제를 받았다. 물론 납이 가장 무거운 것은 아니고 금, 백금, 텅스텐, 오스뮴 등 몇몇 금속이 더 무겁지만, 흔히 볼 수 있는 금속 중에서는 제일 무거운 축에 든다.
2. 이용
인류가 가장 유용하게 사용하는 금속들 중 하나로, 중금속의 대표주자 격 역할을 하고 있다.첫째로 납 축전지의 전극이 있다. 납의 생산량 중 35% 정도가 승용차나 트럭의 납축전지의 전극재료로 쓰인다. 대표적인 충전가능한 이차 전지로 1859년에 발명되어 오랫동안 충전지의 대명사로 널리쓰이고 있다. 양극에 과산화납 음극에 금속납을 사용하며 묽은 황산 수용액을 전해액으로 한 것이다. 기전력은 2.0V, 이걸 6 개나 12 개를 연결해 12V/24V의 차량용 배터리로 널리 쓰이고 있다. 이 전지는 옛날부터 알려져 있어서 품질도 안정적이고 경제적이기 때문에 폭넓게 이용되고 있다. 그러나 리튬 이온 전지의 발전과 납과 황산 모두 유독물질이라는 점으로 인해 점차 사용이 줄고 있으며, 유럽연합에서는 2030년까지 납축전지를 금지할 계획이다. 또한 저가 배터리 시장에서도 상위호환인 나트륨 이온 전지가 등장하여 납 축전지의 미래는 밝지 않다.
둘째로 전기 전자 제품에 쓰이는 납땜이다. 하지만 현대에는 이 용도는 엄청나게 줄었다. 예전에는 납땜의 주성분으로 주석(원소)과 합금을 이룬 대량의 납이 쓰였으나 요즘은 대부분 납을 포함하지 않은 무연납을 사용한다. 물론 무연납은 연납보다 높은 온도에서 녹기 때문에 연납보다 납땜하기 약간 더 어렵고 따라서 초보자들은 연납으로 납땜을 시작하지만 납땜을 자주하는 기업은 RoHS 환경 규제 때문에라도 연납을 쓰지 않는다.[8] 무연납이라고 다 같은 무연납은 아니고 은의 비율 등 용도에 따라 조금씩 성분이 다르다. 예를 들어 CPU의 커버와 코어 사이에 인듐이 섞은 납을 땜해 유사 용접과 같은 효과를 얻어내는 경우 혹은 높은 발열이 장시간 가해지는 그래픽 카드의 납에 크랙이나 오픈이 잘 나지 않도록 녹는 점을 더욱 높이는 납땜을 쓴다. 무연납은 훨씬 고온을 안정적으로 유지해야 하기 때문에 납땜기도 고급으로 사야 한다. 그래서 일반인은 더 쉽고 가격이 저렴한 SnPb 납땜을 주로 쓰고, 다이소 등 소매점에서도 유연납만 취급하고 있다. 우리나라는 금지되어 있지 않지만 영국, 체코 등 일부 국가의 경우 전문가 및 산업체에게만 유연납을 판매할 수 있도록 규제하므로 개인 취미 목적으로도 무연납을 써야 한다.
그 밖에는 TV나 PC의 모니터에 사용되는 브라운관의 화면용 유리, 세라믹스, 거울 등에도 납이 사용되고 있다. 유리에 납성분을 첨가해서 만드는 납유리는 보통 무게의 18~40% 정도의 산화납 성분을 포함하고 있다. 그래서 일반 소다유리보다 무겁지만 투명도가 높고 굴절율이 크고 일반 유리보다 무르기 때문에 갈거나 깎아서 가공하기 쉽다. 납유리는 흔히 크리스탈이라고 부르는 고급 유리잔이나 유리병, 유리 세공 공예품, 샹드리에 장식 등에도 널리 쓰인다. 굴절율이 높아서 많은 모서리나 각이 나오게 깎으면 입사한 빛의 반사가 많아져 보석처럼 반짝여 보이게 된다. 단 납유리는 일반 유리에 비해 무르기 때문에 가공하기는 쉽지만 흠이나 쓸린 자국이 나기도 쉬워 사용에 주의해야 한다. 또 굴절률이 높아 카메라나 망원경 등 광학장치의 렌즈 유리로도 많이 쓰이는데 역시 무른 납유리라 흠이 나기 쉬워서 먼지를 닦거나 할 때 부드러운 천을 사용하는 등 조심해야 한다.
