RES CAP

 원자번호 29번인 구리(Cu)는 일상생활에 많이 사용됩니다. 저희는 흔히 동, Copper라고도 부르죠 구리(Cu)는 붉은 빛을 띠는 금속으로 전기와 열의 전도성이 뛰어납니다. 실온에서 구리보다 전기 전도성이 좋은 원소는 은뿐입니다. 구리의 색은 가시광선 중에서 빨간색과 주황색만 반사하고 다른 색은 흡수하는 성질 때문에 붉은 빛을 띤닙니다. 구리(Cu)는 제조업 전반에 광법위하게 사용되므로, 경기가 좋을 때는 수요가 많아져 가격이 올라가고, 경기가 나쁠 때는 수요가 적어져 가역이 내려가는 특성을 가집니다. 따라서 구리 가격을 보면 실물 경기를 정확하게 예측할 수 있다는 점에서 ,경제 분야에서는 닥터 코퍼라고도 부릅니다.

 구리(Cu), 은(Ag), 그리고 금(Au)은 주기율표의 11족에 해당하는 원소들입니다.. 이 원소들은 가득 찬 d오비탈 위에 전자 하나를 가진 s오비탈을 가지고 있으며 반응성이 낮고 열 전도성과 전기 전도성이 매우 높습니다. 가득 찬 d오비탈 속 전자들은 s오비탈의 전자가 자유 전자로 활동하며 금속 결합을 형성하면서 원자 간 상호작용을 하는 것에 기여하기도 합니다. d오비탈이 불완전한 다른 금속들과는 달리 구리의 금속 결합은 비교적 약한 편에 속하며 이로 인해 구리는 무른 편에 속하는 금속입니다.

 구리는 보통 전기가 통하는 물질로 전선에 많이 사용됩니다. 그 이유는 금속마다 각자 가진 '고유저항값'이 있느데 이것이 높으면 높을 수록 전기가 원활히 통할 수 없다고 합니다. 구리는 이런 고유저항값이 작기 때문에 전기가 잘 흐르고 발열이 적습니다. 또한, 다른 전기가 잘 통하는 금이나, 다른 금속들에 비해 상대적으로 저렴합니다. 마지막으로 변형하기가 쉽기 때문에 가공 및 전선 배열이 용이한 점이 있습니다.

 구리(Cu)는 산소를 운반하는 혈색소인 헤모글로빈의 합성에도 꼭 필요한 물질입니다. 흥미로운 예를 들어보자면 문어, 달팽이나 굴 등은 피가 파란색인데요. 이는 혈액의 주성분인 헤모시아닌에 구리가 대량 함유되어 있기 때문입니다. 구리(Cu)는 우리 몸 속에서 다른 영양소들의 작용에 중요한 영향을 미칩니다. 특히, 구리(Cu)는 철분(Fe)이 우리 몸에서 흡수되고 헤모글로빈을 합성하는 것을 도와줍니다. 따라서 구리가 부족하면 철 결핍성 빈혈이 발생할 수 있습니다. 일반적으로 균형적인 식사를 하는 사람에게서 구리 결핍증이 발생할 경우는 매우 드물지만 체내에서 구리(Cu)가 부족할 경우 철(Fe) 결핍성 빈혈을 비롯하여 다양한 증상이 나타납니다. 예를 들어, 백혈구가 감소하여 면역력이 저하됩니다. 또한 영아의 체중이 감소하고 어린이의 정상적인 뼈 성장에 걸림돌이 되어 골다공증이 발생할 수 있습니다.

 니켈(Ni)은 은백색의 강한 광택이 있는 금속입니다. 철(Fe)족 원소로 단단하며 가단성과 연성이 있으며, 황(S) 화합물인 침상니켈석이나 비소 화합물인 홍비니켈석, 황/비소 화합물인 황비니켈석 광물에서 산출됩니다. 공기 중에서 변하지 않고, 산화 반응을 일으키지 않아 도금이나 합금 등을 통해 동전의 재료로 사용되며, 니켈(Ni)은 표면이 산화하며 치밀한 막이 생겨 내부를 보호해서 녹이 잘 슬지 않으므로 철 등의 금속 표면에 도금하거나 합금을 만들어 부식 방지로 사용할 수 있습니다. 니켈(Ni)은 부착성이 뛰어나 도금하기 쉽고 철제 부품에서 녹스는 걸 방지할 목적으로 하는 도금은 니켈(Ni) 도금이 많이 쓰입니다. 다만 크롬(Cr)에 비해서는 광택이나 내구성이 떨어지므로 광택을 유지하고 마모에 견뎌야 하는 용도 예를 들어 반짝이는 금속 장식물이나 총열의 도금 등에는 니켈(Ni)도금 위에 크롬(Cr)을 다시 도금하기도 합니다.

