텔루륨

주기율표 16족에 속하는 산소족 원소로, '텔루르'라고도 불리며 땅을 뜻하는 라틴어 tellus에서 유래했다. 1782년 독일의 뮐러가 비스무트 광물에서 발견했다. 뮐러는 처음엔 천연 안티모니라고 여겨진 하얀 광석을 황화비스무트일 것이라 발표하였고, 그 후 연구가 계속되어 그 하얀 광석에는 황화비스무트가 아닌 미지의 금속이 함유된 것을 발견했지만 분리하지는 못했다. 텔루륨을 분리해낸 것은 뮐러의 의뢰를 받아 분석한 클라프로트였다.
이 원소에는 재미있는 일화가 하나 있는데 이 광물을 캐낸 곳이 루마니아였기 때문에 루마니아에서는 자신들이 발견했다고 지금까지 우기고 있다.
텔루륨의 특징 중 하나로 냄새가 있다. 동족원소인 황이나 셀레늄과 마찬가지로 텔루륨에도 독특한 냄새가 있어서, 텔루륨화수소(H₂Te)는 마늘과 같은 냄새를 풍긴다. 텔루륨화수소는 불안정하여 2 H₂Te + O₂ → 2 H₂O + 2 Te 의 반응으로 분해된다. 맨손으로 금속 텔루륨을 잠깐만 만져도 피부의 물과 지방과 반응하여 심한 마늘냄새가 몇주간이나 지속된다.
텔루륨은 열에 의해 결정상과 비결정상으로 변화하는 성질을 갖고 있어서 이런 성질을 이용한 소재를 '상변화기억소재'라고 한다.
상변화기억소재는 DVD-RAM 등의 기억소재에 쓰여 기록한 후에도 레이저를 쏘면 원래대로 돌아와서 몇번이고 쓰고 지우는 것이 가능한 것이 특징이다. 같은 DVD라고 R이나 ROM이 붙어 있는 것은 상변화가 아니어서 1번 밖에 쓸 수 없는 것이다. 이런 상변화기억성질을 이용해 불휘발성 컴퓨터 기억소자 RAM 을 만든 것이 phase-change RAM (PRAM) 인 인텔의 옵테인 메모리 이다.
또한 텔루륨은 텔루륨화카드뮴(CdTe)의 형태로 태양 전지를 비롯한 반도체에도 쓰이며 텔루륨에 비스무트와 셀레늄을 섞은 반도체는 높은 효율로 제벡 효과[1]나 펠티에 효과[2]를 일으키는 전자장치로도 쓰인다. 또한 위상부도체 연구의 핵심 물질이기도 하다.[3]
중간 정도 질량의 원소치고는 지구에 존재하는 양이 매우 적은데 지구가 만들어질 때 물과 결합해 다 휘발되어 날아가버려서 지각에 남아있는 양이 적다고 한다. 동위원소인 텔루륨-128은 알려진 방사성 동위원소 중 가장 긴 반감기를 가진다. 2.2 × 10²⁴년 또는 2자 2000해 년으로 우주 나이의 약 160조배. [4]
텔루륨에 대한 일화가 한가지 있다.
1893년 당시에 호주 칼굴리(Kalgoorlie) 골드 러시당시, 금광에서 일하던 광부들은 광택이 도는 짙은색 광물인 칼라베라이트(calaverite)를 발견했다. 하지만 광부들은 그 광물을 바보들의 금(...)이라고 여기며 하찮게 취급했고, 새로운 도로를 만들때 바닥을 단단히 만들기 위해 도로에 사용했다. 그러나 1896년, 이광석이 텔루륨화금(gold telluride)으로 밝혀지자 광부들은 다시 도로로 가서 몰래 회수했다 한다.
텔루륨 원자를 나선형으로 배열하여 이용하면 0.1nm 크기의 트랜지스터를 만들 수 있을 것이라고 한다. 관련 기사

[1] Seebeck effect. 2종의 금속을 붙인 후 온도 차이가 나게 열을 가하면 전기가 흐르는 현상

[2] Peltier effect. 금속, 반도체를 접합한 후, 전류를 흘리면 한 쪽의 열이 흡수되어 다른 쪽으로 이동하는 현상

[3] 최초의 위상부도체가 CdTe-HgTe-CdTe 샌드위치이며, 이후에 발견된 위상부도체도 텔루륨이 포함된 합금이다.

[4] 2,200,000,000,000,000,000,000,000년이다.