수소란 무엇인가
수소는 주기율표 중에서 가장 첫 번째 화학 원소로, 원소 기호는 H이다. 원자 번호는 '1'이다. 수소 원자는 가장 흔하며 가벼우며, 색이 없는 원자이다. 1족 원소로서는 유일한 금소가 아닌 원소다. 동위원소로는 중수소와 삼중수소가 있다.
수소(水素)라는 이름은 풀면 ‘물의 재료’로, 독일어 Wasserstoff에서 했고, 영어로도 Hydrogen, hydro(물)을 만든다는 뜻을 가지고 있다. 질량 기준으로 우주의 75%를 구성할 만큼 많은 비중을 차지하며, 두 개의 수소 원자가 산소 원자와 결합해 물을 구성하는 원소이다.
두 개의 수소 원자로 수소 기체를 이루게 되면, 급격히 불에 타는 가연성을 가진 연료가 되며, 양이온의 형태로 있게 되면 금속을 부식시킬 수 있는 산성 용액의 특징을 가지고 있다. 실험실에서 수소의 존재를 파악하는 가장 흔한 방법은 수소를 성냥불에 대어봐서 "퍽!" 하고 소리를 내여 가연하게 된다면 수소가 있음을 쉽게 파악할 수 있다고 한다.
16세기 연금술사 파라켈수스는 금속이 산에 의해 녹을 때 특정 기체가 생겨나는 사실을 발견했다. 이 연금 술사가 그 기체를 수소라고 맨 처음 말했다. 그때 당시에는 수소가 일산화탄소와 같은 다른 가연성 기체와 혼동되었으나, 시간이 지난 1766년에 헨리 캐번디시란 사람이 수소가 다른 가연성 기체와 다르다는 것을 증명한다. 그로부터 10년 뒤인 1776년 월타이어가 수소가 연소할 때 물을 만든다는 것을 발견하고, 몇 년 후 라부아지에는 이 기체를 수소라고 이름 지었다.
수소는 현재 주기율표에서 가장 바깥쪽 껍질에 전자를 하나 가진 리튬 위에 배열한다. 하지만 수소는 금속원자가 아니고, 되려 할로겐 원소와 성질이 비슷하기 때문에 IUPAC에서는 수소를 17족으로 옮겨야 한다고 주장하고 있다.
수소의 쓰임
석유화학공업에 관련된 각종 수소화반응(분해·이성질체화·탈황 등), 염화수소나 촉매 등의 제조, 연료전지, 산소수소불꽃에 의한 금속의 용접·절단 등에 이용되며 액체수소는 저온실험용 냉각제로 사용된다. 이들 중에서 가장 주목 받고 있는 것은 연료로 사용될 가능성이 있다는 점이다. 현재에는 수소의 에너지 제어가 어렵고 개발에 비용이 발생되는 연구단계이지만, 일반용 연료로 상용화 되는 개발과 노력을 해 나가고 있다.
전기차의 아버지 테슬라는 수소 전지차를 만드는 일을 "극도로 어리석은 선택" 이라고 지칭한 바 있지만, 현재 현대차에서는 '수소차' 투자 개발로 친환경적인 차량 개발을 하고 있는 중이라 한다. 하지만 이런 것 이외에도 전자제품이나 반도체 제조 공정에도 사용되고, 유리공업과 전기공업에도 수소는 이롭게 사용되고 있다. 훗날 현대가 친환경적인 자동차로 수소를 연료로 하는 차를 내구성있게 만든다면, 다른 타회사보다 차별화된 경쟁력을 가지게 될 것이라 예상해본다.