 니켈(Ni) 은 원자번호 28번의 원소로, 원소기호는 Ni입니다. 주기율표에서는 10족(8B족)에 속하는 전이금속의 하나로, 팔라듐(Pd), 백금(Pt)과 같은 족에 속합니다. 니켈(Ni)은 단단하고 금속 광택이 나는 은백색 금속입니다. 연성과 전성이 크며, 철이나 코발트보다는 약하지만 강한 자석 성질을 갖고있습니다. 화학 반응성은 비교적 작고 철보다 안정하며, 공기 중에서 산화물 보호 피막을 형성하여 도금으로 많이 쓰입니다. 니켈(Ni) 덩어리는 실온에서 산소, 물, 대부분의 묽은 산이나 알칼리와 아주 느리게 반응하기 때문에 내부식성 금속으로 여겨지고 있습니다.

 니켈(Ni)의 대부분은 스테인레스 강의 제조에 쓰입니다. 스테인레스는 철의 최대 결점인 내식성의 부족을 개선할 목적으로 만들어진 내식용 강(鋼)의 총칭입니다. 스테인레스 강은 철(Fe)과 크롬(Cr), 니켈(Ni)의 합금 형태로 가공과 용접이 쉬우면서 고온에서도 사용가능해서 많이 사용됩니다. 크롬(Cr)에 대한 철(Fe)의 비율을 변동하고 니켈(Ni), 몰리브덴, 망간(Mn), 질소(N)와 같이 다른 요소를 첨가하여 특성범위를 넓게 할 수 있으며, 각각의 특정한 스테인리스강 강종은 특유의 기계적 물리적 성질을 가지며 국내 혹은 국제규격 또는 표준규격에 따라 생산됩니다.

 니켈(Ni)-카드뮴 전지는 니켈(Ni)과 카드뮴을 쓰는 충전지로, 휴대용 전자기기와 장난감에 널리 쓰이며, 알칼라인 전지와 같은 1차 전지를 대신해서 쓰이기도 합니다. 납축전지보다 무게에 비해 효율이 좋고 수명이 길기 때문에 비행기의 시동을 거는 데에 쓰이고 전기 자동차에도 쓰입니다.니켈-카드뮴 전지의 기전력은 1.2 볼트로, 보통 쓰이는 1.5 볼트짜리 전지보다 낮습니다. 하지만 니켈-카드뮴 전지는 전압이 떨어지지 않는 반면에 대부분의 1차 전지는 수명이 다하면서 점점 전압이 약해집니다. 많은 전자기기가 전기가 닳은 1차 전지로도 쓸 수 있도록 1.0 볼트 정도의 낮은 전압에서도 동작하도록 되어 있기 때문에 니켈-카드뮴 전지로도 전자기기를 쓸 수 있습니다. 낮은 전압에도 불구하고 저항이 작기 때문에 큰 전류를 필요로 하는 휴대용 기기에 적합합니다.

 코발트(Cobalt) 하면 짙은 푸른색의 ‘코발트블루’가 떠오르는데요. 원소 코발트 자체는 옅은 푸른색을 띠는 은회색 금속원소입니다. 우리가 흔히 접하는 코발트블루는 파란색 물감의 원료로 사용하기 위해 알루미늄과 결합한 산화물(CoAl2O4)입니다. 코발트(Cobalt) 는 구리, 니켈 등 다른 금속과 결합한 화합물 형태로 발견되는데 지각에 약 0.0025%만 존재해 예나 지금이나 비싼 몸값을 자랑합니다. 은회색을 띄고 있지만, 석유처럼 사용하지 않는 곳이 없어서 ‘하얀 석유’라 불리는 물질입니다. 

 코발트(Cobalt) 화합물은 아주 오래 전부터 유리, 유약, 도자기 등에 진한 파란색 안료로 사용되어 왔습니다. 코발트로 착색된 가장 오래된 유리는 이집트 제18왕조 때 만들어졌습니다. 코발트(Cobalt)라는 말은 광부들이 코발트(Cobalt)를 함유한 광석을 지칭할 때 'kobold(도깨비)'라고 한 것에서 유래하였다. 코발트(Cobalt) 광석은 은 광석과 비슷하며 대부분 비소를 포함하는데, 이를 은 광석으로 알고 제련하는 과정에서 유독한 비소 산화물이 생성되고 은 대신 산화 코발트(Cobalt) 분말이 생성되기 때문에 그런 이름이 붙였습니다.

