,
,
,
,
,
,
,
,
,
은(는) 여기로 연결됩니다. | | |
| 언어별 명칭 | |
| <colbgcolor=#dcdcdc,#333> 한자 | 鉛(연)[1] / 鑞(랍)[2] |
| 그리스어 | Μόλυβδος[3] |
| 일본어 | [ruby(鉛,ruby=なまり)] |
| <nopad> | |
[clearfix]
1. 개요
Lead푸르스름하고 탁한 은백색의 금속 원소다.
2. 물리적 특성
| 82 Pb* 납 鉛 | Lead** | |||
| 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) |
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.
- 양성자
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.
- 색상
본래 납은 밝고 푸르스름한 기운이 도는 은백색을 띠지만 공기 중에서 재빨리 반응해 알루미늄처럼 표면에 산화 피막을 형성하는데 이 피막은 무겁고 광택이 없는 어두운 회색이다.
- 높은 밀도
밀도가 높은 편이라 낚시추와 잠수부의 웨이트 벨트 등에 쓰이곤 했다. 납이 가장 무거운 것은 아니고 금, 백금, 텅스텐, 오스뮴 등 몇몇 금속이 더 무겁지만, 흔히 볼 수 있는 금속 중에서는 제일 무거운 축에 든다. 지금은 이러한 용도의 납의 활용은 환경오염 문제로 규제되고 있다.
- 납 화합물
탄소와 같은 족인 만큼 한 원자가 다양한 원자와 결합할 수 있기에 많은 유기 납(organolead) 화합물을 만들 수 있다. 한때 옥탄가를 높이기 위해 휘발유에 첨가제로 들어갔던 테트라에틸납이 대표적.(유연가솔린) 다만 오늘날에는 독성 및 환경적인 부담 때문에 퇴출되었다. 납을 주사슬로 하는 고분자는 아직 만들어지지 않았다.
- 기타 특성
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.
3. 용도
인류가 가장 유용하게 사용하는 금속들 중 하나로, 중금속의 대표주자 격 역할을 하고 있다.3.1. 탄환
초기 화승총 시절부터 현대까지 총알 재료로 널리 쓰이고 있다. 납으로 탄을 만들면 아래의 이득이 있기 때문이다.- 잘 녹아 납 구슬을 만들기 쉽다.
- 밀도가 높아 무거워 바람의 영향을 덜 받는다.
열화우라늄이나 텅스텐 같은 납보다 더 밀도가 큰 금속들도 있지만 납보다 훨씬 단단하여 가공이 어렵고 값이 비싸다. 잘 변형되지 않아 대인저지력이 약하다는 단점도 있어서, 관통력이 더 중요한 철갑탄으로 주로 쓴다. - 경도가 낮아 가공 정밀도가 낮아도 총강에 잘 밀착하게 만들 수 있다. 현대의 유선형 탄환 디자인도 절삭 등의 비싼 가공법을 쓸 필요가 없이 가열도 하기 전의 금속을 적당히 틀에 넣고 프레스 가공을 하면 바로 형태가 만들어진다.
- 무르기 때문에 인체에 들어가면 급격히 변형되고 멈춰 내부 손상을 가중시켜 대인저지력이 높다.
다만 납으로만 탄환을 만들지는 않는다. 완전히 납으로만 만들면 총열에 긁힐 가능성이 높고 관통력이 떨어지기 때문이다. 가장 널리 일반적으로 사용되는 FMJ탄은 납 코어에 구리 피갑(재킷)을 입힌 탄환이다.[5]
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[6]
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.[7]
사격 경기용 탄은 위 실전용 탄환과는 달리 재킷 없이 납으로만 된 탄환을 쓴다.[8] 이는 안전상의 이유인데, 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.
3.2. 땜납
전기전자 제품을 제작할 때 납땜 재료로 많이 쓴다. 다만 예전에는 납땜의 주성분으로 주석과 합금을 이룬 대량의 납이 쓰였으나, 오늘날에는 여전히 땜질은 많이 하지만 땜납 재료를 납이 없는 물질로 많이 대체했기 때문에 이름과 실제가 다르게 되었다. 납땜을 자주하는 기업은 RoHS 환경 규제 때문에라도 연납을 쓰지 않는다.[9]다만 연납이 완전히 퇴출된 것은 아닌데, 무연납은 연납보다 높은 온도에서 녹기 때문에 연납보다 납땜하기 약간 더 어렵고 무연납은 훨씬 고온을 안정적으로 유지해야 하기 때문에 납땜기도 더 좋은 걸 써야 한다. 그런 이유로 초보자들은 연납으로 납땜을 시작한다. 한국에선 유연납이 금지되어 있지는 않고 다이소 같은 데서는 오히려 유연납만 판다. 한편 영국, 체코 등 일부 국가의 경우 전문가 및 산업체에게만 유연납을 판매할 수 있도록 규제하므로 개인 취미 목적으로도 무연납을 써야 한다.
