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   왕연중의 발견이야기

본 코너에 소개된 모든 글의 저작권은 저자인 왕연중 선생님(한국발명문화교육연구소 소장, 영동대학교 발명특허공무원학과 겸임교수, wangyj39@dreamwiz.com)에게 있습니다.
저자의 허락없이 무단전재나 재배포를 금지합니다.

제목 : 철의 발견      

 철의 발견

 원소기호는 ‘Fe’, 원자번호는 26. 항성 핵합성으로 생성되는 최종 원소로, 초신성 등의 격변적인 사건을 필요로 하지 않는 가장 무거운 원소이다. 따라서 우주에 가장 많이 퍼져 있는 중금속이다.
 인간은 언제 처음 철을 발견하였을까? 기록이 없어 정확히는 알 수 없다. 고대 희랍인들은 하늘에서 떨어진 운석을 ‘하늘의 선물’이라고 믿고 도구를 만들었다고 한다.
 기원전 1,300년경 흑해의 남부 아나톨리아(지금의 터키) 지역을 지배했던 히타이트 제국에서 철을 녹여 야금하는 기술을 가지고 있었으며, 히타이트인들은 철로 만든 무기로 대제국이 되었다는 기록도 있다.
 철의 유적은 이집트와 아시리아 등에서 많이 발견되었다. 따라서 석기시대와 청동기 시대에 이어 시작된 철기시대는 이 지역을 중심으로 크게 번성했을 것으로 추측되고 있다.
 철은 인류가 가장 많이 사용하는 금속 중의 하나이며 차량, 선박, 항공기, 주택, 각종 생활용품 등 많은 분야에서 사용되고 있기 때문에 인류에게 있어서 철은 없어서는 안되는 중요한 금속이다.
 철은 지각에 약 5% 정도 함유되어 있으며, 금속 중에서는 알루미늄 다음으로 많이 존재한다.
 주철의 제조는 16세기경에 시작되었고, 순철의 제조는 근대에 와서 시작되었으며, 전해철은 20세기에 들어와서 실용화되었다는 주장도 찾아볼 수 있다.
 철은 순수한 금속의 상태로 산출되는 일은 극히 드물며, 수백 개의 광물에서 다른 원소와 결합된 상태로 발견되는데 천연 합금인 니켈-철은 육지의 퇴적물과 운석에서 산출된다. 운석은 철과 규산 광물의 함량에 따라 철질운석, 함철석, 석질운석으로 분류하며 중요한 철광석으로는 적철석, 자철석, 갈철석, 황철석 등이 있다.
 라틴어 Ferrum(철)에서 온 것인데, 명칭의 유래는 정확하게 알 수 없다. 영어의 'iron'은 광석을 뜻하는 라틴어 'aes'로부터, 독일어의 'Eisen'은 철의 광택이 얼음과 유사하여 얼음을 뜻하는 'Eis'에서 유래된 것이라 알려져 있으나 명확하지 않다.
 철은 순수한 금속의 상태로 산출되는 일은 극히 드물며 수백 개의 광물에서 다른 원소와 결합된 상태로 발견되며 α, β, δ의 동소체가 존재한다. 우리 인체에는 평균적으로 약 4.5g(약 0.004%)의 철이 들어 있다.
 보통 적철석·자철석·갈철석·능철석 등을 원료로 사용하여, 이들을 일단 배소시켜 산화철로 만들고 융제로 석회석, 환원제로 코크스를 가하여 고로 중에서 열풍을 보내고, 코크스를 연소시킴과 동시에 광석을 환원시켜 철로 만들고 용융시켜 선철을 제조한다. 선철·강철스크랩 등으로부터 순철을 만들기 위해서는 이들을 전극으로 하고 철염 수용액 중에서 전해 정련하는 방법 등이 사용되고 있다.
 우리나라의 철기 사용은 기원 전 300~400년경으로 가야국에서 그 유적을 찾아볼 수 있다. 김수로왕과 이후의 왕들은 철을 사용하여 농기구와 전쟁에 필요한 도구들을 만들어 사용했다. 그 유물은 이미 수없이 많이 발견된 바 있다.
 

 

 

 


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