지구 상에서 곧 고갈될지도 모르는 물질

예전에 어릴 때부터 "석유는 XX년 후면 고갈된다"라는 말을 많이 들었을거야

근데 정작 몇십년이 지났는데 석유 채굴량은 오히려 늘고 있고, 심지어 가격은 더 싸지고 있음

요즘엔 저런 말도 사라진 것 같더라..

아무튼 석유는 기술이 발전하면서 새로운 채취 방법도 늘어나고 채굴지도 발견됐기 때문에 별 걱정 안해도 됨.

결정적으로 연료이기 때문에 대체가 아주 불가능하진 않거든

근데 대체가 불가능하고 매장량도 적어서 고갈 위기에 있는 자원이 있음

자주 들어본 놈일텐데 바로...

HE 헬륨

원자번호 2번

풍선을 띄우거나 목소리 변조할 때 쓰는 그 헬륨임

사실 이게 어디에 쓰이는지도 모르겠고, 왜 고갈위기일까?

1. 헬륨은 어디에 쓰일까?

첫번째는 흔히 아는 것처럼 공기보다 가볍기 때문에 비행체에 많이 씀

파티용 풍선부터 시작해서, 비행선, 기상관측용기구 등등...

헬륨값이 워낙 많이 올라서 풍선에 쓰이는 경우는 크게 줄었지만 뭐..

수소를 써도 되는데 폭발성이 강한 물질이기 때문에 자칫하면 힌덴부르크호 꼴이 날지도 모름

두번째는 냉각제로 많이 쓰여.

헬륨은 -268도에서도 액체상태이기 때문에 액체헬륨이 냉각제로 각광받고 있음

절대영도 -273도에 거의 근접하고, 액체 질소 -196도보다 훨씬 더 낮기 때문에 사실상 대체제가 없는 수준이야.

반도체 생산시에 주로 많이 쓰이지.

덕분에 수요는 계속 올라갈 예정임

세번째로 온도가 낮다는 점을 이용해서 초전도체를 만들 때 씀

전기저항은 온도가 낮아질수록 줄어드는데 액체헬륨 정도의 온도가 되면 저항이 0이됨 (도체마다 다르지만)

이를 이용해 전자석을 만들면 저항이 0이기 때문에 엄청나게 큰 전류를 만들 수 있고, 이에따라 높은 자기장이 형성됨

그래서 큰 자기장이 요구되는 장치들에게는 헬륨이 반드시 필요해.

대표적으로 강력한 자기장을 이용하는 MRI. 

MRI가 더럽게 비싼 이유는 헬륨 때문이야

SERN의 LHC도 자기장을 이용하기 때문에 액체헬륨을 괴물처럼 퍼먹음

자기부상열차도 당연히 액체 헬륨이 필요해.

일본에서 새로 짓고 있는 츄오 신칸센도 액체헬륨을 물 쓰듯이 쳐먹을 예정임

그 외에도 잠수병방지, 로켓, 핵융합, 입자물리학, 센서 등등 다양한 곳에 많이 쓰임

2. 헬륨은 왜 귀할까?

사실 우주적으로 보면 헬륨은 널려있는 물질임

우주에 "인류가 알고 있는 물질" 중에서 75%는 수소, 24%는 헬륨, 1%가 나머지가 기타 원소들이야.

근데 하필 지구에는 헬륨이 기본적으로 부족한데다가

헬륨이 공기보다 가볍기 때문에 시간이 지나면서 대기권 밖으로 흘러나가버림

이래서 사실상 대기중에서 헬륨을 대량 채취하는건 불가능에 가까움

지구 내부에는 방사성 물질이 가득해서 지금도 활발하게 활동하고 있는데 얘내들이 붕괴를 거치면 나오는 물질 중에 하나가 헬륨임

인류는 이 지표면 위로 흘러나온 극소량의 헬륨을 채굴해서 쓰는 실정이지

여튼 헬륨의 필요성은 크게 늘어나고 있는데 채굴량은 제한되어 있어서 가격이 떡상하고 있음

예전에 TV에서 픽사 UP마냥 헬륨풍선으로 사람을 띄운적이 있는데

지금 시세로 생각해보면 ㄹㅇ 돈지랄인 짓임

주요 생산국은 미국과 카타르가 투톱인데 미국은 전략물자로 판단해서 수출을 제한하고 있고

카타르는 올해 중동 분쟁으로 인해 헬륨 공급을 중단했어

덕분에 2019년 헬륨 국내 가격이 2~3배로 떡상함

일단 헬륨 고갈의 문제점은 석유랑 다르게 대체가 불가능하다는거고, 과학의 진보에 있어서 필수적이라는거야

첨단산업에 꼭 들어가는데다가 요구량은 계속해서 늘어나는데 대체물질을 찾기가 힘들지

현 상황대로 간다면 20~30년 사이에 고갈될거라고 보고있음

과학자들은 극단적으로 헬륨이 완벽히 고갈되면 달에가서 채굴해올 계획도 세우고 있어

노답인 상황이지만 뭔가 대안이 나오려나...?