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.
3.3. 방사선 차폐
X선이나 감마선 등 방사선을 막는 데 효과적인 감쇄재료이기에 X선 차단막, 지붕 및 색유리 등에 쓰인다. 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.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.
방사선은 차폐하면서 가시광선은 투과해 내부를 볼 수 있어야 하는 경우 납 함량이 높은 유리를 사용한다. 지금 연구되고 있는 원자로 중에는 납을 냉각재로 사용하는 액체 금속로가 있다.
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[10].
단, X선이나 감마선은 잘 막지만 중성자선은 막지 못한다. 중성자선을 막으려면 두꺼운 콘크리트 벽이나 수조, 파라핀 등 수소가 포함된 물질을 써야 된다.
3.4. 유리 재료
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.
납 유리 식기의 위험성에 대해서는 여러 가지 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.
3.5. 기타 용도
- 축전지 전극
첫째로 납축전지의 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.
- 수도관
고대로부터 20세기 초반까지 수도관은 납으로 만들었다. 이는 라틴어로 납을 의미하는 플룸붐(plumbum)이 영어의 플러밍(plumbing), 즉 상하수도관으로 이어졌다. 납의 독성이 알려지면서 많이 줄어들었지만 여전히 세계 여러 나라의 땅속에는 지금도 납으로 만든 수도관이 매설되어 있으며 아직도 납관을 통해 수돗물을 받아 마시는 수많은 사람들이 있다. 미국, 영국, 프랑스에서 납수도관이 아직도 이용되고 있으며 대한민국에도 땅을 파 보면 오래 전에 매설된 납수도관이 발견되는 곳이 있다. 그럼에도 사람들이 수돗물에 녹은 납으로 죽어나가지 않는 이유는 물 속의 칼슘 등이 내벽에 침착되어 납이 물에 녹아나오는 것을 막기 때문이다. 오늘날 상수도 물은 센물이 아니기 때문에 납수도관을 쓰는 지역은 물에 일부러 광물질을 첨가해 공급한다.
- 페인트
페인트 성분 중에 하나로 납이 사용되기도 한다. 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 빈민가의 아이들이 멋모르고 껌처럼 씹는 일도 있었다.
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.
과거에는 집 내부와 완구도 많이 도색했는데, 이는 위험성 문제로 80년대부터 사용을 금지하는 추세이다. 특히 어린이들은 납 중독에 의한 피해가 크고, 손에 집히는 물건을 빠는 버릇이 있으므로 납 페인트의 사용을 엄격히 규제하고 있다.
- 은 추출
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.
- 그 외
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.
차세대 태양전지로 주목받는 페로브스카이트 태양전지에도 화합물(아이오딘화납) 형태로 사용된다. 그러나 이 분야에서도 납의 독성에 대한 우려로 주석이나 비스무트 등 다른 원소로 대체하려는 움직임이 있다.
3.6. 위험성이 제기되는 용도
아래 독성 문단에서 위험성이 제기되면서 이들 용도는 현격히 줄어들거나 반드시 재활용하도록 하고 있다.납을 광범위한 영역에 활용한 고대 국가로는 로마가 유명하다. 유해성 발견과 퇴출 과정 문단에서 다룬 대로 로마인들도 납의 유해성을 전혀 몰랐던 것은 아니지만 그래도 사용을 줄이지는 않았다. 가공이 용이했기 때문이었을 수도 있고, 이미 납으로 대부분의 생필품이나 건설 자재를 채웠는데 이런 구조를 바꾸려면 막대한 비용이 들어갈 터라 그 비용이 두려워서 그냥 썼던 것도 있다. # 로마인은 납에 녹이 슬어 물 속에 녹지만 않는다면 납 중독이 전혀 생기지 않을 것이라고 믿었다.(영어) 다만 이는 사실이 아니고 기타 용도 문단에서 다룬 대로 실제로는 물 내의 광물 성분으로 관에 관석이 끼어서 그나마 납 중독 문제가 덜어지는 것이다.
