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{{원소 정보/인듐}}
'''인듐'''(←{{llang|en|Indium|인디엄}}, {{문화어|인디움}}←{{llang|de|Indium|인디움}})은 [[화학 원소]]로 기호는 '''In'''(←{{llang|la|Indium|인디움}})이고 [[원자 번호]]는 49이다. 무르고 [[연성]]이 있으며 잘 녹는 은백색의 희유금속으로, 외형은 [[주석 (원소)|주석]](Sn)과 닮았다. [[전이후 금속|전이후금속]]에 속하며 녹는점은 [[소듐]](Na,나트륨)과 [[갈륨]](Ga)보다 높고 [[리튬]](Li)과 [[주석 (원소)|주석]](Sn)보다 낮다. 화학적 성질은 [[갈륨]](Ga)이나 [[탈륨]](Tl)과 비슷하고 대체적으로 성질이 그 두 [[금속]]의 중간이다. 인듐은 1863년 발견되고 그 [[스펙트럼]]의 인디고색 부분에서 이름이 지어졌다. 순수한 인듐은 그 다음 해에 분리되었다. 인듐은 [[반도체]] 공학에서 투명한 전도성의 [[산화 인듐 주석]]으로 [[발광 디스플레이]](LED)에 쓰이는 투명 전극이나 [[액정 디스플레이|액정 화면]](LCD)을 만드는 데 이용된다. 일부 금속과 혼합하면 [[녹는점]]이 낮아지므로 [[납]]이 첨가되지 않는 [[땜납]]을 만드는데 사용된다. 인듐은 기술, 공학에 있어 대단히 중요한 [[원소]]로 여겨진다. 인듐은 생물학적 역할을 하지 않으나 몇몇 인듐 [[화합물]]은 혈관에 주입되었을 때 약간 독성을 띤다. 인듐은 황화 아연 광물에서 미량 성분으로 발견되며 [[아연]](Zn) 추출 과정에서 부산물로 생산된다.

== 특성 ==
'''물리적 성질'''

인듐은 [[전성]]과 [[연성]]이 뛰어나며, 밝은 광택이 있는 은백색의 [[금속]] 원소로 다른 금속 원소들에 비해 희귀한 편이다. [[모스 굳기]] 1.2로 매우 무르기 때문에 [[나트륨]](Na)처럼 칼로 자를 수도 있다. 인듐은 [[주기율표]]에서 [[13족 원소|13족]]에 속하는 원소이고 성질이 주기율표상 각각 위아래에 위치한 [[갈륨]]과 [[탈륨]]의 중간이다. 인듐 막대를 구부리면 [[주석 (원소)|주석]]을 구부릴 때와 비슷하게 높은 파열음이 나는데 이 소리는 [[쌍정]]에 의해서 난다. [[갈륨]]처럼 인듐은 유리 표면에서 밀리지 않고 퍼져서 거울 비슷한 면을 만들 수 있다.(이런 것을 유리를 적신다고 한다) [[탈륨]](Tl)과 [[갈륨]](Ga)처럼 인듐의 [[녹는점]]은 156.6 °C로 비교적 낮은 편이다. 인듐의 녹는점은 같은 족 원소인 [[갈륨]]에 비해서는 높고 [[탈륨]], [[주석 (원소)|주석]] 보다 낮지만 [[끓는점]]은 2072 °C로 갈륨보다 낮고 탈륨보다는 높다. 즉 [[녹는점]]과 [[끓는점]]이 정반대의 경향을 나타낸다. 하지만 이는 다른 [[전이후 금속|전이후금속]] 원소 족들의 경향과 비슷한데, 적은 비국소 전자로 금속 결합을 하기 때문에 나타나는 결합의 세기 약화가 원인이다.

