[정연일의 원자재포커스] 희토류 탐구(8) MRI 촬영을 돕는 가돌리늄(Gd)

희토류 화학기술 선구자 가돌린 이름 따
MRI 이미지 선명하게 하는 조영제 재료

가돌리늄(Gd·원자번호 64)은 1880년 발견된 희토류 원소로, 사마륨(Sm)을 제외하면 사람 이름을 따 명명한 유일한 희토류 원소다. 희토류 원소를 분석하고 분리해내는 기술 분야를 처음 개척한 것으로 평가되는 핀란드 화학자 요한 가돌린을 기리기 위해 이름 붙여졌다.

가돌리늄은 희토류 원소 중 존재량이 비교적 많은 원소 중 하나다. 지각에서의 존재비는 약 4.5~6.4ppm(1ppm=0.0001%)이다. 가돌리늄이 처음 발견된 광석인 가돌리나이트에는 실제 그다지 많이 들어있지 않다. 다른 희토류 원소들과 마찬가지로 모자나이트와 희토류광에서 주로 분리된다. 연간 생산량은 약 400이며, 주로 중국에서 생산되지만 인도 브라질 스리랑카 등에서도 소량 생산되고 있다.


가장 중요한 용도는 의료 진단용 자기공명영상(MRI) 촬영에서 암 조직과 같은 이상 조직의 이미지를 선명하게 보이도록 하는 조영제의 재료다. 중성자를 잘 흡수하는 관계로 전자레인지(마이크로파 오븐)의 마이크로파 발생 소자, 원자로와 중성자 투과검사법에서 중상자 차단제 등으로 활용된다. 컬러 TV의 녹색 형광체, 광자기 디스크의 기록 층, 자기 냉각 소자 등 여러 첨단 기술 분야에서도 중요하게 사용된다.

정연일 기자 neil@hankyung.com