초기 화승총 시절부터 현대까지 총알 재료로 이고 있는데[9][10] 쉽게 녹여서 납구슬을 만들기 쉽고 간단한 공구로도 가공이 용이하고 무거운 데다 낮은 경도로 인해 낮은 가공정밀도로도 발사시 총강에 잘 밀착하고 몸 안에서 으스러지면서 큰 상해를 입히기 때문이었다. 총알의 구경이라는 것도 납 1파운드로 얼마만큼의 총알을 만들 수 있느냐로 시작된 것. 현재는 쓰지 않는 계산법이고 지금 말하는 30구경, 50구경 하는 것은 탄의 직경( 인치)을 말하지만 저 초창기식 구경 계산법은 산탄총 탄환 명칭에 남아 있다. 예컨대 12게이지 산탄총의 구경은 1파운드의 납으로 12발의 구형 슬러그탄을 만들었을 때의 직경과 같다. (이는 18.53mm에 해당한다) 납 총알을 만들 때는 일종의 탑을 사용하기도 한다. 높은 탑 꼭대기에서 납을 녹인 뒤 바닥에 있는 수조로 액체 납을 떨어뜨리면 납 방울은 낙하 과정에서 표면 장력으로 인해 구형이 되고 어느 정도 굳은 상태로 물에 떨어진다. 그래서 이 작업을 하는 탑을 'shot tower'라고 부르며 머스킷이 쓰이던 시대의 도시를 찍은 사진에서 간간히 볼 수 있다. 공법이 간편하면서도 균일한 품질의 구슬을 대량으로 만들 수 있어서 현대에도 이 방법을 사용한다. 해당 공법을 다룬 영상[11]
현대에 와서도 납은 그 무게와 연성으로 인해 총탄의 재료로 여전히 애용되고 있다. 납은 비중이 큰 편이라 같은 크기의 탄두라면 타 금속제 탄두보다 무거워서 탄환의 운동에너지를 멀리까지 보존할 수 있고 질량으로 인해 바람의 영향도 덜 받으며, 무르기 때문에 인체에 들어가면 급격히 변형되고 멈춰 내부 손상을 가중시키기 때문이다. 그러나 무르기 때문에 그냥 생 납탄을 쏘면 한 발 쏠 때마다 총열에 긁히면서 납을 쫙쫙 코팅하는 꼴이 되니 가장 널리 일반적으로 사용되는 FMJ탄은 납 코어에 구리 피갑을 입힌 탄환이다.[12] 물론 열화우라늄이나 텅스텐 같은 납보다 더 비중이 큰 금속들도 있지만 이런 금속은 너무 튼튼해서 변형이 잘 일어나지 않아 생체조직보다 단단한 물체를 뚫어야 하는 철갑탄에나 적합하여 범용성이 떨어지고, 그 단단함 때문에 가공이 힘들어서 값도 비싸기 때문에 총알로 사용할 정도로 값싸고 흔하며 알맞은 물성까지 지닌 금속으로는 납이 제일이다. 또 무르기 때문에 프레스 가공 등을 통해 형태를 잡기 매우 용이해서 현대의 유선형 탄환 디자인도 절삭 등의 비싼 가공 대신 가열도 안 한 금속을 적당히 틀에 넣고 누르면 형태가 만들어진다. 다만 납으로 인한 환경오염 문제로 수렵 시에는 납으로 만들어진 탄의 사용을 금지하도록 하는 추세이며, 미군의 최신 탄환인 5.56mm M855A1도 납 사용이 금지된 국가에서의 작전을 고려하여 납을 사용하지 않은 탄자를 쓴다.[13]
한편 사격 경기용 탄은 안전을 위해 재킷 없는 통짜 납 재질의 탄[14]만 사용하도록 하고 있다. 사격 경기장에서 유탄을 막기 위한 안전장치들이 철판으로 만들어져 있기 때문이다. 납탄은 적절한 두께의 철판에 맞았을 때 쉽게 찌그러져 그 자리에 얌전히 떨어진다. 즉, 도탄이나 관통을 막기 위한 것이다.
또 X선이나 감마선 등 방사선을 막는 데 효과적인 감쇄재료다. 예를 들어 납 1센티미터 (0.4 인치), 콘크리트 6센티미터 (2.5 인치), 흙은 진흙 기준 9센티미터 (3.5 인치)는 모두 감마선의 강도를 반으로 줄여준다. 그래서 방사성 물질의 감마선을 효과적으로 차단하려면 10cm 정도의 두께의 납블록으로 차단해야 한다. 이론적으로는 납보다 밀도가 더 높은 금, 백금, 이리듐, 오스뮴, 텅스텐 등의 방사선 차폐 효율이 더 우수하기는 하나, 이들은 매우 비싸거나 가공이 어려우므로 중금속 중에서도 저렴한 납이 대신 사용된다. 방사선은 차폐하면서 가시광선은 투과해 내부를 볼 수 있어야 하는 경우 납 함량이 높은 유리를 사용한다.
병원 영상의학과 등의 방사선사들이 입는 앞치마와 목도리 안에는 납이 들어 있다. 하루에도 수십 번 방사선에 노출되는 방사선사들을 보호하기 위해 방사선에 특히 취약한 조직인 생식기관과 각종 내장, 갑상선과 흉선 등을 방사선에서 차폐하기 위해서다. 물론 이는 기본적인 보호 수단이므로 대개 방사선에 노출되지 않는 조종실에 들어가서 촬영 장치를 조종한다[15].
우연히도 방사선 피폭 경험자들의 공통된 증언 중 하나가 입에서 이 납의 맛이 느껴진다는 것이다. 물론 방사선에 '맛'이 있을 리는 없고, 피폭으로 인해 혀의 미뢰가 교란돼서 맛을 느끼는 것. 방사선 피폭의 강도와는 무관한데 히로시마-나가사키 원폭 투하 당시 작전에 참여했던 폭격기 승무원들도 이런 경험이 있었다고 밝힌 적이 있다.
또 나무나 종이에 납덩어리를 문지르면 연회색이 묻어나오는 것을 확인할 수 있는데 이 때문에 고대 서양에서는 흑연을 이용한 연필이 개발될 때까지 납이 그 역할을 대신했다고 하며 한국어와 영어 단어에도 그 흔적이 남아 있다. 흑연도 한자로 검은 납이란 뜻이며 연필의 연이 '납 연(鉛)'자이고 연필심을 뜻하는 영단어인 Lead도 납이란 뜻이 있다. 흑연을 저렇게 부르게 된 것도 이전의 납연필의 대체용도 외에는 쓸모를 찾지 못해서 전혀 무관한 원소의 이름이 붙은 것.