- 식용
아세트산 납은 단맛이 나기 때문에 감미료로도 쓰였다. 로마인들은 납 그릇에 포도주를 끓여서 시럽을 만들곤 했는데 이때 아세트산과 납이 반응하여 아세트산 납이 되었다. 사파 참조. 수도관보다는 이것이 고대 로마인들의 건강에 큰 해악을 끼쳤다는 의견이 있다.
- 치과 재료
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[11] 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.[12]
- 화장품
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.
이 납 화장품이 한국에서는 구한말 때 등장했는데 납을 가루로 만든 뒤 가공해서 '박가분'이란 이름의 화장품으로 만들어 유통된 적이 있다. 짝퉁까지 나돌 정도로 한동안 엄청난 인기를 끌었으나 납의 유해성이 드러나면서 없어졌다.[13]
- 휘발유 첨가제
과거에 가솔린 엔진의 노킹 현상을 막고자 테트라에틸납을 첨가제로 많이 넣었다. 현재 자동차 분야에서는 1980~1990년대를 기하여 무연휘발유로 대체되었으나 항공연료로는 여전히 납이 들어가고 있다. 그 이유는 납이 갖는 제폭성 때문인데 이미 옥탄가를 높이고 여러 가지 첨가물을 넣음에 따라 올라갈 대로 올라간 항공유의 가격을 그나마 더 이상 올리지 않기 위함이다. 물론 다른 업계나 환경단체의 눈치를 볼 수밖에 없어서 저연휘발유를 사용 중이기는 하고 무연 성분으로 개발 중이다.
4. 위험성
4.1. 독성
| | ||
| {{{#!wiki style="margin:0 -10px -5px" {{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ] {{{#!wiki style="margin:-6px -1px -11px; word-break:keep-all" | 1군: 확실한 발암 물질 120개 | |
| X선 · 감마선 · 가공육 · 가죽 먼지 · 간흡충 · 설퍼 머스터드 · 고엽제 · 광둥성식 염장 생선 · 그을음 · 니켈 화합물 · 흡연 및 간접흡연 · 비소 및 유기 비소 화합물 · 디젤 엔진의 배기 가스 · 라듐 · 톱밥(목재 먼지) · 미세먼지 및 기타 대기오염 · B형 간염 · C형 간염 · 방사성 핵종 · 베릴륨 · 벤젠 · 벤조피렌 · 빈랑 · 사염화탄소 · 산화에틸렌(에틸렌 옥사이드) · 석면 · 석탄 · 셰일 오일 · 스모그(화학성 안개) · 방사성 스트론튬 · 방사성 요오드 · 아르신 · 아플라톡신 · 알루미늄 공정 · 엡스타인-바 바이러스 · 에탄올(술) · 역청 · 위나선균 · 규소 먼지 · 인 · 인유두종 바이러스[1] · 자외선과 자외선 태닝 기계 · 제철 공정 · 카드뮴 · 크로뮴 · 토륨 · 포름알데하이드 · 염화비닐, 염화 폐비닐 · 플루토늄 · 에스트로겐 프로게스토젠 경구 피임약 · 에이즈 등 | ||
| 2A군: 발암 가능성 있는 물질 75개 | ||
| DDT · 교대근무 · 야간 근로 · 납 화합물 · 뜨거운 음료(65°C 이상) · 말라리아 · 미용 업무 · 바이오매스 연료 · 적색육[2] · 튀김 및 튀김 조리 업무 · 아나볼릭 스테로이드 · 우레탄 · 인유두종 바이러스 · 질산염 및 아질산염 · 아크릴아마이드 · 스티렌 등 | ||
| 2B군: 발암 가능성이 잠재적으로 의심되는 물질 313개 | ||
| 4-메틸이미다졸 · 가솔린 엔진의 배기 가스 · 경유 · 고사리[3] · 나프탈렌 · 도로 포장 중의 역청 노출 · 드라이클리닝 · 목공 업무 · 소방 업무 · 아세트알데하이드 · 아스파탐 · 알로에 베라 잎 추출물 · 이산화 타이타늄 · 인쇄 업무 · 자기장 · 초저주파 자기장 · 코발트 화합물 · 클로로포름 · 페놀프탈레인 · 피클 및 아시아의 절임 채소류 · 휘발유 등 | ||
| 3군: 발암여부가 정해지지 않은 물질 499개 | ||
| 4군: 암과 무관한 것으로 추정되는 물질 1개[4] | ||
| [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 전 세계의 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.# | ||
음식물, 대기, 분진, 매연, 페인트, 토양 등 납으로 오염된 매개체를 통해 신체에 흡수되면 중금속 중독인 납 중독(lead poisoning)을 일으킨다. 특히나 납은 산업 현장에 자주 사용되기 때문에 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.
