인류가 금을 "통화"로 택한 이유

암호화폐를 “디지털 금”이라는 말이 있습니다. 고대로부터 금이 상품이나 통화(돈)의 역할 해왔기 때문입니다.

예로부터 사람들이 금을 대하는 자세는 좀 별났습니다. 화학적으로 볼 때, 금은 반응성이 없습니다. 어떤 다른 원소와도 거의 반응하지 않는다는 말입니다. 원소 주기율표에 존재하는 118개 모든 원소 중 금이 통화로 선택된 그 이유는 무엇일까요?

오스뮴이나 크롬, 아니면 헬륨은 왜 안됐을까요?

먼저 원소 주기율표를 한 번 보시죠.

먼저 주기율표에서 몇 가지 원소를 아주 간단히 배제할 수 있습니다.

오른쪽은 보면 불활성 가스와 할로겐이 있습니다. 이들을 통화로 사용하기에는 절대 적당하지 않습니다. 돈이랍시고 작은 병에 든 가스를 들고 다니는 모습이 상상이 되십니까? 더둔다다 아무 색깔도 없습니다. 그리니 병안에 들었는지 않들었는지 어찌 알겠습니까?

일상의 온도와 압력에서 액체 상태인 두 가지 원소, 수은과 브롬 또한 너무 비현실적입니다. 둘 모두 유독성이 있기도 합니다. 이들을 돈으로 사용하려면, 특별한 보호 조치를 세워야 하고, 그런다고 해도 품질이 좋지 않습니다다. 마찬가지 이유로, 비소나 몇 가지 다른 유동성 원소도 배제할 수 있습니다.

이제 주기율표의 왼쪽을 보겠습니다. 여기서도 마찬가지 이유로 대부분의 원소를 배제시킬 수 있습니다.

먼저, 알칼리 금속과 토류 금속은 반응성이 너무 큽니다. 학교 화학 시간에 물이 든 접시에 나트륨이나 칼륨을 떨어뜨려본 기억이 있는 분도 있을 겁니다. 그러면 쉬잇 소리와 거품을 내며 폭발합니다. 언제 폭발할 줄 알고 이들을 돈으로 사용할 수 있을까요?

방사성 원소는 어떨까요? 암의 원인이 되는 원소를 돈으로 사용할 수는 없겠지요.

토륨, 우라늄 및 플루토늄이 배제되었습니다. 외부 합성으로 만들어지는 원소인 러더포듐, 시보귬, 우눈펜튬, 아인 슈타늄은 지금까지 실험시 일시적으로만 존재하며, 방사성 분해되는 된다고 하니 이들 또한 배재하겠습니다.

이어서 “희토류”라는 그룹이 남게 됩니다. 희토류는 실제 금보다 더 귀할지도 모릅니다. 하지만 유감스럽게도, 이들을 서로 구별하는 것은 화학적으로 어려운 일입니다. 때문에, 주머니에 어떤 것을 가지고 있었는지 알 수 없습니다.

이제 원소 주기율표 상의 중간 부분에 위치한 “전이” 금속과 “후전이” 금속이 남았습니다. 여기에는 49개 금속이 속해 있고, 일부 친숙한 이름인 철, 알루미늄, 구리, 납, 은 등이 포함되어 있습니다.

그러나 자세히 검토해 보면 거의 모두가 심각한 단점을 가지고 있음을 알게 될 것입니다.

이들 그룹의 왼쪽에는 아주 단단하고 내구성 강한 원소들이 있습니다. 예를 들어, 티타늄과 지르코늄이 그렇습니다. 문제는 제련이 너무 어렵다는 점입니다. 원광석에서 이들 금속을 추출해 내기 위해서는 1,000℃ 이상의 용광로가 있어야 합니다. 고대에 이런 전문 장비가 있었을리 만무합니다.

알루미늄은 또한 추출이 어렵고, 동전으로 만들기에는 너무 무릅니다. 또한 이들 그룹 중 다른 대부분도 안정성이 떨어진다. 물에 노출되면 부식되거나, 공기 중에서 산화되기 때문입니다.

철을 살펴봅시다. 생각해 보면 철이 통화로 아주 적합해 보입니다. 철은 연마하면 아름다운 광택을 보입니다. 문제는 녹입니다. 완전히 건조한 곳이 아니면, 녹슬기 쉽습니다. 이렇게 “자기 스스로 품질이 나빠지는 통화는 분명 좋은 생각은 아닐 겁니다.

동일한 기준으로 납과 구리도 배제할 할 수 있습니다. 둘 모두 녹슬기 쉽기 때문입니다. 예전에 이미 동전으로 만들어 졌었지만, 단점 때문에 그리 오래가지 못했습니다.

