원자번호 42번 원소인 몰리브덴은 휘수연석(몰리브데나이트, MoS2)에서 처음 발견되었다. 몰리브덴의 존재는 18세기까지 다른 소재와 혼돈되어 그 실체를 제대로 인식하지 못했는데 가장 구분이 어려웠던 금속은 소위 ‘검은 납’이라고 불리는 흑연이었다. 또한 납의 광석인 방연광(PbS)과도 오랜 기간 동안 제대로 구분이 어려웠다. 몰리브덴이란 원소명도 그리스어도 납을 뜻하는 몰리브도스(molybdos)에서 유래한 것이다.
1778년 스웨덴의 과학자 쉘레(Scheele)가 몰리브덴 광물과 흑연은 다른 것이라는 것을 밝히었으며 1782년 셸레의 친구 옐름이 몰리브덴을 광물에서 완전히 분리해냈다.
몰리브덴은 녹는점이 2,617℃로 전체 원소 중에서 6번째로 높고 상자기성을 뛴다. 높은 녹은점 때문에 가공하기가 쉽지 않아 금속 몰리브덴 제품은 분말야금법으로 제조된다.
우리나라에서는 ‘액체 납’을 뜻하는 뜻하는 수연(水鉛)이라 부르기도 하였는데 몰리브덴 금속은 휘수연석에서 얻어지며 휘수연석은 중국, 미국, 칠레, 페루 등에서 생산된다. 휘수연석은 광석으로 채굴되기도 하지만 구리와 텅스텐 광석 채굴의 부산물로도 얻어지기도 한다. 휘수연석의 국내 매장량은 상당한 수준인 것으로 조사되었으나 품위가 낮아 현재 생산은 되지 않고 있다.
전세계 몰리브덴 생산량은 2017년 기준 약 27만톤이며 특수강 등 합금용 생산용으로 약 75% 내외, 몰리브덴 화학제품으로 20%, 그리고 금속제품으로 약 5% 정도가 소비되고 있다.
철강산업용으로는 주로 합금원소로 사용되는데 높은 내열성 등으로 인해 기계제조용 철강제품이나 고속도강, 초합금 등에 사용된다. 몰리브덴을 첨가한 철강제품은 특히 고온에서 물러지지 않고 내식성을 강하게 하는 효과가 있다. 따라서 항공기 및 미사일 부품, 탱크, 포신재료 등 높은 강도와 인장력 그리고 내마모성을 요구하는 소재에 사용되고 있고 고Cr 스테인리스강에도 합금원소로 사용된다.
석유화학 산업에는 촉매 소재로 사용되는데 가장 많이 사용되는 촉매는 수소화탈황 촉매로 주로 알루미나에 지지된 Co-Mo 황화물 또는 NI-Mo가 사용되고 있다.
마지막으로 금속 몰리브덴은 전구의 필라멘트 지지대, 전자관용 금극 소재 및 금속가공 금형 및 노(盧)의 부품 소재로 상용되고 있다.
<철강금속신문 9.18일자 지면 게재>