한편 라틴어로 납을 의미하는 플룸붐(plumbum)은 영어의 플러밍(plumbing), 즉 상하수도관으로 이어졌다. 고대로부터 20세기 초반까지 수도관은 납으로 만드는 것이었기 때문이다. 세계 여러 나라의 땅속에는 지금도 납으로 만든 수도관이 매설되어 있으며 아직도 납관을 통해 수돗물을 받아 마시는 수많은 사람들이 있다. 어디 후진국에서 그러겠지 싶겠지만 오히려 산업화가 일찍 진행된 선진국들이 이 문제가 더 심하다. 미국, 영국, 프랑스에서 납수도관이 아직도 이용되고 있으며 대한민국에도 땅을 파 보면 오래 전에 매설된 납수도관이 발견되는 곳이 있다.[16]
조선은 15세기부터 납이 들어간 회를 이용해 은을 추출했는데 이것이 바로 그 유명한 ' 연은분리법' 혹은 '회취법'. 근데 막상 조선에는 은광이 드물어서 활용되지 못했고 어떠한 경로로 일본으로 유출되어 일본의 이와미 은광에서 활용되어 에도 시대 일본에서 막대한 은이 생산되게 하는 공로를 세웠다.
사기 주사위를 만들 때 쓰이기도 한다. 주사위눈을 파내고 대신 납을 채워넣은 것으로, 이렇게 하면 던졌을 때 납으로 무거워진 면이 항상 아래로 가게 된다. 다른 금속조각도 가능해서 굳이 납일 필요는 없지만 납이 다루기 쉬운 금속이면서도 무거워서 확실한 효과를 볼 수 있기 때문이다. 다만 이러면 특정 눈이 나올 확률만 비정상적으로 높아져서 걸리기도 쉽고 일단 걸리면 손모가지가 날아간다. 이 때문에 수은을 쓰는 전문가용(?) 제품도 있었던 모양이다.
탄소와 같은 족에 속하기 때문에 많은 유기 납(organolead) 화합물을 만들 수 있다. 한때 옥탄가를 높이기 위해 휘발유에 첨가제로 들어갔던 테트라에틸납이 대표적.( 유연가솔린) 다만 독성 및 환경적인 부담 때문에 유기 납 화합물 자체가 퇴출됐다. 납을 주사슬로 하는 고분자는 아직 만들어지지 않았다.
차세대 태양전지로 주목받는 페로브스카이트 태양전지에도 화합물(아이오딘화납) 형태로 사용된다. 그러나 이쪽에서도 납의 독성에 대한 우려로 주석이나 비스무트 등 다른 원소로 대체하려는 움직임이 있다.
3. 독성
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[1] 암의 종류에 따라 1군/2A군으로 나뉜다. [2] GMO, 항생제 등 고기 잔류 물질이 문제가 아니다. IARC에서는 확실히 밝히지는 않았지만 고기의 성분 자체가 조리되면서 발암 물질을 필연적으로 함유하기 때문이라고 논평하였다. 청정우 같은 프리미엄육을 사 먹어도 발암성이 있다는 뜻이다. 이에 전세계의 육류업자들이 고기를 발암물질로 만들 셈이냐며 정식으로 항의하기도 하는 등 논란이 있었다. [3] 단, 올바른 조리 과정을 거치면 먹어도 문제는 없다. 문서 참조. [4] 카프로락탐. 2019년 1월 18일 IARC 서문 개정에 따라 불필요하다고 판단되어 삭제되었다. # |
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음식물, 대기, 분진, 매연, 페인트, 토양 등 납으로 오염된 매개체를 통해 신체에 흡수되면 중금속 중독인 납 중독(lead poisoning)을 일으킨다.
인류가 이용해 온 역사가 긴 만큼 납은 과거부터 그 독성이 꽤 알려져 있던 물질인데, 한 예로 동의보감에서는 납 종류의 약재로 연(鉛)[17], 흑연(黑鉛)[18], 연단(鉛丹)[19], 밀타승(密陀僧)[20]이라 하여 피부병이나 구충약 등에 쓰이는 약재 중 하나로 적어 놓았지만 그와 동시에 독성을 주의하라는 기록도 같이 실어 놓았는데 하나같이 "독성이 있으니 용량을 잘 지키고 오래 먹는 것(구복)을 하지 말 것, 허약자는 복용하지 말라"고 써 놓았을 정도. 지금은 아예 먹는 약으로 절대 쓰지 않는다. 중금속 중독에서도 유명한 사례이며 납 자체가 산업현장에서 많이 나오는 재료라서 더욱 위험하다.
두통, 현기증, 우울증, 정신 불안정과 더불어 복부 경련, 소화 불량, 변비, 복통을 동반해 식욕 부진이 일어나며 입 안에서 항시 금속성 맛이 떠돌고 빈혈이 발생하며 잇몸에 납선이라 불리는 검은 선이 나타난다.[사진] 심한 경우 말초신경을 침범해 정신착란과 시력 저하와 함께 손목 말단부터 신경이 멈추는데 보통 손목이 아래로 처지는 현상으로 나타나기에 손목하수증이라고 불린다. 이것이 뇌까지 이르면 뇌손상을 일으켜 시각장애나 청각장애를 일으키며 정신이상을 일으켜 발작하거나 혼수상태에 빠져 사망에 이르기도 한다. 뇌손상은 어린이에게 잘 일어나며 어른에게도 발생한다.
정확히, 혈청내 5 μg/dL 이상부터 납중독(lead poisoning)으로 규정하고 있으며, 이에 따른 치료법 역시 다르다.
소아기의 납중독은 다음과 같은 관련인자가 보인다.
위에 서술했듯, 뇌손상은 특히 어린이에게 자주 보이는 증상이다. 전체적인 증상은 다음과 같다.