특히 어린이는 장난감의 페인트칠 같이 환경에서 접촉하게 되는 저농도에서도 두뇌 발달, 지능 발달 등에 지장을 받아 학습 지연, IQ 감소, 행동문제 증가 등을 일으킨다.
4.2. 진단 및 치료
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 소구성빈혈(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.
4.3. 납탄 피해
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.[15]다만 무슨 독약 퍼지듯 납탄이 박힌 직후에 바로 살이 썩어 들어간다거나 하는 건 아니라서 바로 제거하면 보통 문제가 없지만 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.[16]
4.4. 유해성 발견과 퇴출 과정
흔히 근대에야 납의 유해성을 알게 된 것처럼 여겨지지만, 납은 매우 광범위하게 쓰였기 때문에 전근대인들도 납의 위험성을 어림풋이는 짐작하고 있었다. 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.클레어 패터슨이라는 미국의 과학자는 지구의 나이를 계산하는 과정에서[21] 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 유력자들의 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.[22] 2014년 내셔널지오그래픽 코스모스 7편에서 그의 이야기가 방영됐다. 자세한 이야기1 자세한 이야기 2
2000년대부터 납 화합물의 사용 금지 및 제한이 세계적으로 확산되고 있다. 납축전지에 사용된 납도 엄격한 재활용이 이루어지고 있어서 사용한 뒤에는 다시 납축전지로서 재활용 된다.
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 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. 상술했듯 납 위험성은 어린이에게 더욱 커서 아동 용품에는 납 사용을 더욱 엄격히 금하고 있다.
4.5. 환경 피해
인체 독성 외에도 납은 환경오염을 일으킨다. 수렵 시에도 야생동물에 맞은 탄환의 납이 결국에 인체로 들어갈 수 있는 등 악영향을 미칠 수 있어 규제하고 있다. 다만 개발도상국 등에서는 아직까지 많은 납 제품[23]이 제대로 재활용되지 않아서 환경에 축적된 납이 야생생물에 미치는 영향이 우려되고 있다.바다 낚시에 쓰이는 낚시추도 바다 오염에 영향을 주고 있다. 2001년 오마이뉴스 기사 참고 2012년 9월을 기점으로 대한민국에서는 납으로 만든 낚시추의 전면적인 제조 및 판매가 금지됐다.
5. 사건사고
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.
7. 관련 표현
- 총탄의 주재료이기 서양 역사에서 납은 테러 등의 폭력을 의미하는 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. 현대에도 피갑이 없는 탄자는 그냥 Lead라고 부른다.
총알의 구경도 납 1파운드로 얼마만큼의 총알을 만들 수 있느냐로 시작되었다고 한다. 현재는 쓰지 않는 계산법이지만, 오늘날 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)
가끔 커뮤니티에서는 총상에 의한 사망을 급성 납 중독이라고 부르는 경우도 있다.
- 매우 무겁기 때문에 영어권에서는 'Lead Balloon(납 풍선)'이라는 단어가 '실패작'을 가리키는 속어로 쓰인다.[24]]
- 어두운 회색 빛깔로부터 '납덩이 같다[25]'는 관용구도 있다. 표정이나 분위기가 차겁고 무거울 때도 납덩이 같다고 한다.
큐피트가 쏘는 사랑의 금화살과는 반대로 상대를 싫어하게 되는 화살이 납화살이다.
납의 심장이라고 하면 냉정하고 무정한 사람이거나 인간미나 사랑이 없는 냉혈한을 이르기도 한다.
8. 여담
- 고대 고구려어에서는 납을 나머러(namərə)라고 불렀다. 일본어에서는 나마리(なみり)라고 한다.
- 수렵으로 잡은 야생동물에 납탄이 박힌 채로 수입되어 큰일이 벌어지는 일이 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.
