카드뮴
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주기율표 12족에 속하는 전이 금속 원소로 1817년 독일의 화학자 슈트로마이어가 의약품인 탄산아연 속에서 발견하였다. 슈트로마이어는 모든 약국을 감독하는 장관이었는데, 독일 국내를 시찰여행하던 중 카드뮴의 존재를 알아차렸다고 전해진다. 이름은 그리스 신화의 카드모스의 이름을 딴 지명이자 거기서 유래된 카드뮴을 처음 발견해 낸 아연 광물 이름인 '카드미아'에서 유래.
카드뮴은 은백색의 금속으로, 금속 자체는 칼로도 잘릴 만큼 무르다. 그리고 인체에 아주 유해하며 호흡곤란이나 간기능 장애 등의 증상을 일으킨다. 또한 1군 발암물질이다.
4대 공해병 중 하나인 이타이이타이병을 일으킨 원인이 된 것이 카드뮴이다. 도야마 현의 진즈 강(神通川) 유역에서는 다이쇼 시대부터 괴질이 빈발했다. 주로 농가의 고령주부에서 많이 발견된 병으로, 증상은 처음에는 아픔을 호소하다가 점점 걸을 수 없게 되어 마지막에는 '이타이이타이(아파! 아파!)'라고 외치며 죽어가는 것이었다. 이 괴질은 오랜 기간동안 원인을 알 수 없어 풍토병으로 여겨져왔지만 후에 미츠이 금속 광업 카미오카 사무소에서 흘러나온 광독[1]에 섞인 카드뮴 때문이라는 것이 판명되었다. 카드뮴은 인체에 아주 유해한 금속인데, 인체에 필요한 아연과 성질이 비슷하기 때문에 체내에 섭취되어버려 신장장애가 일어나거나 칼슘흡수를 방해하여 골연화증이 발생한 것이다.[2] 이 골연화증이 어느 정도인가 하면 '''재채기를 하거나 누군가 건드리기만 해도 뼈가 부서질 정도다!'''
2010년 식약청 발표에 따르면, 한국인의 카드뮴 섭취량은 주당 평균 1.3(ug/kg b.w./week)으로 국제 기준인 7.0의 18.1% 수준으로 나타났다. 카드뮴 섭취량의 67.1%는 해조류로부터 유래한 것이었으며 어패류도 18.3%를 차지했다. 이는 다른 식품에 비해 어패류와 해조류에 중금속이 상대적으로 많기 때문이다. 주요 원인식품은 김과 미역, 다시마, 바지락조개 등이다.한국인 중금속 섭취 원인식품은
게, 낙지와 문어의 내장에서 기준치를 초과하는 카드뮴이 들어있다고 한다. “꽃게·대게·낙지 내장서 카드뮴 초과 검출” 다행인 점은 살코기에서는 검출되지 않았다는 것.
담배에도 1개비 당 1~2㎍의 카드뮴이 들어있으며, 흡연 시 1000~3000 ppb의 카드뮴이 연기와 함께 발생되고 이중 40~60%가 흡연으로 체내에 흡수된다. 질병관리본부의 연구에 따르면 흡연자의 카드뮴 혈중 농도는 비흡연자에 비해 23.84배 높게 나타났다. 카드뮴은 10년 이상의 생물학적 반감기를 갖고 있고, 하루에 체내 축적되는 카드뮴의 0.01~0.02%만 배출된다. 이에 흡연자의 연령이 증가함에 따라 카드뮴 축적량이 증가한다. 또한 체내 축적 시 심혈관, 신경계에 악영향을 주고 폐암 유발, 신장 및 전립선암, 유방암을 유발한다.
카드뮴 화합물은 인체에 악영향을 끼치기 때문에 엄격하게 이용이 규제되어 있는데, 현재 주 용도는 '니켈-카드뮴(Ni-Cd 혹은 니카드) 충전지'이다. 이 전지는 상대적으로 고전류를 낼 수 있으며 과방전에도 영향이 적고 충전 횟수가 많아 전동공구나 원격조종 장난감 혹은 완전히 전기로 움직이는 자동차에도 사용된다. 하지만 전지의 전력량이 상대적으로 낮은데다가 아무래도 카드뮴 자체를 덜 쓰려는 추세다보니 니켈-금속수화물(NiMH)이나 리튬 이온, 리튬 폴리머 등 다른 형태의 배터리로 대체되는 추세.
그 밖에 항공기의 부식을 방지하는 용도로도 쓰이며, 또한 황 화합물이 노란 색을 내므로 안료나 물감으로도 쓰인다. 예를 들어 신한 수채화 물감 중에 카드뮴 옐로우가 있다. 19세기에는 개나리색의 크롬옐로우가 많이 쓰였지만 오래되면 갈색으로 퇴색되는 단점이 있어 잘 퇴색되지 않는 카드뮴 옐로가 이를 대체하였다. 중성자를 잘 흡수하므로 가압경수로의 제어봉으로도 사용된다.
실리콘 태양전지보다 효율이 좋은 태양전지에 쓰이고, 또 CRT 에서 청색/녹색 발광체나 양자점 디스플레이의 휘도 증강에 널리 쓰이고 있는데 상술한 환경 문제 때문에 최근에는 카드뮴을 쓰지 않는 양자점 개발이 이루어지고 있다. 또한, 황 화합물인 황화카드뮴(CdS)은 빛을 받아들이면 저항값이 변하기 때문에 광센서의 원료로도 쓰인다. 그러나 이 또한 환경 문제로 인해 카드뮴을 사용하지 않는 광센서의 사용이 늘고 있다.
많은 금속 원소처럼 끝말잇기 한방단어로 쓰일 수도 있다.[3]