지구의 광물 (4) -금

지구의 광물 (4) - 금

1. 금의 기원과 발견

1.1 금이 처음 발견된 시기와 장소: 고대의 보물

금(Gold), 기호 Au(라틴어: Aurum), 원자 번호 79를 가진 화합물로, 우리 인류의 역사와 깊이 연결되어 있습니다. 금은 그 영롱한 빛과 변하지 않는 특성으로 고대 문명, 특히 이집트와 메소포타미아에서 귀중한 자원으로 여겨졌습니다. 금이 처음 발견된 정확한 시기는 알려져 있지 않지만, 약 5,000년 전에 이미 다양한 문명에서 소중한 재료로 사용되고 있었습니다. 이 때문에, 금은 힘, 부, 그리고 신성한 힘의 상징으로 여겨졌습니다.

1.2 금 이름의 유래

금이라는 단어는 오래 전의 다양한 언어에서 비롯되었습니다. 영어에서 'Gold'는 고대 게르만어에서 유래하였으며, 라틴어 'Aurum'은 빛나는 빛, 혹은 새벽의 여명과 관련이 있습니다. 금의 이름은 그만큼 인류 역사 속에서 그 빛나는 특성과 상징성으로 인해 다양한 문화와 언어에 영향을 미쳤습니다.

1.3 고대 문명과 금

고대 이집트인들은 금을 '신들의 피'라고 불렀으며, 신성한 힘과 영원불멸의 상징으로 여겼습니다. 또한, 잉카 제국과 아즈텍 제국에서도 금은 권력과 신성함의 상징으로 숭배받았습니다. 중세 유럽에서는 연금술사들이 다른 금속을 금으로 변환하려는 시도를 했으며, 19세기의 북미와 호주에서의 금열도 현대 사회와 그 역사에 중요한 변화를 가져왔습니다.

2. 금의 물리적 화학적 특성

금은 화학 원소로 기호는 Au, 원자 번호는 79입니다. 금은 지구상에서 가장 귀중한 금속 중 하나이며, 화려한 노란색 색상과 부드러운 가공성으로 인해 장신구, 치과 재료, 전기 장비 등 다양한 용도로 사용됩니다.

2.1 금의 물리적 특성

금은 다음과 같은 물리적 특성을 가지고 있습니다.

색상: 노란색

밀도: 19.32 g/cm^3

융점: 1,064 °C 끓는점: 2,856 °C

전기 전도도: 22.5 μΩ·cm

열 전도도: 318 W/m·K

경도: Mohs 경도 2.5

금은 매우 밀도가 높고, 부드러우며, 가공성이 뛰어납니다. 또한, 전기 전도도와 열 전도도가 매우 높아서 전기 및 전자 장비에 사용됩니다.

2.2 금의 화학적 특성

금은 다음과 같은 화학적 특성을 가지고 있습니다.

원자 번호: 79

원자량: 196.966569

전자 구성: [Xe] 4f14 5d10 6s1

산화 상태: +1, +3

활성도: 매우 낮음

금은 매우 안정한 원소로, 산화되기 어렵습니다. 따라서 금은 금속 중에서 가장 부식에 강합니다. 금은 +1, +3의 산화 상태를 가질 수 있으나, 일반적으로 +1의 산화 상태로 존재합니다.

3. 금의 주요 용도와 중요성

금은 화려한 노란색 색상과 부드러운 가공성으로 인해 장신구, 치과 재료, 전기 장비 등 다양한 용도로 사용되는 귀중한 금속입니다. 금의 물리적 화학적 특성은 이러한 용도에 적합하도록 합니다.

3.1 산업, 기술 또는 일상 생활에서의 주요 용도

금은 다음과 같은 산업, 기술 또는 일상 생활에서 다양한 용도로 사용됩니다.

장신구: 금은 화려한 노란색 색상과 부드러운 가공성으로 인해 장신구에 많이 사용됩니다.

치과 재료: 금은 치아의 충전재나 보철물에 사용됩니다.

전기 장비: 금은 전기 전도도와 열 전도도가 매우 높아서 전기 및 전자 장비에 사용됩니다.

화폐: 금은 오랫동안 화폐로 사용되어 왔습니다.

투자: 금은 가치가 안정적이기 때문에 투자용으로 사용됩니다.

3.2 경제적 또는 기술적 중요성

금은 다음과 같은 경제적 또는 기술적 중요성을 가지고 있습니다.

경제적 중요성: 금은 귀중한 금속으로, 투자용으로 사용됩니다. 또한, 금은화폐로 사용되어 왔으며, 여전히 일부 국가에서 법정 통화로 사용되고 있습니다.

기술적 중요성: 금은 전기 전도도와 열 전도도가 매우 높아서 전기 및 전자 장비에 사용됩니다. 또한, 금은 부식에 강하기 때문에 치과 재료, 장신구 등에 사용됩니다.