- 루트비히 판 베토벤의 사망의 원인으로 이 물질을 꼽기도 한다.[26] 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 않았다는 반박도 있지만, 이에 대한 재반박으로 베토벤 스스로 애주가에 와인 마니아였는데 와인에 첨가하는 감미료인 아세트산 납으로 인해 일생 동안 지속적으로 납이 축적되어 납 중독을 일으켰다고도 한다. 자세한 것은 문서 참고.
- 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.
- 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.
- 4원소설을 비롯한 고대 그리스 자연철학에서는 황과 납의 조합물이 금이라고 여겼다.[27] 연금술사들은 납을 금으로 만들기 위해 납을 이용해서 여러 가지 실험을 했는데 그 와중에 퍼진 이야기가 바로 현자의 돌이다.
- 방사선 차폐 용도에서 따온 것인지 마법이나 초능력 같은 소재와 엮이면 초감각/염동력/텔레파시 등을 차단하는 방벽이라는 역할을 종종 담당한다. 단적인 예로 1973년에 나온 최초의 D&D 룰북에서도 ESP 등 초능력 계열의 마법이나 특수능력은 '납으로 된 막을 통과하지 못한다'는 설명이 붙어 있었다. 대표적인 인물이 슈퍼맨이다. 슈퍼맨의 능력 중 하나인 투시 능력은 웬만한 금속은 투시하지만 납은 투시하지 못하며, 슈퍼맨 1편에서는 납으로 된 상자 안에 크립토나이트를 넣어놓았고, 슈퍼맨이 이를 열었다가 봉변을 당하기도 했다. 반대로 위기 탈출에 활용되기도 하는데, 드라마 스몰빌에서도 이 납 덕분에 크립토나이트의 효력이 차단되어 죽다 살아나기도 했다. 왠지 이런 종류의 초능력들은 방사선이나 전자기파의 작용이라고 해석되었던 모양이다.
비슷한 맥락에서 은박 모자를 쓰면 마인드 컨트롤을 피할 수 있다는 도시전설이 있다. 이는 알루미늄을 비롯한 금속 물질에 전자파 차단 효과가 있는 것에서 기인한 듯하다.
- 연금술에서 납을 비롯한 각종 금속들은 전근대부터 친숙했던 7개 천체(칠요)에 대응되었고 납은 주로 토성에 대응됐다. 이 때문에 연금술사들이 사용하던 납의 원소 기호는 오늘날 토성을 의미하는 천체 기호와 동일하다.
[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] FMJ 자체가 풀 메탈 재킷의 두문자며, 그대로 직역하면 전체적으로 금속 옷을 입혔다는 뜻이다.[6] 구슬 아이스크림도 이렇게 만든다.[7] 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.[8] 탄종 명칭도 Lead. 납이다.[9] 무연납을 잘 보면 lead-free, RoHS 인증이 되어 있다.[10] 조종실과 촬영실은 납이 발라진 유리창으로 나뉘어 있다.[11] 굳이 전이후금속 땜질로 해야 했으면 주석이 더 나았겠지만, 주석 가격은 구리의 3배에 달할 정도로 꽤나 비싼 금속이다.[12] 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.[13] 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.[사진] ![파일:external/fce-study.netdna-ssl.com/624257_m.jpg]()
[15] 다만 이 목적을 위해 총알 재료로 납을 쓰는 것은 아니다. 주된 이유는 위 용도 문단에서 설명한 대로 재료적 특성이 좋기 때문이다.[16] 전쟁 통에 총알이 몸 속에 박힌지 모른 채로 치료를 받았거나 잘못 건드리면 더 위험한 곳에 박혀서 일부러 빼내지 않은 경우다.[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[21] 이때 쓰인 기준이 Canyon Diablo 운석인데 유명한 애리조나주 베링거 크레이터를 만든 운석이다.[22] 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.[23] 납 유리, 유약, 안료, 건축자재 등.[24] 다만 Mythbusters에서 실제로 납 호일로 만든 육면체에 헬륨을 채워 공중에 띄우는 데 성공했다. 영상[25] 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.[26] 베토벤의 청력 상실은 중금속 중독보다는 '이경화증'이라는 질병 때문이었다는 가설이 유력하다.[27] 실제로는 황화 납(II)(PbS)를 형성하며, 당연히 독성 물질이다.