- 행동이상 관련(behavioral changes) - 행동과잉증(hyperactivity)이나 폭력적인 행동 이상
- 위장관 관련 - 식욕부진, 복통, 구토 및 변비(특히 혈청 납 농도가 20 μg/dL 이상일 경우) 등
- 중추신경계(CNS) 관련 - 인식장애(conginitive), 뇌부종(cerebral edema)로 인해 두개내압(ICP)이 증가하면서 두통, 의식저하, 발작, 혼수상태 등이 보이다가 사망에 이르게 된다.
진단은 대부분 만 12-24개월의 신생아에게 스크리닝 검사를 시행해 발견하게 되며 가장 정확한 검사는 정맥샘플(venous)을 채취하여 혈청 납 농도를 검사하는 방법이다. 그 외 X-ray에 납선(lead line)이 뼈나 잇몸에 보이게 된다. 혹은 소구성 빈혈(microcytic anemia) 증상이 나타기도 하는데 이는 철적혈모구빈혈(sideroblastic anemia)으로 인해 발생하는 증상으로, 특징적인 환상철아구(ringed sideroblast) 및 호염기성 반점(basophilic stippling)이 보이게 된다.
치료는 혈청 내 납 농도에 따라 단계적으로 시행하게 된다.
- 5~14 μg/dL - 원인을 찾고(예를 들어 낡은 집이라든가) 환자나 보호자에게 교육을 시행한다. 그 후 3개월 후에 재검사를 시행한다.
- 15~19 μg/dL - 위와 동일한 방법을 시행하며, 그 후 2개월 후에 재검사를 시행한다.
- 20~44 μg/dL - 위와 동일한 방법을 시행하며, 그 후 1개월 후에 재검사를 시행한다.
- 45~70 μg/dL - 위와 동일한 방법을 시행하며, 그 외 킬레이션 요법(chelation)을 시행해 혈청 내 납 수치를 낮추게 된다. 가장 흔히 구강 DMSA(succimer)이 사용된다.
- 70 μg/dL 이상 - 환자를 입원시킨 후 EDTA와 Dimercaprol 두 약물을 투여해 납 수치를 저하시키게 된다.
그리고 납은 일반적으로 성분비로 1PPM 이하로 규제하고 있지만 이것도 장기 섭취하면 좋지 않다고 할 정도로 저농도로도 문제가 많은 중금속이다. 극미량에서도 인체에 영향을 주니 되도록 접촉하지 않는 게 가장 좋다. 갈수록 생활 환경에서 접하게 되는 저농도의 납성분도 인체에 영향을 준다는 게 밝혀져서 더욱 더 엄격하게 납의 사용을 규제하고 납이 든 제품의 사용을 금지하는 방향으로 나아가고 있다. 특히 어린이는 장난감의 페인트칠 같이 환경에서 접촉하게 되는 저농도에서도 두뇌 발달, 지능 발달 등에 지장을 받아 학습 지연, IQ 감소, 행동문제 증가 등을 일으킨다.
미국 정부에 의하면 범죄율이 1970년대부터 1990년대까지 꾸준히 증가하다 갑자기 감소했다. 해당 그래프는 1950년~1980년 유치원 아동의 혈중 납 수치 그래프와 유사하다. 영국, 캐나다, 호주에서 나온 조사도 같았다.
다른 연구에서는 체포된 10대 340명을 대상으로 조사한 결과 일반인보다 납 함유량이 발견될 확률이 4배 높았다. 납 노출이 반사회적 성향, 폭력적 행동과도 인과 관계가 있다.
다루기 쉬워서 아주 옛날부터 사용된 원소로, 납의 유해함을 몰랐던 고대인들은 이걸 장식품이나 약으로도 썼다. 심지어 고대 로마에서는 납으로 만든 수도관이 쓰였으며 죽은 로마 귀족들의 뼈에서 납 중독 흔적을 보여주는 증거들이 나오기도 했다. 다만 고대 로마에서는 납의 유해성 자체는 알고 있었는데, 워낙 싸고 가공이 쉬워서 그냥 썼다. 게다가 로마인은 납에 녹이 슬어 물 속에 녹지만 않는다면 납 중독이 전혀 생기지 않을 것이라고 믿었다. (영어) 이와 관련해 시오노 나나미는 수돗물을 흐르게 함으로써 납 수도관이 녹이 슬어 수돗물에 독성 물질이 섞이지 않았고 수돗물 속의 석회 성분이 침전되어 코팅을 이루었기 때문에[22] 수돗물 때문에 납 중독이 일어나지 않았다고 말했는데 이는 사실이다. 하지만 로마인들은 납 그릇에 포도주를 끓여서 시럽을 만들곤 했는데 시럽 속의 아세트산과 납이 반응하여 아세트산 납이 만들어졌고 이것이 로마인의 납 중독의 원인이 됐다고 본다. 아이러니하게도 아세트산 납은 설탕처럼 단맛이 난다. 당시 로마는 매년 수만 톤에 달하는 납을 무른 금속 역할로서 사용하고 있었고 식기나 주방기기에까지 사용할 정도였다. 게다가 납 광산에서 일하는 인원들은 대부분 노예였기에, 노예들이 죽어도 그다지 큰 신경을 쓰지 않았다. 거기다 이미 납으로 대부분의 생필품이나 건설 자재를 채웠는데 이런 구조를 바꾸려면 막대한 비용이 들어갈 터라 그 비용이 두려워서 그냥 썼던 것도 있다. #
한편 루트비히 판 베토벤의 사망의 원인으로 이 물질을 꼽기도 한다.[23] 2024년 5월 6일, 베토벤의 머리카락 속 납 농도가 1그램 당 258–380μg으로 정상인의 최대 95배에 달한다는 연구 결과가 발표되었다. 당시의 독일 및 오스트리아인들의 체내 납 농도가 베토벤과 비슷해야 하는데 그런 증거는 아직 발견되지 않았기 때문에 정설이 아니라는 의견이 있지만, 베토벤 스스로 애주가에 와인 마니아였는데 와인에 첨가하는 감미료인 아세트산 납으로 인해 일생 동안 지속적으로 납이 축적되어 납 중독을 일으켰고, 이 세 가지 요소가 복합적으로 작용해 말년에 간 질환을 일으켜 사망했다고 한다. 문서 참고. 다만 베토벤 말년의 괴팍한 성격에 영향을 주었다는 설도 있긴 하다.