 사마륨 코발트(Cobalt)자석은 네오디뮴 자석 다음으로 자력이 강력한데 네오디뮴 자석의 90%에 달하는 3500가우스입니다. 가장 강력한 자석인 네오디뮴 자석과 내열성이 가장 뛰어난 알니코 자석의 장점을 합친 자석입니다.(사라륨코발트 자석은 니오듐자석보다 20년 빠른 1960년대초에 개발됨) 내열성은 알니코 자석보다는 아니지만 네오디뮴 자석에 비해서는 훨씬 뛰어납니다. 네오디뮴 자석은 50℃만 넘어도 자력에 악영향을 받지만 사마륨 코발트 자석은 최대 350℃까지도 견딜 수 있습니다. 단점으로는 현존하는 영구자석중에서 가격이 가장 비쌉니다. 코발트와 사마륨이 희토류희소금속이라서 값이 비싸기 때문입니다. 게다가 사마륨 코발트 자석은 충격에 취약해 깨지기 쉽고, 네오디뮴 자석도 깨지기는 쉽지만 사마륨 코발트 자석은 더욱 충격에 취약하여 잘 주의하여 사용하여야 합니다.

 코발트(Coblat)는 적혈구 내에 1ug/dl 함유되어 있습니다. 성인의 채내에 1mg 수준으로 존재하며 주로 간에 저장되어 있습니다. 코발트는 식사를 통하여 장에서 20~90%가 흡쉬되며, 식사 중 철이 결핍되면 코발트의 흡수가 증가하고 반대로 철의 과잉섭취는 코발트의 흡수를 저하시킵니다. 보통 동물의 간, 신장, 굴 및 녹색채소에 함유되어 있습니다. 

 인류 역사를 보통 석기 시대, 청동기 시대, 철기 시대로 구분하는데, 철기 시대에 이르러서야 비로소 인류의 문명 생활이 시작되었다고 볼 수 있을 정도로 철(Fe)이 인간 생활에 미친 영향은 실로 막대합니다. 철(Fe)은 우리가 사용하는 금속의 90% 이상을 차지하며, 우리 생활을 지탱하는 중심적 역할을 하는 금속 원소입니다. 철(Fe)이 없다면 철도, 선박, 자동차도 만들 수 없고, 도로, 고층 건물, 긴 다리도 만들기가 어렵습니다. 또 오늘날 사용하는 거의 대부분의 기계나 도구도 만들 수 없습니다. 따라서 사람들은 철(Fe)을 ‘산업의 쌀’이라 부르기도 합니다. 

철(Iron) 또는 쇠는 화학 원소로 기호는 Fe(←라틴어: Ferrum)이고 원자 번호는 26입니다. 철(Fe)은 핵융합으로 생성되는 최종 원소로, 초신성 등의 격변적인 사건을 필요로 하지 않는 가장 무거운 원소입니다. 금속 중에서는 다른 금속들에 비해 압도적인 수준으로 흔합니다. 지각에서는 알루미늄(AI) 다음으로 흔해, 질량의 5.6%를 철(Fe)이 차지합니다. 지구 전체에서는 가장 흔한 금속으로, 질량의 32%를 철(Fe)이 차지하고 있습니다. 하지만 밀도가 높아 대부분 중심핵에 존재하며, 상술했듯이 우주 전체에서도 모든 금속 가운데 가장 흔합니다. 그리고 전 세계적으로 공업에서 절대 빠질 수 없는 중요한 금속이기 때문에 늘 대량생산되어 가격도 아주 저렴하다는 장점이 있습니다. 철괴는 미국 시세 기준으로 1톤에 10만 원밖에 안 할 정도라고 합니다.

 철(Fe)은 일상생활에서 많이 사용되고 있기에 그 용도가 매우다양합니다. 철(Fe)은 탄소의 함럄에 따라서 순철, 선철, 강철 3가지로 분류 됩니다.

- 순철(Prue Iron - 탄소함량 0.035% 이하)

 순철은 탄소 햠량에서 대량 생산이 안 되는 고순도의 철을 말하며, 순철은 불순물(규소, 황, 인, 망간)이 없는 순도 99.9%이상의 철로 대부분 전기분해를 해서 만들어집니다. 순철의 종류는 암코철(Armco Iron), 전해철(철을 전기 분해한 공업적 순철), 카보닐(Carbonyl)이 있는데 카보닐 철이 가장 순수합니다.