[[밀도]]는 7.31g/cm<sup>3</sup>으로 갈륨보다 높고 탈륨보다 낮다. [[임계온도|임계 온도]] 3.41K 이하에서는 [[초전도체]]의 성질을 나타낸다. [[표준 상태]]에서 인듐은 면심 [[정방정계]] 구조의 결정을 이룬다. 이것은 살짝 변형된 [[면심 입방 격자|면심입방격자]] 구조로 볼 수도 있는데 각각의 인듐 원자는 324 p[[미터|m]] 거리에 4개의 이웃 원자를 가지고 약간 더 먼 336 pm 거리에 8개의 이웃 [[원자]]를 가지고 있다. 인듐은 다른 어느 [[금속]]보다도 액체 [[수은]](Hg)에 잘 녹는다. (0 °C에서 질량 50 %의 인듐이 수은에 녹는다) 인듐은 지각에 0.000016 % 포함된 [[희소금속|희유금속]] 중 하나이다.

'''화학적 성질'''

인듐은 49개의 전자를 가지고 있는데 전자배치는 [<nowiki/>[[크립톤|Kr]]] 4d<sup>10</sup> 5s<sup>2</sup> 5p<sup>1</sup>이다. 화합물에서 인듐은 대부분 3개의 바깥쪽 전자를 잃고 인듐(lll)이 된다. 몇몇 경우에는 두 5s 전자를 잃지 않고 인듐(l)이 되기도 한다. 1가 [[이온|양이온]] 상태의 안정성은 [[비활성 전자쌍 효과]]의 결과로, 상대론적 효과가 5s [[오비탈]]을 안정화시키는 것은 더 무거운 원소들에게서 잘 관측된다. 따라서 같은 13족 원소이고 인듐보다 무거운 [[탈륨]]은 이러한 효과가 더 강하게 나타나며 +1의 산화수가 +3의 [[산화수]]보다 더 흔히 나타난다. 반면에 같은 13족이면서 인듐보다 가벼운 [[갈륨]]은 3가의 [[양이온]]으로만 반응해 [[화합물]]을 만든다. 탈륨(lll)은 약간 강한 [[산화제]]이지만 인듐(lll)은 그렇지 않다. 그리고 많은 인듐(l) 화합물은 강력한 [[환원제]]이다. 13족 원소들 중 [[화학 결합]]에 [[s 오비탈]]의 [[전자]]들이 참여할 수 있게 하기 위해 필요한 에너지가 가장 낮은 원소가 인듐이고 [[결합 에너지|결합에너지]]는 밑으로 갈수록 감소한다. 따라서 에너지를 방출하고 2개의 추가적인 결합 형성을 통해 +3의 산화수를 가지는 상태에 이르는 것은 5s [[전자]]를 결합에 포함시키기 위해 필요한 에너지보다 항상 더 크게 될 정도로 충분하지 않다. 인듐(l) [[산화물]]과 [[수산화물]]은 [[염기성]]을 나타내고 인듐(lll) 산화물과 수산화물은 [[산성도|산성]]을 나타낸다. 현재 연구된 반응에 따른 인듐의 표준전극전위 값은 16족에서 +3의 [[산화수]]의 안정성의 감소를 보여주고 있다. 

-0.40 In<sup>2+</sup> + e<sup>-</sup> <-> In<sup>+</sup>

-0.49 In<sup>3+</sup> + e<sup>-</sup> <-> In<sup>2+</sup>

-0.443 In<sup>3+</sup> + 2e<sup>-</sup> <-> In<sup>+</sup>

-0.3382 In<sup>3+</sup> + 3e<sup>-</sup> <-> In

-0.14 In<sup>+</sup> + e<sup>-</sup> <-> In

인듐 [[금속]]은 물과 반응하지 않지만 [[할로젠]] 원소들 같은 더 강력한 [[산화제]]로 인해 산화되어 인듐(lll) [[화합물]]을 만든다. 인듐은 붕소화물, 규소 화합물(규화물), [[탄화물]]을 만들지 않는다. 또 인듐의 수소화물인 InH<sub>3</sub>은 불안정하기 때문에 낮은 온도의 에테르성 용액에서 일시적으로 존재한다. 인듐은 수용액에서 염기성을 나타내는데 인듐보다 가벼운 같은 16족 원소인 [[알루미늄]]과 [[갈륨]]과는 달리 알칼리성 수용액에서 녹지 않는다. 

