[지식의 창] 지구가 인류에게 주는 선물, 천연물질 '광물'

시선뉴스 박대명 수습 l

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암석을 구성하는 기본 단위로 규칙적인 결정 구조와 일정한 화학 성분을 가지며, 자연현상으로 만들어진 무기적 고체. ‘이것’은 ‘미네랄’이라고도 불리고 자연산이어야 하며, 인공적으로 만들어졌거나 합성된 물질은 제외됩니다. 질이 고르고 일정한 화학조성과 결정구조를 갖는 천연물질. 오늘은 ‘광물’에 대해 알아봅니다.

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광물(鑛物)은 자연산 무기물이며 질이 고르고 화학적 조성이 일정한 물질을 말합니다. 광물은 여러 가지 작용으로 이루어지는데요. 마그마가 식어서 굳은 것, 이미 만들어진 광물이 변성 작용을 받아 새로운 광물로 된 것 등이 있습니다. 고체인 다이아몬드는 규칙적인 결정구조와 분명한 화학조성을 가지기 때문에 광물이지만 조개껍데기는 화학적, 물리적으로 방해석과 유사하나 유기적으로 생성되었기 때문에 광물이 아닙니다.

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광물은 제각기 독특한 성질을 가지고 있습니다. 광물의 성질 중 가장 쉽게 구별할 수 있는 것은 바로 색깔인데요. 색깔이 비슷한 경우에는 광물 가루의 색깔인 조흔색을 비교하면 되는데요. 예를 들어 금·황철광·황동광은 다 같이 황색을 띠지만, 조흔색은 각각 황금색·갈흑색·녹흑색을 띱니다.
또한 모양으로도 광물을 구별할 수 있는데요. 광물마다 독특한 모양(결정형)을 이루고 있기 때문입니다. 이 밖에 무르고 단단한 정도인 굳기, 광물을 떨어뜨렸을 때 부서지는 성질인 쪼개짐과 깨짐으로도 광물을 구별할 수 있습니다.

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광물이 가지고 있는 또 다른 물리적 성질이 있는데요, 바로 광택입니다. 반사된 빛에 의해 느껴지는 광물 표면의 상태를 광택이라고 하는데 광택에는 불투명한 금속면의 금속광택과 빛이 통과할 수 있는 광물 표면의 비금속광택이 있습니다. 물론 광택이 전혀 없는 광물도 있습니다.

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광물의 물리적 성질 두 번째, 색입니다. 한 종류의 광물은 대체로 같은 색을 지니는데, 여기에 불순물이 섞여 있을 경우에는 불순물의 성분에 따라 광물은 갖가지 색깔을 띠게 됩니다.

또한 광물의 단단한 정도를 의미하는 경도(H)는 긁힘에 대한 저항의 정도를 나타내는데요. 광물의 경도는 모스 경도계로 알려진 10개의 광물을 기준으로 측정하며 표면이 외부의 힘에 대해 얼마나 단단한가를 숫자로 표현한 것으로, 절대적인 것이 아니라 상대적인 수치입니다.또 우리는 간혹 ‘형광’이라는 말을 듣게 되는데요. 어떤 광물들에 자외선을 쪼이면 가시광선을 방출하는데 바로 이것을 ‘형광’이라고 합니다. 방출되는 빛의 파장과 강도는 자외선의 파장에 따라 변화가 심하며, 형광을 보이는 광물에는 형석, 회중석, 방해석, 주석 등이 있습니다.

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광물은 여러 가지 공업의 원료가 됩니다. 석고는 미술 재료, 석고팩 등으로 사용되고, 모래의 주성분인 석영은 반도체나 치약의 재료가 되며 방해석은 시멘트 원료입니다. 우리 생활의 일부가 된 광물은 지구가 인류에게 주는 선물이지 않을까 싶은데요. 하지만 매장량이 한정되어 있는 만큼 광물 자원의 소비를 줄이고 광물 자원을 재활용하기 위한 노력이 필요하겠습니다.