[정연일의 원자재포커스] 희토류 탐구(17) 스칸디나비아 반도 이름 딴 스칸듐(Sc)

스칸듐(Sc·원자번호 21)은 란탄족 계열이 아닌 희토류 원소다. 현대에 와서는 범위가 넓어졌지만 전통적 의미에서의 희토류 원소란 란탄족 원소(원자번호 57~71)에 스칸듐과 이트륨을 포함한 17개 원소를 뜻하는 말이다.

스칸듐은 1869년 러시아의 멘델레예프가 원소 주기율표를 고안할 때까지 발견되지 않았으나 멘델레예프에 의해 존재는 예견됐다. 이후 10년 뒤인 1879년이 돼서야 스웨덴에서 처음 발견됐다. 최초 발견자인 스웨덴 광물학자 라스 닐손에 의해 그의 고향인 스칸디나비아 반도에서 착안한 스칸듐으로 이름 붙여졌다.

스칸듐은 희토류 원소 중 존재량이 꽤 많은 축에 속한다. 지각에서의 존재비는 약 25ppm(1ppm=0.0001%)로, 이는 코발트(Co)의 존재량과 비슷한 수준이다. 스칸듐은 대부분의 희토류 광석과 우라늄 및 텅스텐 광석에 소량으로 들어있다.

다만 순수한 금속 상태로 분리해내기가 어려워 스칸듐을 실제 사용하는 경우는 드물다. 대부분의 경우 우라늄과 텅스텐을 생산할 때 나오는 부산물을 통해 얻고 있다. 주로 알루미늄 등과 합금을 만들어 항공기 부품, 경주용 자전거 뼈대 등 특수한 용도로 쓰인다.

특이한 점은 연간 생산량에 비해 세계 소비량이 두 배 이상 많다는 것이다. 현재 스칸듐의 연간 생산량은 산화스칸듐으로 따져서 약 2t에 불과하지만 소비량은 5t 수준이다. 대부분 구소련이 핵무기 개발을 위해 우라늄을 정제하던 과정에서 부산물로 나온 것을 아직까지 활용하고 있기 때문이다.

정연일 기자 neil@hankyung.com