<br />

== 동위 원소 ==
{{본문|인듐 동위 원소}}지구상에서는 <sup>113</sup>In과 <sup>115</sup>In만이 존재한다. 전체 인듐의 95.7%가 <sup>115</sup>In이지만 이는 [[방사성 동위 원소]]이며, 우주의 나이보다 길고 자연적인 토륨(Th) 동위원소의 30,000 배의 반감기를 가지는 4.41×10<sup>14</sup>년의 [[반감기]]를 거쳐 [[주석-115]]로 [[베타 붕괴]]한다. 이처럼 [[방사성 동위 원소]]가 안정한 [[동위 원소]]보다 더 많이 존재하는 경우는 인듐, [[텔루륨]], [[레늄]]뿐이다. 나머지 4.3%를 차지하는 동위원소 <sup>113</sup>In은 안정하다. 

인듐은 [[원자량]] 97에서 135 사이에 39종류의 [[동위 원소]]가 알려져 있다. 인공 방사성 원소 중 가장 반감기가 긴 [[방사성 동위 원소]]는 인듐-111로 [[반감기]]가 약 2.8일이다. 나머지 인공적인 방사성 동위 원소들은 반감기가 5시간 미만이다. 또 인듐은 47개의 [[이성질핵]] 또한 가지는데, [[반감기]]가 49.51 일인 인듐-114m1이 가장 안정하며, 이 동위원소는 지구가 생성되기 전부터 있었던 자연 동위원소 인듐-113과 115를 제외한 나머지 바닥상태의 동위원소보다 긴 반감기를 가진다. 인듐-115보다 [[질량수]]가 작은 인듐 [[동위 원소|동위원소]]는 [[전자 포획]]이나 [[양전자 방출]]을 통해 [[카드뮴]](Cd) 동위원소로 붕괴되고 더 질량수가 큰 인듐 동위원소는 [[베타 붕괴|베타 마이너스 붕괴]]를 통해 [[주석 (원소)|주석]](Sn) 동위원소로 붕괴된다. 

== 역사 ==
1863년 [[독일]] 화학자 라이히(Ferdinand Reich)와 [[테오도어 리히터|리히터]](Hieronymous Theodor Richter)는 현재 독일 [[작센주]] [[프라이베르크]] 인근의 광산에서 얻은 광물들을 분석하고 있었다. 주로 [[아연]]을 함유한 광석을 [[염산]]에 반응시켜 염화 아연을 얻은 후 [[분광기]]로 이들의 [[스펙트럼]]을 관찰하였는데, 이 중 일부 광석에는 녹색의 선 스펙트럼을 남기는 [[탈륨]] 대신 밝은 푸른색 선을 남기는 새로운 원소가 포함되어 있음을 확인하였다. 그 당시까지 푸른 선 스펙트럼을 내놓는 원소는 발견되지 않았다. 두 사람은 스펙트럼의 색인 [[남색]](indigo)에서 이름을 따 '인듐'이라는 이름을 붙였고, 이듬해 리히터는 인듐을 순수한 형태로 분리하였다. 1924년에는 인듐이 [[비철 금속]]을 안정화시키는 특성이 발견되어 처음으로 중요하게 사용되기 시작하였다. [[제2차 세계대전]] 기간 동안 파란색 [[발광 다이오드]](LED) 제조와 [[항공기]] 엔진에 첨가되는 용도로 사용되었으나 1950년대 초반까지만 하더라도 매우 제한된 용도로만 사용되었다.

이후 1952년 인듐이 포함된 [[반도체]]의 생산이 본격화되었고 1970년대에 이르러서는 [[원자로]] [[제어봉]]에 사용되었다. 1992년부터는 [[산화 인듐 주석]]으로 [[액정]]을 만드는데 널리 사용되기 시작하였다. 2012년 기준으로 [[중국]](390톤)이 가장 많은 양을 생산하였고, [[캐나다]], [[일본]], [[대한민국]] 등이 각각 70 톤으로 그 뒤를 이었다.