환경 문제가 심각한 화두가 된 20세기에도 꽤 시사하는 점이 크다고 할 수 있다. 그런데 실제로 로마인들을 납 중독에 가장 많이 빠트린 것은[24] 포도 와인을 납 그릇에 끓여서 나오는(영어로 sapa) 초산납과 화학물들로, 이 납 부산물을 감미료로 써서 먹었다. 때문에 지금까지도 적발되는 납 페인트를 도색한 유아용품이나 장난감을 만드는 자들은 천인공노할 짓을 저지르는 쓰레기 소리를 들어도 할 말 없다. 날이 갈수록 납에 대한 규제는 엄격해지고 있다.
실제로 페인트 성분 중에 하나로 과거에 납이 자주 사용되기도 했는데, 이 납 페인트로 집 내부와 완구까지 많이 도색했다. 때문에 납 중독 증세를 보이는 사람들이 늘어나자 80년대부터는 납이 들어간 페인트는 가정에서 사용을 하지 못하도록 하는 게 세계적인 추세다. 실외용 페인트에 납을 첨가하는 이유는 부착력이 좋아지고 건조가 빨라지고 내구성이 늘어나고 색상이 선명하게 유지되고 눈비 등 기후와 침식에도 잘 견디기 때문이다.
납을 주성분으로 하는 광명단(光明丹) 또는 연단(鉛丹)이라는 짙은 적갈색의 매우 고운 가루를 오일 페인트에 풀어서 쓰는 내식성 페인트가 있다. 보통 철제 제품에는 다른 페인트를 칠하기 전에 제일 먼저 밑칠로 쓰이는데 철이 녹스는 것을 방지하고 침식과 부식을 방지하는 방청, 방식 용도로 널리 쓰이고 있다. 또 녹슬거나 맨 철판에도 잘 칠해지기 때문에 그 위에 덧칠하는 다른 페인트가 잘 발라지게 하고 잘 부착해서 잘 떨어지지지 않게 하는 역할도 한다. 또 덧칠하고 나면 그 색깔이 선명하게 보이게 해서 광이 나보일 정도라서 그 이름을 광명단이라고 불렀다. 아마 철제 대문 따위에 페인트가 벗겨지면 아래에 적갈색의 밑칠을 보았을 것이다. 이런 벗겨진 납 페인트는 마치 고무 같고 납 때문에 약간 단맛도 나서 퇴락해가는 빈민가의 아이들이 멋모르고 껌처럼 씹는 일도 있었다.
또 납이 든 광명단은 한때 장독 등 옹기를 구울 때 유약으로 쓰이기도 했다. 광명단을 바르면 옹기 표면이 치밀해지고 유리처럼 매끄럽게 보이고 번쩍 광이 날 정도다. 옹기 구울 때도 표면이 갈라지고 터지는 것도 막아준다고 한다. 지금은 음식을 담는 장독 등 옹기에 광명단 사용이 전면 금지됐지만 과거에 한동안은 표면이 너무 매끄럽고 광이 나는 옹기는 광명단을 사용해 김치 등 산성 물질을 넣거나 가열하면 납이 우러나니 절대 피하라는 말도 있었다. 지금은 눈에 안 보이는 미세한 구멍이 많아 옹기 표면에 거칠어 보이는 옹기가 통기가 잘 되는 거라며 더 인기이다.
기계 공장에서도 녹 방지나 표시나 측정용으로 고운 가루로 된 광명단을 많이 썼다. 예를 들어 평면의 편평도를 확인할 때 정반 표면에 광명단 가루을 솔벤트 기름에 타서 바르고 재료를 얹어보면 튀어나온 데만 붉은 광명단이 묻어나는데 광명단이 묻은 데만 끌로 깎아낸다.
납은 독성원소로 알려져 있어서[26] 2000년대부터 납 화합물의 사용 금지 및 제한이 세계적으로 확산되고 있다. 납축전지에 사용된 납도 엄격한 재활용이 이루어지고 있어서 사용한 뒤에는 다시 납축전지로서 재활용 된다. 하지만 개발도상국 등에서는 아직까지 많은 납 제품[27]이 제대로 재활용되지 않아서 환경에 축적된 납이 야생생물에 미치는 영향이 우려되고 있다. 조금 다른 이야기지만, 바다 낚시에 쓰이는 낚시추도 바다 오염에 영향을 주고 있다. 2001년 오마이뉴스 기사 참고 결국 2012년 9월을 기점으로 대한민국에서는 납으로 만든 낚시추의 전면적인 제조 및 판매가 금지됐다.
