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텅스텐

last modified: 2015-04-13 17:18:41 Contributors

Tungsten/Wolfram

W-usage.JPG
[JPG image (Unknown)]


주기율표 6족에 속하며 굳고 단단한 백색 또는 회백색의 금속원소이다.


Contents

1. 개요
2. 한국과 텅스텐

1. 개요

원자번호 74번

텅스텐의 이름은 1755년 A.크론슈테트가 이 원소로 이루어진 광석인 회중석(灰重石)을 'tungsten'이라고 명명한 데에서 기원한다. 여기서 'tungsten'은 스웨덴어로 '무거운 돌'이라는 뜻이다.

한편 이 원소의 광석이 주석 광석에 섞이면 다량의 주석이 슬래그화(化)되어 사용할 수 없게 된다. 그래서 역사가 오래된 주석광산 주변의 폐석을 뒤지다보면 텅스텐 광석이 나오는 경우가 많다. 이런 현상 때문에 이 광석을 탐욕스러운 늑대(Wolf)에 빗대어 'Wolframite'라 불렀고, 거기서 유래하여 구성원소인 텅스텐을 'Wolfram(볼프람)'이라고 부르기도 한다. 원자 기호 W는 Wolfram에서 나온 것으로 중국어에서 텅스텐을 의미하는 글자 역시 T로 시작하는 것이 아닌 이쪽을 따라 鎢(Wu)라고 부른다.

녹는점이 3422 °C(금속 원소중에 가장 높다)나 되어서 주로 텅스텐강, 고속도강 등의 합금을 제조하는 데에 사용되며, 순수한 텅스텐은 백열전구나 진공관의 필라멘트, 용접용 전극, 전기 접점 등과 같은 전기 분야에서 사용된다.

탄화텅스텐(텅스텐 카바이드)은 대단히 단단하다. 다만 통짜로 만드는 것이 곤란하고 분말 형태로 나오기 때문에 일반적으로 녹은 코발트와 섞어 소결시켜 만든다. 이를 초경합금(Widia)이라고 하는데 모스 경도 9.8~9.9로 거의 다이아몬드에 필적하는 경도가 나오지만[1] 탄성이 거의 없고 취성이 강해 깨지기 쉬우므로 강철을 대체하기는 어렵고 기계 공구, 험지용 바퀴 스파이크, 소구경 철갑탄의 탄자, 볼펜촉 등에 사용된다. 특히 채굴용 드릴의 재료로서 광업에서는 없어선 안될 합금이기도 하다. 일상 생활에서 부식되거나 긁힐 일이 거의 없기 때문에 변하지 않는다는 상징성을 살려서 드물게 결혼 반지의 재료로 쓰기도 한다.[2]

또한 무기, 특히 탄약의 재료로도 널리 쓰인다. 텅스텐 90% 이상에 니켈이 포함된 텅스텐 중합금은 높은 비중과 강성을 갖기 때문에, 장갑차량의 두터운 장갑이나 강화진지의 외벽 등을 관통하기 위한 철갑탄, 즉 운동 에너지탄의 관통자(penetrator) 전체 혹은 탄두의 피모를 이루는 재질로 활용된다. 전차장갑차 주포에서 쏘는 날개안정분리철갑탄(APFSDS), 벙커버스터와 같은 벙커 파괴용 관통폭탄 등이 대표적인 사용예이다.