== 용도 ==
인듐은 [[제2차 세계대전]] 동안 고성능 [[항공기]]의 엔진에 처음으로 실용적인 목적으로 사용되었다. 이후 녹는점이 낮은 [[합금]], 땜납, 전자 제품, [[반도체]] 제조 공정 등에 사용되기 시작하였다. 1980년대 중반에는 인화 인듐을 이용한 반도체가 개발되었고 산화 인듐 주석이 [[액정 디스플레이|액정 화면]](LCD)에 널리 사용되었다. 인듐은 [[반도체]]와 관련된 용도를 많이 가진다. 트리메틸인듐(trimethylindium)은 화합물 반도체의 도핑 재표로 사용되었다. 인화 인듐, 안티모니화 인듐은 반도체로, 유용한 성질을 가지고 있다. 화합물 반도체인 질화 인듐 갈륨(InGaN), 인화 인듐 갈륨(InGaP)은 [[발광 다이오드]]와 [[레이저 다이오드]]에 쓰인다. [[셀레늄화구리인듐갈륨|셀레늄화 구리 인듐 갈륨]](copper indium gallium selenide, CIGS)은 [[태양광 발전]]에 쓰인다. 인듐은 [[저마늄]](Ge)과 함께 [[양극성 접합 트랜지스터]]에 사용된다. 낮은 온도에서 납땜될 때, 인듐은 저마늄에게 [[응력]]을 가하지 않는다. 

인듐 선은 진공 밀봉과 저온 실험, 초고진공에서 열전도체로 사용된다. 인듐은 갈륨-인듐-주석 합금인 갈린스탄의 재료이다. 이 [[합금]]은 [[상온]]에서 [[액체]]이며 일부 [[온도계]]에서 [[수은]](Hg)의 대체제로 사용된다. 인듐과 비스무트(Bi), 카드뮴(Cd), 납(Pb), 주석(Sn)과의 합금은 갈린스탄의 경우보다는 높지만 비교적 낮은 50~100 °C 범위의 [[녹는점]]을 가진다. 그래서 이런 합금들은 화재 스프링클러나 열 조절 장치 등에 사용된다. YInMn 블루는 인듐이 [[이트륨]](Y)과 [[망가니즈]](Mn)와 결합되어 만들어진 독성이 없고 반응성이 적으며 색이 흐려지지 않는 파란색 [[염료]]이다.

인듐은 [[알칼리 전지]]에서 [[수은]]의 대체제로 쓰이는 [[원소 (화학)|원소]] 중 하나로 [[아연]](Zn)이 산화되어 [[수소]](H) [[기체]]를 발생시키는 것을 막는 역할을 한다. 

== 주의사항 ==
순수한 인듐은 보통 무해한 것으로 간주된다. 인듐에 대한 노출이 큰 [[반도체]] 산업 현장에서는 아직까지 인듐 중독에 의한 부작용 사례는 보고된 적이 없다. 또, 대부분의 인듐 화합물은 물에 잘 녹지 않기 때문에 체내에도 잘 흡수되지 않아 별 [[독|독성]]을 나타내지는 않는다. 그러나 [[수용성]]인 인듐 이온은 직접 체내에 들어오면 [[콩팥]]에 손상을 줄 수 있으며, [[심장]]과 [[간]]에도 영향을 줄 수 있다. 염화 인듐, 인화 인듐 등은 [[폐]]에 들어오면 독성을 나타내기도 한다.

== 외부 링크 ==
{{위키공용과 분류|Indium}}
{{위키낱말사전|인듐}}
* {{네이버캐스트|11476}}
* {{언어링크|en}} [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/In/index.html 인듐 - WebElements.com]
* [http://www.pse-mendelejew.de/bilder/in.jpg 인듐 사진] {{웨이백|url=http://www.pse-mendelejew.de/bilder/in.jpg |date=20110719073535 }}

{{원소 주기율표}}

{{전거 통제}}

[[분류:인듐| ]]
[[분류:전이후 금속]]
[[분류:화학 원소]]
[[분류:전형 원소]]