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알루미늄처럼 널리 쓰이는 금속도 흔치 않다. 그러나 1888년까지만 해도 은보다도 비싼 귀금속에 속했다. 이 때문에 많은 과학자와 발명가들이 알루미늄 제련법에 도전하기도 했다.
최초의 발명가는 덴마크의 물리학자 외르스테드로 1852년 알루미늄을 만들었고, 1827년 독일의 뵐러도 외르스테드의 제련법을 개선하여 알루미늄을 만들었으나 두 사람 모두 실험실의 수준에 그쳐 버렸다.
대량생산이 가능한 알루미늄 제련법의 발명에 성공한 사람은 미국 호하이오주 출신인 찰스 마틴 홀.
"알루미늄이 뭐길래 은보다도 비싸단 말인가?"
대학에서 금속공학을 공부하는 홀은 도무지 이해할 수가 없었다. 홀은 이때부터 창고에 임시 연구실을 차리고 알루미늄 제련법 연구에 착수했다.
'금속이라는 것은 자연상태로는 많은 화합물로 구성되어 있다. 따라서 이 화합물에서 금속을 끄집어 내려면 다른 비금속의 물질을 분리하지 않으면 안된다. 산화철은 코크스(탄소)와 함께 데우면 산소와 쇠를 분리할 수 있다. 이것이 제철의 원리이다. 보크사이트는 불순한 산화 알루미늄이다. 그러므로 산소와 알루미늄으로 분리해야 한다. 그러나 알루미늄과 산소의 결합은 매우 강력하다.'
홀의 머리는 금속공학도 답게 매우 빠르게 돌아갔다. 그러나 산화알루미늄인 보크사이트는 코크스를 사용해도 산소가 분리되지 않았다. 물에 녹여 전기분해를 시도하려 했으나 물에 녹지도 않았다. 홀의 연구는 벽에 부딪쳐 버렸다. 그렇다고 물러설 홀은 아니었다. 홀의 연구는 더욱 활기를 띠었다.
"어쩌면 천연의 광물속에 보크사이트를 녹이는 것이 있을 지도 모를 일이야. 그렇게만 된다면 전기분해로 알루미늄을 만들 수 있는데……."
홀은 수많은 광물을 대상으로 실험에 착수했다. 그러나 번번이 실패였다.
그러던 어느날 빙정석이라는 유백색의 유리덩어리와 같은 광물을 실험대상으로 한 것이 행운을 안겨다 주었다. 빙정석을 계속 데우니 섭씨 1000도 가까이에서 녹기 시작했다. 이것에 소량의 보크사이트를 넣어보니 빙정석은 보크사이트를 탐나는 것처럼 녹여갔다.
"됐다. 성공이야!"
홀은 이 데워진 액체속에 전극을 넣어 직류 전류를 흘려보았다. 잠시 후에 금속 알루미늄이 음극에 반짝 반짝 비치면서 모여들었다. 마침내 알루미늄 제련법이 발명되는 순간이었다.
홀이 대학을 졸업한지 1년 뒤인 1886년의 일로 당시 홀의 나이 22세였다.
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