또 위에서도 언급한 것처럼 총알의 재료로 쓰였기 때문에 총알이 뼈나 살에 깊이 박혀 살이 썩어들어가는 일이 잦았다. 박힌 총알을 빨리 빼내라는 것이 다 이유가 있다. 더군다나 가열된 상태로 박히는지라 납 흡수율도 높았다. 다만 무슨 독약 퍼지듯 납탄이 박힌 직후에 바로 살이 썩어 들어간다거나 하는 건 아니다. 보통 바로 제거하면 문제가 되지는 않고, 미처 제거하지 못한 파편이 체내에 남으면 만성적인 중독을 일으킨다. 또 이것이 반드시 치명적이냐 하면 상황에 따라 다른 것이, 심지어 몸에 총알이 박힌 채로 몇십 년 동안 멀쩡하게 산 사람들도 있다. 전쟁 통에 총알이 몸 속에 박힌지 모른 채로 치료를 받았거나 잘못 건드리면 더 위험한 곳에 박혀서 일부러 빼내지 않은 경우다. 심지어 이런 독성 때문에 총알의 원재료로 쓰인다고 오해받기도 하지만, 총알의 원재료로 납을 쓰는 이유는 값싸고 무게가 무거우면서도 적당한 연성[28]을 가지고 있기 때문이지 독성과는 별 상관이 없다.[29]
사람 이외에도 수렵으로 잡은 야생동물에 납탄이 박힌 채로 수입되어 큰일이 벌어지는 일도 잦다. 참새구이용으로 수입한 참새에 납탄이 박힌 것이 발견된다든지, 수산물의 무게를 늘리려고 일부러 납을 채워 넣기도 한다. 대표적인 사례가 중국산 꽃게로 사회적으로 꽤나 문제가 되기도 했다.
방사선을 막는 능력이 있어서 X선 차단막, 지붕 및 색유리 등에 쓰인다. 지금 연구되고 있는 원자로 중에는 납을 냉각재로 사용하는 액체 금속로가 있다. 단, X선이나 감마선은 잘 막지만 중성자선은 막지 못한다. 중성자선을 막으려면 두꺼운 콘크리트 벽이나 수조, 파라핀 등 수소가 포함된 물질을 써야 된다.
또한 백색 물감이나 화장품 분으로도 쓰였는데 그리스, 로마 시대부터 쓰였고 유럽에서도 베네치아 세럼이라고 불리며 얼굴를 희게 하는 미백제로 오랫동안 쓰여왔다. 그 성분인 백납(white lead, 2PbCO3·Pb(OH)2)은 백색물감에 사용될 정도로 매우 불투명한 백색의 고운 가루. 그러니 얼굴을 희게 하는 효과는 좋지만 문제는 피부에 잘 흡수되어 피부를 망치고 각종 납 중독을 일으킨다는 것이다.
클레어 패터슨이라는 미국의 과학자는 지구의 나이를 계산하는 과정에서[31] 산업 혁명 이후 지나치게 대기 중 납 농도가 높다는 것을 발견했다. 초청정실을 만들어 지구의 나이를 계산한 뒤 그는 납의 위험성과 납의 근원지에 대해 연구했다. 그리고 그 원인이 미국 산업에 납이 지나치게 많이 쓰인다는 것이었고 특히 휘발유 업계에서 납을 사용한 유연휘발유로 대기 중에 납을 뿌리고 있다는 것이었다. 그는 이 진실을 세상에 알리는 과정에서 온갖 업계의 높으신 분들의 협박에 20여 년이나 시달려야 했다. 이후 미국 정부의 지지로 납의 유해성에 대한 인정과 납 사용에 대한 규제법안이 생기면서 그는 승리했다. 하지만 이러한 환경운동자로서의 행보로 그의 이름은 이후의 많은 서적과 논문, 언론 등에서 철저히 묻혔다.[32] 2014년 내셔널지오그래픽 코스모스 7편에서 그의 이야기가 방영됐다. 자세한 이야기1 자세한 이야기 2
북한에서는 납땜으로 치과 치료를 한다. 치과용 충전제는 금이나 레진, 싸게 하려면 아말감을 쓰지만 전세계에서 납을 치과 치료에 쓰는 곳은 북한밖에 없다. 아말감의 유해성 논란은 널리 알려져 있지만 수은 성분은 3%밖에 안 되는 데다 아직도 유해성 여부에 대해 말이 많고 싼 값은 확실히 하는데 납은 명백히 유독하다. 아말감이 은이 들어가서 싸게 대체하려고 쓰는 것으로 당장의 치통만 없애서 주민들의 치과 치료에 대한 요구만 대충 해결해 주는 것이다. 들리는 말에 의하면 납북되거나 월북한 사람은 맨 먼저 치과 검진을 받고 충치가 있으면 납으로 무료로 때워준 후에 '우리 공화국에서는 이런 치과 치료도 무상으로 해준다.'고 선전한다고도 한다. 아무튼 전세계에 납으로 충치를 때우는 곳은 북한밖에 없기에 간첩이나 무장공비 등을 생포했거나 시신을 발견했을 때 그들이 북한에서 온 것이 맞는지 확인할 중요한 증거가 된다.[33]
납유리로 만든 크리스탈 술잔 등 납유리 식기류에 대해서는 여러가지 의견이 엇갈리는데 당장 사용을 중지해야 할 정도는 아니다. 식사나 연회에서 술잔이나 음식 그릇으로 사용하는 정도는 문제가 되지 않지만 술이나 음식을 크리스탈 병 따위에 장기간 저장해 보관해 두거나 하는 건 자제하는 게 좋다. 그리고 어린이는 사용을 하지 않는 게 좋고 술잔 등은 사용하기 전에 씻는 정도의 주의만 하면 충분하다.
