그렇다면, 합금은 도대체 몇 가지나 존재하는 것일까요? 금속 물질과 다른 물질을 섞는 것이 합금이라면, 그 개수는 무한대일까요?

합금을 만드는 가장 보편적인 방식은 한 데 모아 녹이고 굳히는 것입니다. 자연스럽게 모든 물질이 융해되었다가 뒤섞일 수 있는 방법이죠. 하지만 이 방법에도 한계는 있습니다.

녹는 점이 너무 높아 효율이 발생하지 않거나, 물과 기름처럼 특정 물질끼리 반대되는 성질을 가지고 있다면 합금을 만들 수 없게 됩니다.

서두에서 예를 들었던 밀가루 반죽의 사례처럼, 합금이기는 하나 무가치한 덩어리가 될 수도 있습니다. 철을 만들고 가공하는 방식에서 발생하는 슬래그(Slag)와 같은 존재가 되는 것이죠. 물론 99.8% 재활용이 가능하나 들인 노력과 비용을 생각하면 아쉬움이 클 것 같네요.

반대로, 예상치 못한 새로운 특성의 합금이 탄생할 수도 있습니다. 여러 약물이나 화학용품을 섞어서 사용할 때 상승효과가 나타날 수 있다는 칵테일 효과(Cocktail effect)와 같은 개념으로, 0.01%의 차이로도 완전히 새롭고 대단한 무언가를 만들 수 있는 것이죠.

합금은 크게 세 가지 유형으로 분류됩니다. 첫 번째는 기존 물질의 일부가 다른 물질로 대체되는, 치환형 합금(Substitutional alloy)입니다. 가장 눈에 띄는 특징은 철과 구분되는 외형입니다. 동이나 황동처럼 다른 색과 함께 다른 성질을 가지게 되는 것이죠.

두 번째는 기존 구조에 다른 물질이 추가되는, 틈새형 합금(Interstitial alloy)입니다. 대표적인 사례는 바로 강철입니다. 「ABOUT STEEL」2편에서 알아본 것처럼, 순수한 철에 탄소가 섞이면 강철이 되는 것과 같습니다. 탄소의 비율에 따라 철의 강도와 특성이 변화하기도 하죠.

마지막은 두 가지 합금이 동시에 발생한(Substitutional & Interstitial) 경우입니다. 앞에서 언급했던 스테인리스 강이 이 경우에 해당됩니다.

스테인리스는 기본적으로 철에 크롬을 더하고, 추가로 다른 물질을 섞어 그 성질을 조정합니다. 같은 스테인리스여도 디테일에 따라 강도부터 경도, 빛 반사율 등이 달라질 수 있죠. 동일한 스테인리스인데 어떤 제품은 저렴하고, 어떤 제품은 매우 비싸지는 이유입니다.

앞서 살펴본 것처럼, 세상에는 이미 우리가 익숙하게 사용하고 있는 다양한 합금이 존재하며, 구성 물질의 비중에 따라 더욱 세분화될 수 있습니다. 이번에는 조금 특별한 합금에 대해 살펴볼까요?

일반적인 금속 물질은 외부의 힘에 의해 변형되면 내부 구조가 바뀌고 새로운 결합 구조가 생성되며 변형된 상태로 고정되지만, 형상 기억 합금은 변형되더라도 기존의 결합 구조는 유지된 상태로 구조가 변형되어 일정 조건을 충족시키면 다시 원래대로 돌아오는 성질을 가진 물질입니다.

이러한 특성을 활용한 다양한 제품들이 이미 일상에서 쓰이고 있는데요. 세탁 후 착용 시 체온에 의해 형태가 복구되는 속옷부터 수술용 스텐트, 환기용 스프링, 인공위성의 안테나까지 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.

다만, 이러한 합금을 만들기 위한 원재료와 제조 공정의 가격이 상당하다보니 아직은 제한적으로 사용될 수밖에 없다는 점이 아쉽네요.

합금에 대해 알아볼수록, 동화책에서 봤던 마녀의 솥단지가 떠오르네요. 요상한 색을 띠며 언제나 보글보글 끓고 있는, 내용물을 알 수 없는 그 솥단지. 어떤 재료를 추가하느냐에 따라 독두꺼비가 나오기도 하고 신비로운 영약이 나오기도 하는데요.

합금 또한, 솥단지처럼 아직은 미지의 영역입니다. 물론 정해진 레시피대로 성능이 확실한 물질을 만들어낼 수도 있으나, 여전히 많은 과학자들과 기업들이 아직 찾지 못한 비밀의 레시피를 탐구하고 있죠.

레어로우도 각각 다른 성격의 구성원들이 모여 시너지 효과를 내기 위해 노력하고 있습니다. 조만간 예상치 못한 폭발력과 가능성을 선보일 수 있기를 바라며 이번 레터를 마무리합니다.

유연성부터 내구성, 자성, 그리고 합금까지. 철이 가진 다양한 특성들을 자세하게 살펴보았습니다. 어떤 특성이 가장 매력적으로 다가오셨나요?

철의 특성들은 레어로우의 특성과도 일맥상통합니다. 유연한 사고와 실행력, 안전하고 튼튼한 제품, 고객을 끌어당기는 매력, 그리고 개방적인 태도에서 나오는 시너지 효과. 이렇게 보니 레어로우는 역시 철과 많이 닮아있네요.