텅스텐이란? 텅스텐 뜻과 유래, 특징과 용도

 

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텅스텐의 특징 

텅스텐은 정련의 난이도가 높고, 원료가 되는 광석의 매장량이 적고 편재되어 있기 때문에 희귀 금속으로 불리는 금속 중 하나입니다. 텅스텐의 가장 큰 특징은 일반 금속에 비해 상당히 무겁다는 것입니다. 일반 철의 밀도가 7.874g/cm3인데 반해 텅스텐의 밀도는 19.25g/cm3입니다. 쉽게 말해 동일한 부피의 철과 텅스텐이 있다면 텅스텐이 철에 비해 2배가 더 무겁다는 말이죠. 무거운 금속으로 잘 알려진 납의 밀도는 11.34g/cm3로 텅스텐 보다도 한참 가볍습니다.

 

얼마나 무거웠으면 텅스텐(tungsten)이라는 이름의 어원을 살펴보면, 스웨덴어로 무겁다는 뜻의 'tung'과 돌이라는 뜻의 'sten'이 합쳐진 말입니다. 금속 이름자체가 '무거운 돌'이라는 뜻이죠. 한자로도 무거울 '중', 돌 '석'자로 중석(重石)이라고도 합니다.

 

텅스텐이 얼마나 무거운지 체감하고싶다면, 아래 영상을 확인해 보세요.

 

그 외에도 텅스텐은 전기저항이 크다는 것이 특징이며, 특히 융점이 높습니다. 금속 중에서 가장 높은 융점을 자랑하는데, 녹는점이 무려 3,422 °C나 됩니다. 한편 융점은 매우 높지만 순수 텅스텐은 실톱으로 자를 수 있을 만큼 무른 편입니다. 하지만 다른 금속이나 탄소와 합금이 되면 무척 단단하고 가공하기가 어려운 재료가 됩니다.

 

 

 

 

텅스텐은 순수한 금속 상태로는 존재하지 않으며, 회중석이나 철중석 등 광석으로 발견되는데, 우리나라에도 많이 매장되어 있습니다. 1950년대에는 텅스텐이 우리나라 전체 수출액의 60%를 차지할 정도로 주요 자원이었지만, 중국산 텅스텐으로 인해 가격이 떨어지면서 채산성이 맞지 않아 현재는 채굴을 하지 않고 있습니다. 현재는 중국이 주요 생산국이며, 러시아와 캐나다, 베트남 등에도 상당한 양이 매장되어 있습니다.

 

 

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텅스텐의 용도

 

1. 군용 제품 (대전차용 포탄 등)

전차의 강철을 뚫기 위해서는 매우 높은 경도를 가진 포탄이 필요합니다. 또한 이러한 목적으로 사용하는 포탄은 가능한 한 무겁게 만들 필요가 있는데, 이러한 조건을 충족시키는 것이 바로 텅스텐입니다. 텅스텐은 비중이 크고 강도가 높기 때문에 대전차용 포탄 재료로 적합합니다.

 

최근에는 텅스텐보다 비용이 다소 낮은 열화우라늄도 포탄 재료로 사용되고 있지만, 텅스텐이 다루기 쉽기때문에 여전히 점유율이 높습니다.

 

 

2. 필라멘트

전구에서 가장 중요한 역할을 하는게 필라멘트인데, 이 필라멘트는 전구를 점등할 경우 고온에 노출됩니다. 1800년대 초 에디슨이 전구를 개발하고 실용화되면서 최초의 필라멘트는 탄소로 만들어졌습니다. 그런데 탄소 필라멘트는 공급전압이 증가하면 필라멘트가 뜨거워지면서 전기저항이 감소하고, 이러한 악순환이 반복되면서 필라멘트가 타버리는 경우가 많아 수명이 짧았습니다.

 

이러한 상황에서 내열성이 뛰어나고 전기 저항이 큰 텅스텐 필라멘트가 개발되면서 1900년대 초부터 실용화되었습니다. 형광등이나 LED 전구가 등장하기 전까지 조명에 있어서 텅스텐 필라멘트 전구가 주력이었다고 봐도 무방합니다.

 

 

3. 절삭 공구

텅스텐 합금은 내마모성이 뛰어나 드릴과 같은 절삭공구 재료로 많이 사용되고 있습니다. 텅스텐 합금은 열팽창률의 온도 변화가 작기 때문에, 절삭 시 마찰열에 의한 공구 열화가 발생되지 않아 오랫동안 사용이 가능합니다.

 

 

4. 납의 대체품

 

 

옛날에는 낚시를 할때 사용되는 낚시추나 사냥용 탄환에는 일반적으로 납이 사용되어 왔습니다. 그런데 낚시추와 총알은 소모품이고 회수도 어렵기 때문에 환경에 유해한 납 성분으로 인해 우려가 많았습니다. 그래서 비중이 커서 무거운 텅스텐이 낚시추나 사냥용 총알로 사용이 가능해 납의 대체품으로 주목받기도 했습니다. 하지만 납에 비해 텅스텐 가격이 비싸서 충분히 대체되지는 않았습니다.

 

이상으로 텅스텐에 대해 소개해드렸는데요. 아래 관련 추천글에서 보다 많은 금속 재질에 대해서도 확인해 보세요.

 

 

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