폴로늄과 라돈이 위험한 이유 중 하나이기도 하다. 가장 큰 이유가 알파선을 내뿜는다는 것이지만, 알파 붕괴 이후 납을 남긴다는 이유도 크다.
모형에는 납이 들어간 부품이나 납땜 등을 사용하면 안된다. 미 해양사령부의 모형 부서의 공식 연구자료에 따르면 납이 들어간 제품은 아세트산과 반응하여 납이 산화하면서 부식하게 된다.
일반적으로 생명체 내에서, 특히 육상동물의 경우에서 라돈(Rn 222)의 폴로늄(Po 218, 214) - 비스무트(Bi 214) - 납(Pb 214, 210)으로 안정화 기간의 알파붕괴와 베타붕괴과정은 저농도의 경우 세포나 DNA의 이온화 정도가 연구결과마다 '좋지 않다'와 '상관 없다'로 갈린다.
4. 기타
현대 국어의 기반이라 할수 있는 고대 고구려어에서는 납을 나머러(namərə)라고 불렀다. 일본어에서는 나마리(なみり)라고 한다.5. 관련 문서
6. 논란이 되는 납 혼합물들
- 화이트 메탈(White metal): 장식물이나 미니어처 게임용 모형, 베어링 등에 주로 쓰이는 금속으로서, 미니어처 게임을 하는 사람들은 흔히 주석이라고도 부르는 재질. 허나 사실 순수한 주석이 아니고 금속재질이면 어디에든 붙는 마케팅용 용어다. 납 혹은 아연을 기반으로 한 합금일 수도 있으며, 특히 환경 규제가 없던 옛날 제품은 100% 확률로 납이 들어가 있다. 주석, 안티몬, 납, 구리의 합금으로 사용 용도에 따라 합금비율이 달라진다. IC 회로나 베어링용 등으로 쓰며 납이 없어도 안티몬 중독 등을 일으킬 수 있어 주의해야 한다. 과거에는 완구나 심지어 맥주잔으로도 이용됐다. 최근에는 유해성 논란이 없는 합금만 골라 메탈 피규어 등을 만들고 있지만 중국제 저렴한 다이캐스트 모형 등 규제가 약한 곳에서는 여전히 위험한 중금속으로 만들고 있다.
- 사에틸납(Tetraethyllead): 휘발유용 납 첨가제. 납을 첨가해서 만든 휘발유가 유연 휘발유로, 지금은 사라지고 무연휘발유만 남았다. 납 첨가제는 연소 효율을 높여주지만 매연 억제기에 포함된 촉매의 효율을 떨어트릴 뿐더러 내연기관 배기가스의 납에 의한 납 중독의 위험성이 밝혀졌기 때문이다. 그러나 상술했듯이 여전히 항공기 연료에는 유연휘발유가 사용되고 있다. 발명가는 듀폰사에 있었던 프레온 가스를 발명해 유명해졌던 토마스 미즐리였다.
[1]
휘발유 중 무연(無鉛)휘발유는 납이 없다는 뜻. 연기가 안 난다는 뜻이 아니다. 비슷한 예로 무연납이라는 것이 있는데 뜻은
납이 없는 땜납이라는 뜻. 참고로 무연납은 주석과 구리의 합금에 소량의 은을 첨가해서 만든다.
[2]
오늘날에는 귀화어가 돼서 어중에 와도 '랍'으로 적지 않고 '납'으로만 적는데 대표적인 사례로 '땜납' 등이 있다. 사전에서도 한자를 적지 않는다.
두음 법칙을 적용하지 않는 북한에서도 귀화어 처리하여 '납'으로 적는다.
[3]
연필을 그리스어로 μολύβι(몰리비)라고 하는데 바로 이 납에서 파생된 단어이다. 고대 그리스에선 납을 연필 대용으로 썼다고 한다. 참고로 이 단어는 다른 원소인
몰리브데넘의 어원이기도 하다.
[4]
81번인
탈륨으로 반응이 완결된다. 그러나 탈륨 이전에 있는 비스무트의 반감기는 2010경 년이나 되며 100% 단 하나의 동위체로 자연계에 존재하므로 사실상 안정동위체로 취급한다.
[5]
실제로는 황화 납(II)(PbS)를 형성하며, 당연히 독성 물질이다.
[6]
1. 얼굴이 핏기가 없이 하얗게 되어 납덩이 빛깔 같다. 2. 몹시 피로하거나 몸이 무겁고 나른함의 비유. 3. 어떤 분위기가 어둡고 무거워 밝지 못함의 비유. ex)장내에 납덩이 같은 침묵이 흐르다. 종종 무겁다는 뜻으로 쓰이기도 한다.
[7]
영어권에서는 'Lead Balloon(납 풍선)'이라는 단어가 '실패작'을 가리키는 속어로 쓰일 정도다. 하지만
Mythbusters에서 실제로 납 호일로 만든 육면체에 헬륨을 채워 공중에 띄우는 데 성공했다.
영상
[8]
무연납을 잘 보면 lead-free, RoHS 인증이 되어 있다!
[9]
이때문에 서양 역사에서 납은 총알, 즉 현대의 폭력이나 테러를 표시하는 은어로 쓰였다. 이탈리아에서는 1960~80년대까지 극단주의 테러로 매일같이 총격전과 폭탄테러가 벌어졌는데 이 시기를
납의 시대라고 하며 마약왕
파블로 에스코바르의 은 아니면 납(Plata o Plomo) 같은 교섭방식을 칭하는 말에도 납이 들어갔다. 가끔 커뮤니티에서는 총상에 의한 사망을 급성 납 중독이라고 부르는 경우도 있다.
