주기율표 14번 원소-규소(Si)

주기율표 14번 원소 규소(Si) – 반도체의 심장, 지구를 바꾼 테크 시대의 핵심 원소

[주기율표로 떠나는 원소 여행 시리즈]

 

각 원소의 발견 이야기, 성질, 일상 속 활용, 산업적 가치까지 ‘과학이 어렵지 않게 느껴지는 글’을 목표로 합니다.

오늘은 제 14번 원소 규소(Si) 이야기를 함께 알아볼까요?

 

이름의 유래와 발견 이야기

‘규소(Silicon)’라는 이름은 라틴어 silex(단단한 돌) 에서 유래했습니다. 실제로 규소는 지구 지각에서 산소 다음으로

가장 많이 존재하는 원소(약 28%) 로, 바위·모래·흙·광물 등 거의 모든 지질 환경의 기본 구성 요소입니다.

1824년, 스웨덴의 화학자 욘스 야코브 베르셀리우스(Jöns Jakob Berzelius) 가 규소 화합물을 환원해 순수한 규소를 분리하는 데 성공하면서 비로소 원소 규소가 세상에 알려졌습니다.

이후 20세기 들어 규소는 반도체 혁명의 중심 원소로 부상하며 지구의 산업 구조를 완전히 바꾸어 놓았습니다.

 

이 원소, 어디서 봤더라? – 반도체, 유리, 모래

규소는 생각보다 우리 주변에 아주 많이 숨어 있습니다.

• 모래(SiO₂)

• 유리컵, 유리창

• 스마트폰, 컴퓨터의 반도체 칩

• 태양광 패널

• 콘크리트, 세라믹

• 실리콘 실(seal), 실리콘 오일  특히 실리콘(silicone) 과 규소(silicon) 는 다르지만 이름이 비슷해 혼동하는 경우가 많습니다.

• Silicon(규소): 원소, 반도체 재료

• Silicone(실리콘): 규소 기반 합성 폴리머 (주방 용품, 코팅재 등)

이처럼 규소는 물질, 건축, 전자, 에너지 등 지금의 문명을 지탱하는 곳곳에 깊게 들어와 있습니다.

 

성질과 특징 – 반금속 원소의 독특한 매력

규소는 주기율표 14족의 반금속(준금속) 원소입니다.

• 원자번호: 14

• 원자량: 28.085

• 밀도: 2.33 g/cm³

• 녹는점: 1414°C

• 끓는점: 3265°C

• 외형: 회색빛의 단단한 결정

규소의 가장 큰 특징은 반도체 성질입니다.

전기가 어느 정도는 흐르고, 어느 정도는 흐르지 않는 특성 덕분에

전자회로에서 전류를 정밀하게 제어하는 핵심 역할을 수행합니다.

또한 규소는 산소와 강하게 결합해

지구의 지각을 구성하는 규산염(SiO₄) 광물의 주성분이 됩니다.

덕분에 바위·흙·암석 등 대부분의 지질 구조가 규소 기반입니다.

 

산업과 과학 속의 규소 – 현대문명의 중심

규소는 오늘날 산업·기술 문명을 만든 절대적 핵심 원소입니다.

▶ 반도체 산업 – Silicon Valley의 주인공

규소는 트랜지스터, IC칩, CPU, 메모리 등

모든 반도체의 기본 재료입니다.

규소 웨이퍼 위에 미세한 회로를 새기는 기술은

스마트폰·컴퓨터·AI까지 모든 전자기기의 심장입니다.

▶ 태양광 산업

태양전지의 대부분은 규소 기반 태양전지(Si Solar Cell) 입니다.

태양빛을 효율적으로 전기로 바꾸는 데 최적화된 소재이기 때문입

니다.

▶ 유리·세라믹 산업

규사(SiO₂)는 유리 제조의 필수 원료이며

세라믹·콘크리트·광섬유 등 다양한 분야에서 활용됩니다.

▶ 건축·재료 산업

콘크리트, 벽돌, 타일, 시멘트 등

현대 건축의 거의 모든 기반재가 규소 화합물입니다.

규소는 단순한 원소가 아니라

현대 사회의 인프라, 전자산업, 에너지 산업을 동시에 지탱하는 핵

심 축입니다.

 

조심하세요! – 안전하지만 먼지는 주의

규소 자체는 비교적 안전한 원소입니다.

하지만 규소가 포함된 미세한 입자(규산염 먼지) 를 장기간 흡입할 경우 폐 질환인 규폐증(Silicosis) 이 발생할 수 있습니다.

이 때문에 광산, 콘크리트 절단 작업, 모래 분사(샌드블라스트) 작업에서는 보호장비와 환기 시스템이 매우 중요합니다.

또한 반도체 제조 공정에서 나오는 규소 기반 화합물 역시 특수 시설에서 관리해야 합니다.

항     목	내     용
원소기호	Si
원자번호
분     류	반금속(준금속)
주요특징	반도체 성질, 높은 녹는점, 지각 구성 원소
활     용	반도체, 유리, 태양광, 건축재, 세라믹
흥미 사실	지구 지각의 약 28%가 규소로 이루어져 있다

 

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