금속재료의 혁명 텅스텐 [tungsten]

금속재료의 혁명 텅스텐 [tungsten]

● 텅스텐이 명성을 얻기 까지

예를 들어 게르마늄, 마그네슘 등은 그것들이 발견된 장소에서 이름을 따왔고, 망간, 알루미늄, 크롬 등은 그 금속의 쓰임새나 특성을 표현하고 있다. 또 티탄, 바나듐, 니오븀 등은 고대 신화에 나오는 신의 이름에서 유래하였다.
  
그런데 텅스텐의 경우 우리나라를 비롯한 몇몇 나라에서 "철 보다 무겁다"는 뜻인 '텅스텐(중석/重石)'을 쓰지만 유럽 대부분의 국가는 '울프람(Wolfram)'이라 부른다. "늑대의 입거품"이란 뜻인데 이렇게 신기한 이름이 붙여진 이유는 무엇일까?
오래전 금속학자들이 주석 광석을 녹일 때, 주석 성분이 거품 발생과 함께 갈색 또는 노란회색을 띠는 물질 속으로 빨려들어가는 모습을 보고 이같은 이름을 붙였다고 한다.
그 모습이 마치 늑대가 양을 먹어치우는 모습을 연상되었나 보다.
아무튼 이 물질이 텅스텐이었다는 사실은 많은 세월이 흐른 뒤 알게 되었고, 1860년이 되어서야 비로소 순수한 텅스텐을 추출할 수 있었는데, 이것은 금속 재료의 혁명을 가져올 만한 사건이었다.

● 금속재료의 혁명을 가져온 이유
텅스텐은 자체 강도도 높을 뿐 아니라 고열에서도 그 강도가 보존되는 특성을 지녔다. 이같은 특성 덕분에 고속금속절단기 발명이 가능했는데, 이 기계가 사용되기 시작한 1900년대 초, 절단속도는 그 전에 비해 무려 400배나 빨라졌다. 현대에는 텅스텐의 작은 알갱이들을 압축하고 구워서(소결) 만든 '텅스텐카바이드 (일명 초경)'를 절삭기계에 널리 사용하고 있는데, 1천도 에서도 강도를 잃지않고 엄청난 속도와 열을 이겨내고 있다.
텅스텐은 유연성도 대단한데, 단 250g 만으로 100Km나 되는 가는 철사를 만들 수 있다. 이 철사는 금속판이나 도자기, 유리 같은 것을 매우 정밀한 모양으로 잘라내는 절삭기에 쓰인다.

무기산업에서도 텅스텐의 등장은 매우 큰 호재였다.
1차대전 당시 프랑스군의 총은 6천발 정도만 쏘면 총신이 손상되는데 비해 텅스텐을 함유한 독일군 총은 1만5천번 이상을 거뜬히 견뎌냈다.  이후 오늘날에 이르기까지 총과 대포 등의 무기는 텅스텐을 함유하는 것이 상식이 되었다.

이외에도 텅스텐은 녹는 점이 가장 높은 금속인데, 다른 금속들이 모두 다 증발하는 3,400도가 되어야 녹기 시작한다. 이 특성은 전구의 필라멘트에 적용되었고, 100여년을 한결같이 세계 가정의 밤을 밝히고 있다.

● 우리회사에서 텅스텐은
우리회사의 경우에도 텅스텐은 곳곳에서 쓰이고 있는데, 우선 선재공장에서 Wire Rod(가는 선재) 작업시 사용하는 압연 롤(Roll)이 바로 '텅스텐 카바이드' 재질로 구성되어 있다.
세발자전거 바퀴 만한 Roll들이 고열의 소재를 초당 70M 에 가까운 속도로 압연 해내는 모습을 보면 텅스텐의 위력을 세삼 느낄 수 있다.
이밖에도 가공공장이나 공작실 등에서 소재 표면을 깍아내는 선반이나 밀링에 사용하는 '바이트'류도 대부분 텅스텐 재질 이다.
우리회사 생산강종 중 고부가가치 공구강인 '고속도공구강'은 고속 회전하는 공구 용도로 사용하는 소재인 만큼, 당연히 텅스텐을 첨가하고 있다.

《 텅스텐의 미래 》

텅스텐은 뛰어난 고온 특성 때문에 현재 각광받고 있지만 미래의 소재산업도 선도할 것으로 예측하고 있다.
한 예로 우주의 무중력 상태에서 용융점이 낮은 알루미늄과 무거운 텅스텐을 용융하여 합금을 만들 계획이 추진되고 있는데, 이것이 실천되면 아마도 세상에서 가장 높은 온도에서 녹는 물질이 될 것이다.
이 소재는 기계나 전기산업의 발전을 한단계 끌어올릴 것으로 예상된다.