[10]
현대에도 피갑이 없는 탄자는 그냥
Lead라고 부른다.
[11]
구슬 아이스크림도 이렇게 만든다.
[12]
FMJ 자체가
풀 메탈 재킷의 두문자며, 그대로 직역하면 전체적으로 금속 옷을 입혔다는 뜻이다.
[13]
기존 총탄인 M855를 짧은 총열의 M4A1에서 발사했을 때 관통력이 저하되는 것을 해결하기 위해 개발됐다. 탄심의 앞 절반은 강철이고 뒤 절반은 구리로 이루어져 있고, 이 금속들의 비중이 납보다 작기 때문에 M855보다 탄두의 크기가 더 커졌다.
[14]
탄종 명칭도 Lead. 납이다.
[15]
조종실과 촬영실은 납이 발라진 유리창으로 나뉘어져 있다.
[16]
그럼에도 사람들이 수돗물에 녹은 납으로 죽어나가지 않는 이유는 수도관에서 물로 납이 스며드는 것을 막기 위해 수돗물에 칼슘 등의 광물질을 첨가하기 때문이다. 더 옛날에는 상수도 물 자체가 센물, 즉 광물질이 다량 함유된 물이었기 때문에 이러한 광물질이 수도관 내벽에 침착되며 납이 물으로 녹아나오는 것을 자연적으로 막아 주었다. 오늘날 상수도 물은 센물이 아니기 때문에 납수도관을 쓰는 지역은 물에 광물질을 첨가해 공급한다.
[17]
여기서는 납 광석인 방연광을 말한다. (
참조)
[18]
여기서는 연필심의 재료로 사용되는
흑연이 아니라 일반적인 납을 말한다.(
참조)
[19]
사산화삼연, 일명 광명단.(
참조)
[20]
일산화납. 페르시아어로 일산화납을 의미하는 단어 مردار سنگ(mordâr-sang: 직역하면 '죽은 돌')의 중국식 음차에서 유래한 단어이다.
참조
[사진]
![파일:external/fce-study.netdna-ssl.com/624257_m.jpg]()
[22]
흔히
관석 혹은 스케일이라 부르는 것
[23]
베토벤의 청력 상실은 중금속 중독보다는 '이경화증'이라는 질병 때문이었다는 가설이 유력하다.
[24]
납 수도관이 가장 유명한 이야기지만 실제 납 중독의 원인으로는 거의 영향이 없다는 분석이 많다. 당시
유럽의 수질이 별로 좋지 않아 석회 함유량이 높은 편이었고 현대와 같은 수질 정화 처리로 석회를 걸러내지도 않기 때문에, 물에 석회가 많이 포함되어 있어 일정기간 사용하고 나면 수도관 내벽에
관석이 쌓여 코팅되기 때문에 납이 용출되지 않는다.
[25]
우라늄이 납으로 변하는 반감기를 이용하여 지구의 나이를 밝혀낸 화학자이다.
[26]
천천히 작용되는 독성원소로서 뼈에 쌓이고 어린이의 성장에 해를 끼친다고 알려져 있다.
[27]
납 유리, 유약, 안료, 건축자재 등.
[28]
철판을 뚫는 용도를 지닌 철갑탄(armor-piercing)이 아닌 대인용 총알은 약간 무른 편이 오히려 선호되는데 무른 총알이 빠른 속도로 사람의 몸과 부딪히면 그 충격으로 여러 조각으로 깨지기 때문이다. 이러면 몸 안에 훨씬 큰 상처를 만들어 관통상보다 치명적이다.
[29]
다만 총상으로 인한 사망을 농담삼아 급성 납 중독(Acute Lead Poisoning)이라고 돌려 말하기도 한다.
[30]
판매자
박승직의 성을 따서 박가분이라고 했는데 이 사람이 창립한 회사가 바로 현재의
두산그룹이며 후손들이
범두산가로서 아직까지 그룹을 이어오고 있다. 박승직은 일제강점기에 참전을 독려하고 군자금을 헌납하는 등 일제에 부역한 이력이 있는
친일반민족행위자다.
[31]
이때 쓰인 기준이 Canyon Diablo 운석인데 유명한
애리조나주 베링거 크레이터를 만든 운석이다.
[32]
그러나
클레어 패터슨은 위에서 언급했듯 정부 기관의 거의 대부분을 우군으로 두고 있어 업계의 훼방을 대놓고 피한 탓에 타격을 별로 받지 않았다. 심지어 각 군의
높으신 분들까지 패터슨을 지지하고 연구비를 지원했으니 업계의 매장 시도가 성공할 리가 없었다. 업계의 방해보다도 본인의 몸이 납에 오염되지 않을 지를 더 두려워했을 정도이다. 그리고 패터슨 본인의 강직한 성격 상 정부기관이라는 든든한 우군이 없었다고 해서 기업들의 외압에 굴복할 리도 없었다. 이런 상황에서의 정부와 군대의
클레어 패터슨에 대한 절대적인 지지와 후원은 그야말로 호랑이에게 날개를 달아 준 격이었다.
[33]
실제로
대한항공 858편 폭파 사건 때도 이 납땜 치아가 북한 소행을 증명하는 증거 중 하나가 됐고 영화
베를린에도 한석규가 북한 공작원으로 추정되는 사람들의 시신을 보고 납땜한 치아와 포경을 하지 않았다는 사실을 확인하고 북한 공작원이 맞다고 결론내리는 장면이 나온다. 굳이 전이후금속 땜질로 해야 했으면
주석이 더 나았겠지만, 주석 가격은
구리의 3배에 달할 정도로 꽤나 비싼 금속이다.