- 선철(Pig Iron - 탄소함량( 3.5~4.5%)

 우리가 철이라 부르는 것이 선철과 강철인데 대부분 강철이 많습니다. 선철 또는 주철은 과거에 우리가 쓰던 무쇠 솥을 망치로 치면 깨져 쩍 갈라지는데 선철은 탄소와 불순 원소 함유량을 줄이고 비금속 개재물의 혼입을 최소화하는 처리를 하여 만들어 집니다.

- 강철(Steel)

 강철은 선철을 정련하여 탄소 함량을 2.0%이하로 낮춘 것으로 강철은 충격에 강하고, 질기고, 늘어나는 성질이 있어 자동차, 조선, 가전 건축용 자재와 산업현장에 가장 많이 사용됩니다. 강철은 탄소함량이 0.04~0.6%정도인 것이 가장 많이 쓰이며 용도에 따라 열처리를 해야 합니다.

 인류 역사를 보통 석기 시대, 청동기 시대, 철기 시대로 구분하는데, 철기 시대에 이르러서야 비로소 인류의 문명 생활이 시작되었다고 볼 수 있을 정도로 철(Fe)이 인간 생활에 미친 영향은 실로 막대합니다. 철(Fe)은 우리가 사용하는 금속의 90% 이상을 차지하며, 우리 생활을 지탱하는 중심적 역할을 하는 금속 원소입니다. 철(Fe)이 없다면 철도, 선박, 자동차도 만들 수 없고, 도로, 고층 건물, 긴 다리도 만들기가 어렵습니다. 또 오늘날 사용하는 거의 대부분의 기계나 도구도 만들 수 없습니다. 따라서 사람들은 철(Fe)을 ‘산업의 쌀’이라 부르기도 합니다. 

철(Iron) 또는 쇠는 화학 원소로 기호는 Fe(←라틴어: Ferrum)이고 원자 번호는 26입니다. 철(Fe)은 핵융합으로 생성되는 최종 원소로, 초신성 등의 격변적인 사건을 필요로 하지 않는 가장 무거운 원소입니다. 금속 중에서는 다른 금속들에 비해 압도적인 수준으로 흔합니다. 지각에서는 알루미늄(AI) 다음으로 흔해, 질량의 5.6%를 철(Fe)이 차지합니다. 지구 전체에서는 가장 흔한 금속으로, 질량의 32%를 철(Fe)이 차지하고 있습니다. 하지만 밀도가 높아 대부분 중심핵에 존재하며, 상술했듯이 우주 전체에서도 모든 금속 가운데 가장 흔합니다. 그리고 전 세계적으로 공업에서 절대 빠질 수 없는 중요한 금속이기 때문에 늘 대량생산되어 가격도 아주 저렴하다는 장점이 있습니다. 철괴는 미국 시세 기준으로 1톤에 10만 원밖에 안 할 정도라고 합니다.

 철(Fe)은 일상생활에서 많이 사용되고 있기에 그 용도가 매우다양합니다. 철(Fe)은 탄소의 함럄에 따라서 순철, 선철, 강철 3가지로 분류 됩니다.

- 순철(Prue Iron - 탄소함량 0.035% 이하)

 순철은 탄소 햠량에서 대량 생산이 안 되는 고순도의 철을 말하며, 순철은 불순물(규소, 황, 인, 망간)이 없는 순도 99.9%이상의 철로 대부분 전기분해를 해서 만들어집니다. 순철의 종류는 암코철(Armco Iron), 전해철(철을 전기 분해한 공업적 순철), 카보닐(Carbonyl)이 있는데 카보닐 철이 가장 순수합니다.

- 선철(Pig Iron - 탄소함량( 3.5~4.5%)

 우리가 철이라 부르는 것이 선철과 강철인데 대부분 강철이 많습니다. 선철 또는 주철은 과거에 우리가 쓰던 무쇠 솥을 망치로 치면 깨져 쩍 갈라지는데 선철은 탄소와 불순 원소 함유량을 줄이고 비금속 개재물의 혼입을 최소화하는 처리를 하여 만들어 집니다.

- 강철(Steel)

 강철은 선철을 정련하여 탄소 함량을 2.0%이하로 낮춘 것으로 강철은 충격에 강하고, 질기고, 늘어나는 성질이 있어 자동차, 조선, 가전 건축용 자재와 산업현장에 가장 많이 사용됩니다. 강철은 탄소함량이 0.04~0.6%정도인 것이 가장 많이 쓰이며 용도에 따라 열처리를 해야 합니다.