그러면 이제 무엇이 남았을까요?

118개 원소 중 8개 후보자가 남았습니다. 플래티늄, 팔라듐, 로듐, 이리듐, 오스뮴 및 루테늄, 그리고 금과 은입니다.

이들은 불활성 금속으로 알려져 있고, 여기서 “불활성”이란 말은 다른 원소들과 거의 반응하지 않는다는 점에서 분명히 다릅니다. 또한 모두 희소성 면에서도 아주 뛰어납니다. 통화로서 또 하나의 중요한 기준이 이 희소성이기때문입니다.

만일 철이 녹슬지 않는다고 해도, 통화로서 적합하지 못한 이유는 세상에 너무 많기 때문입니다. 철을 통화로 이용한다면, 너무 흔해서 가치가 떨어지고, 한 번에 엄청난 양을 가지고 다녀야 할 수도 있습니다.

여기서 금과 금은 제외한 다른 귀금속들은 너무 희귀하기 때문에, 좁쌀 만하게 아주 작은 동전으로 밖에 다른 방법이 없습니다. 주머니에 작은 구멍이라고 나면 어떻겠습니까? 또한 추출도 아주 어렵다. 예를 들어 플래티늄은 융점이 1,768℃나 됩니다.

이제 두 가지 원소, 금과 은만 남았습니다.

이 두 원소는 드물다고 할 수는 있지만, 또 그렇게 희귀하지는 할 수 없습니다. 또한 비교적 융점이 낮기 때문에, 동전 등으로 만들기 쉽습니다.

은의 단점은 녹이 슬며, 공기 중에서 미량의 황과 반응합니다. 이런 특성 때문에 금이 은보다 더 특별한 가치를 갖게된 이유입니다. 화학적으로 금은 은에 비해 반응성이 없습니다. 금의 이런 상대적 불활성으로 인해, 금으로 만든 물품은 천년이 지나도 원래 그 모습 그대로 발견되고 있으며, 세계 곳곳의 박물관에 전시되어 있습니다.

이렇게 좋은 통화로서 물리 화학적 요건을 바탕으로 원소 주기율표에서 적당하지 않은 원소들을 하나씩 배제해 왔습니다. 그러면 좋은 통화로서 다른 조건은 무엇일까요?

우선, 통화에는 본질적인 가치가 필요 없습니다. 사회가 어떤 것을 통화로 결정했기 때문에 가치를 갖는 것입니다.

위에서 살펴본 것처럼, 통화는 안정적이고, 휴대가능하며 무독성이어야 합니다. 또한 희소성이 필요합니다. 전 세계에 존재하는 금의 양이 얼마나 적은지 안다면 놀랄지도 모릅니다. 지구상에 있는 모든 금 귀걸이, 금화, 컴퓨터 칩에 있는 미량의 금, 금 동상, 금 반지를 모아 녹인다면, 한 변이 20미터인 정육면체 정도에 지나지 않다고 합니다.

하지만 희소성과 안정성이 전부는 아닙니다. 원소 주기율표에서 금이 훌륭난 통화 후보가 된데는 또 다른 특성이 있기 때문입니다. 바로 그 색깔입니다.

원소 주기율표의 다른 모든 금속은, 구리를 제외하고, 은색을 띠고 있습니다. 구리도 습기에 노출되면 부식되어 녹색으로 변색됩니다. 그렇기 때문에 색깔은 금을 아주 상징적인 금속으로 만들었다. 이것이 바로 금이 통화로서 성공한 다른 비결입니다. 세상에서 금은 아름다운 것도 없습니다.

그렇다면 금은 왜 그런 색깔을 하고 있는 것일까요?

금의 색에 대해서는 아주 최근까지 미스테리였습니다. 최근 밝혀진 바에 따르면, 금의 원자 구조에 비밀이 있다고 합니다.

금의 원자 구조를 볼 때, 원자는 아주 무겁고, 전자는 아주 빨리 움직이기 때문에, 양자역학 하나만으로는 설명할 수 없고, 아인슈타인의 상대성 이론을 수학에 접목시켜야 합니다. 양자역학과 상대성 이론을 함께 접목할 때에만 이해할 수 있다고 합니다.

다른 금속들은 빛을 순수한 형태로 똑바로 바로 반사하는 반면, 금의 전자는 약간 출렁거려서, 약간의 청색 스펙트럼의 빛을 흡수하기 때문에, 반사되는 빛은 독특한 “황금색”을 띠는 것이라고 합니다.

이처럼 고대로부터 현재까지 금이 돈으로 사용된 이유를 과학적으로 알아 보았습니다.

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