[정연일의 원자재포커스] 희토류 탐구(8) MRI 촬영을 돕는 가돌리늄(Gd)
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희토류 화학기술 선구자 가돌린 이름 따가돌리늄(Gd·원자번호 64)은 1880년 발견된 희토류 원소로, 사마륨(Sm)을 제외하면 사람 이름을 따 명명한 유일한 희토류 원소다. 희토류 원소를 분석하고 분리해내는 기술 분야를 처음 개척한 것으로 평가되는 핀란드 화학자 요한 가돌린을 기리기 위해 이름 붙여졌다.
MRI 이미지 선명하게 하는 조영제 재료
가돌리늄은 희토류 원소 중 존재량이 비교적 많은 원소 중 하나다. 지각에서의 존재비는 약 4.5~6.4ppm(1ppm=0.0001%)이다. 가돌리늄이 처음 발견된 광석인 가돌리나이트에는 실제 그다지 많이 들어있지 않다. 다른 희토류 원소들과 마찬가지로 모자나이트와 희토류광에서 주로 분리된다. 연간 생산량은 약 400이며, 주로 중국에서 생산되지만 인도 브라질 스리랑카 등에서도 소량 생산되고 있다.
가장 중요한 용도는 의료 진단용 자기공명영상(MRI) 촬영에서 암 조직과 같은 이상 조직의 이미지를 선명하게 보이도록 하는 조영제의 재료다. 중성자를 잘 흡수하는 관계로 전자레인지(마이크로파 오븐)의 마이크로파 발생 소자, 원자로와 중성자 투과검사법에서 중상자 차단제 등으로 활용된다. 컬러 TV의 녹색 형광체, 광자기 디스크의 기록 층, 자기 냉각 소자 등 여러 첨단 기술 분야에서도 중요하게 사용된다.정연일 기자 neil@hankyung.com