4. 전 세계 금 매장량

전 세계 금 매장량은 2022년 기준 53,000톤으로 추정되며 국가별 금 매장량은 다음과 같습니다.

국가 금 매장량 (톤) 호주 9,800 남아프리카공화국 6,000 러시아 5,300 미국 3,000 페루 2,600 인도네시아 2,500 브라질 2,400 중국 2,000 캐나다 2,000 우즈베키스탄 1,800으로 추정되고 있으며 새로운 금광의 발견에 따라 변동이 있습니다.

5. 자원 개발과 문제점

5.1 금 채굴의 과정과 기술

금 채굴은 과거와 달리 현대에는 다양한 기술과 방법을 통해 진행되고 있습니다. 표면 가까운 곳에서는 오픈컷(mining) 방식이, 깊은 곳에서는 지하 광산이 주로 활용됩니다. 기술의 발전으로 인하여 금 채굴의 효율은 향상되었으나, 동시에 환경적인 문제도 야기하고 있습니다.

5.2 환경적 문제

금 채굴은 자연환경에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 광산 개발로 인한 지형의 변화, 유독 물질의 방출 등은 주변 환경과 생태계에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다. 특히, 사이언화를 사용한 금 추출 방식은 강력한 독성을 가진 화학 물질이 환경에 유출되는 문제를 가지고 있습니다.

5.3 사회 경제적 문제

또한, 금 채굴은 사회 경제적인 문제 또한 야기할 수 있습니다. 광업 활동으로 인한 땅의 가치 변동, 지역 사회와 광업 회사 간의 갈등, 광업으로 인한 인간의 건강 문제 등 다양한 이슈가 발생할 수 있습니다. 이로 인하여, 많은 국가와 기업은 지속 가능한 채굴 방법을 찾아내고, 이를 실천하기 위한 다양한 정책과 기술을 개발하고 있습니다.

결론

금은 역사적으로 그 가치와 보편적인 수요 때문에 국가 경제와 개인의 부를 형성하는 데 큰 역할을 해왔습니다. 그것은 그 자체로 가치가 있을 뿐만 아니라, 다양한 산업에서 중요한 원료로도 사용되며, 특히 재무 및 투자 분야에서 안전한 피난처로 간주되곤 합니다. 금에 대한 이해와 금이 우리 사회와 경제에 미치는 영향에 대한 깊은 인식은, 우리가 이 귀중한 자원을 지혜롭고 효율적으로 활용하는 데 도움이 될 것입니다. 이는 우리 모두에게 금이라는 원소와 그것이 우리 삶에 미치는 영향에 대해 더욱 심도 있게 이해하고, 그 가치를 존중하고 보호하는 방향으로 나아가는 길이 될 것입니다.

FAQ

Q1:금은 어떻게 형성되나요?

 

A1:금은 우주에서 초신성 폭발이나 별들 사이의 충돌과 같은 극도로 높은 에너지를 동반하는 사건에서 형성됩니다. 이러한 사건들은 고온과 고압 환경에서 중간 무게의 원소들을 합성하여 금과 같은 무거운 원소들을 생성합니다. 이렇게 형성된 금은 우주 공간에 분산되어 행성이나 별의 형성 과정에서 그 안에 흡수됩니다. 이러한 과정은 순식간에 일어나기 때문에 중원소들이 대량으로 생성되지는 않습니다. 이것이 우주에 중원소들이 수소나 헬륨, 철보다 귀한 이유입니다.

 

Q2: 금은 왜 귀중한 금속으로 간주되나요?

 

A2: 금은 그 희소성, 화학적 안정성, 변색되지 않는 특성, 그리고 아름다운 빛깔 때문에 귀중한 금속으로 간주됩니다. 또한, 금은 경제적 불확실성이나 금융 위기와 같은 상황에서 안전 자산으로서의 역할을 합니다.

 

Q3: 금은 어떤 산업에서 주로 사용되나요?

 

A3: 금은 주로 보석, 금융, 전자, 의료, 항공우주 산업 등에서 사용됩니다. 특히 전자 산업에서는 금이 우수한 전도성을 가지고 있어 회로나 커넥터에 사용됩니다.

 

Q4: 금은 어떻게 추출되나요?

 

A4: 금은 주로 광산에서 추출되며, 지하나 지상 광산에서 광석을 채굴한 후 여러 가공 과정을 거쳐 순금으로 정제됩니다.

 

Q5: 금의 물리적, 화학적 특성은 무엇인가요?

 

A5: 금은 매우 밀도가 높고, 부드러우며, 가공성이 뛰어나고 전기 전도도와 열 전도도가 매우 높아서 전기 및 전자 장비에 사용됩니다.또한 대부분의 다른 화학 물질과 화학 반응을 일으키지 않으며 공기나 물에서 부식되지 않습니다. 그리고 고온에서도 안정적이며 금은 우수한 전도성을 가지고 있어 전자 산업에서 널리 사용됩니다.