  • 이와 같은 용도로, 텅스텐 중합금보다 싸고 물리적 특성이 우월한 열화우라늄도 있으나 이런저런 문제가 많다. 자세한 내용은 항목 참조

산업, 군사 활용도가 아주 높은데다 산출 지역도 편중되어 있어 손꼽히는 전략광물이기도 하다. 실제 2차대전 당시 텅스텐 산출 1위(라기 보단 거의 유일한 산출지)는 한반도 였는데 태평양 전쟁 발발과 함께 연합국들은 심각한 텅스텐 부족에 빠졌다.
독일군 전차들이 연합군 전차들을 닥치는대로 바르고 다닐 수 있었던 것은 텅스텐 탄심의 철갑탄 공적이 컸고 반대로 연합군 전차포가 이빨도 안 먹혔던 것도 텅스텐 부족을 해결못한 탓도 컸다.[3] 당시 중립국인 포르투갈에서 산출되긴 했지만 약발도 안먹히는 소량이라 결국 종전때까지도 수요를 맞추지 못했다.
웃기는 것은 추축군도 상황은 안좋아서 독일이나 이탈리아도 역시 텅스텐 부족에 시달렸으며, 그 때문에 텅스텐 탄이 조금만 있었다면 하는 소리를 안하는 적이 없었다는 것. 그래서 위에 언급된 주석광산의 폐석을 뒤적거렸다고 한다) 그렇다면 일본은 어떤가 하면 아예 텅스텐을 대량으로 관통자로 만들 기술이 부족해서 있는 자원을 놀리고 있었다는 어이없는 사태가 벌어졌다고 한다. 텅스텐이 있는데 왜 쓰지를 못하니.

지금도 그런 상황은 마찬가지인지라 다수의 국가들이 전략예비로서 적어도 60일에서 180일분의 국내소비량을 확보해두는 광물이기도 하다.

비중이 금과 비슷하기 때문에 가짜 금괴를 제조하는데에 악용되기도 하며 이 가짜 금괴의 주산지는 당연히 메이드 인 차이나.

2. 한국과 텅스텐

현재는 중국이 생산 1위지만, 이 텅스텐은 한국이 한 때 자랑했던 밥줄이기도 하다. 한국에 많은 광물 중 하나(텅스텐, 석회석이 그나마 많은 편이다).

단일 텅스텐 광산으로는 세계 최대이며,어째 이랑 비슷하다? 세계 생산량의 약 8%를 차지했으며 한국 수출액의 60%를 혼자 감당한 적도 있는 강원도 영월군의 상동광산이 바로 그 곳. 1917년에 발견되어 그 동안 계속 파내고 있다가, 중국산 텅스텐 때문에 1992년 문을 닫았다. 그러다가 현재 다시 가동을 시작하려고 준비하고 있으며, 곧 채굴에 들어간다고 한다.

원래 1952년 국영기업 '대한중석'으로 설립되어 상동광산과 달성광산을 운영하다가 정부의 국영기업 민영화 정책에 의해 부동산과 건설업으로 재벌그룹이 된 거평그룹에 매각되었다.당시 대한중석은 상기한 바 대로 알짜기업이었는데 특히 명동의 금싸라기 땅과 1백만주의 포항제철 주식, 500만 평의상동광산과 15만 평의 대구 공장부지를 가지고 있어 거평그룹에 회장의 동향출신 대한중석 임원을지냈던 염동석을 영입하고 입찰가를 예상보다 100억원 더 쓰는 등 인수에 노력을 기해 인수에 성공했지만 IMF 이후 1998년 거평그룹의 부도로 결국 현재는 워렌 버핏이 소유하고 있는 이스라엘계 IMC그룹에 전량 인수되어 대구텍으로 개명되어 운영하고 있다
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  • [1] 창과 방패에서 내로라 하는 드릴 회사들이 이걸 뚫어보려 했다가 고배를 마신 바 있다. 7번째에 들어서야 뚫어내는 데에 성공은 했지만, 여기까지 오게 된 과정이 여러모로 흠많무 소리가 나온다... 뚫어내는 데에 성공한 드릴도 웬 외계인 고문스런 물건이기도 하고.
  • [2] 사고 등으로 손가락이 부어오르면 빼지 못해서 위험할 수도 있다. 이럴 때는 렌치 등으로 양 옆을 눌러 전단 응력을 가해서 깨뜨리는 것 외에는 방법이 없다.
  • [3] 다만 독일 역시 텅스텐 부족으로 텅스텐 탄심의 철갑탄을 맘껏 사용할수 없었다. 그래서 독일군의 대전차포는 장포신화/대구경화 한끝에 128mm라는 엽기적(?)인 대구경 대전차 포까지 나왔고 연합국의 대전차포가 위력을 제대로 발휘하지 못한건 독일전차의 발전속도를 과소평가한 수뇌부의 삽질(독일의 티거는 얼마 없을거고 다른 전차들은 3인치 대전차포(M10의 주포)로 충분하다라는 등)도 컸다. 당장 2차대전 초반에 대전차 포가 상대 전차에 이빨도 안먹혔던건 독일군의 사례가 더 많다.