Reporting Date: October. 31, 2024
금속과 금의 특성을 중심으로 다루고자 한다.
목차
01 금속 (Metal)
대부분의 금속은 상온에서 고체 상태로 존재한다.
다만, 수은(Hg)은 상온에서 유일하게 액체 상태로 존재하는 금속이다.
1. 광택 (Luster)
금속은 일반적으로 매끄럽고 반짝이는 표면을 가지고 있어 빛을 반사한다.
이러한 특성 때문에 금속은 아름다움과 장식성을 제공하는 데 사용된다.
2. 열과 전기 전도성
(Thermal & Electrical Conductivity)
금속은 열과 전기를 잘 전달하는 성질을 가지고 있다.
이로 인해 전선, 난방기구 등에서 광범위하게 사용된다.
3. 연성 (Ductility)
금속은 연성이 뛰어나다.
이는 쉽게 늘어나거나 변형될 수 있음을 의미하며,
이로 인해 형태만 변할 뿐 쉽게 부서지지도 않는다.
4. 전성 (Malleability)
금속은 얇고 넓게 퍼질 수 있는 특성을 가지고 있다.
즉, 금속을 두드리거나 압축하면 넓은 면적을 유지하면서 형태가 변할 수 있다.
02 금 (Gold)
1. 순수한 형태
금은 다른 원소와 쉽게 결합하지 않으며,
금끼리만 뭉쳐지는 특징이 있다.
이는 금이 산화되지 않고 녹슬지 않기 때문이다.
2. 낮은 녹는 점
금은 비교적 낮은 온도(1064.18℃)에서 녹아 액체 상태로 변한다.
이 특성 덕분에 다양한 형태로 가공하기 용이하다.
3. 낮은 화학 반응성
금은 화학적으로 매우 안정적이며,
대부분의 산화물이나 산과 반응하지 않는다.
이로 인해 금니와 같은 치과용 재료로 사용된다.
4. 높은 연성
금은 다른 금속보다 부드럽다.
금메달 을 깨물었을 때 남는 자국이 그 예이다.
이는 금이 다른 금속보다 더 연한 성질을 가지기 때문이다.
5. 우수한 전기 전도도
반도체 및 전자기기에서 접촉재로 사용된다.
이는 신뢰성과 내구성이 필요한 전자 장치에 적합한다.
6. 높은 적외선 반사율
금으로 코팅된 표면은 태양열을 차단하면서도
적외선을 반사하여 분석하는 시스템에 적합한다.
예를 들어, 천체 망원경의 반사 거울이 있다.
03 경제적 가치
금의 수요가 증가하면서 금화가 널리 사용되었고, 금은 경제 체제의 중요한 요소가 되었다.
유럽에서는 금을 대량으로 채굴하고, 이는 대항해 시대에 나침반과 천문학의 발전과 함께
다른 지역에서 금을 찾기 위한 탐험으로 이어졌다.
신흥 세력의 부상
신대륙에서는 금의 가치도 특정 시기에 낮아지는 경우가 있었다.
이는 주로 신대륙에서 대량으로 금이 발견되고 채굴되면서 금 공급이 급격히 증가했기 때문이다.
예를 들어, 유럽에서는 금 1개의 가치가 은 100개에 해당했지만,
신대륙에서는 이보다 낮은 시세로 은 100개로 금 10개를 구매할 수 있었다.
이로 인해 신흥 세력이 등장하게 되었고, 그들은 귀족이 아님에도 불구하고
상당한 부를 축적하며 권리를 주장하였다.
민주주의의 발전
금과 은을 통한 부의 집중은 초기 민주주의의 기틀을 마련하는 데 기여했다.
유럽으로 부가 유입되면서 사회가 변화하고 선진국으로 발전하게 되었다.
04 제임스 웹 우주망원경(JWST)
1. 적외선 분석 시스템
적외선은 가시광선보다 긴 파장을 가지며, 천체들이 방출하는 열을 측정하는 데 사용된다.
시스템은 태양열을 차단하고 나서, 적외선만을 반사하는 특수한 재료를 사용하여 적외선을 반사한다.
이 과정은 불필요한 열이나 빛이 기기에 영향을 미치지 않도록 하여,
적외선만 정확히 분석할 수 있도록 돕는다.
중심 구멍은 관측 장비가 원하는 천체의 이미지를 집중시키는 역할을 한다.
이 구멍을 통해 반사된 적외선만이 기기에 통과하여 분석된다.
이렇게 함으로써 특정 파장의 적외선만을 정확하게 감지할 수 있다.
그 외의 불필요한 빛이나 열은 차단되거나 반사된다.
2. 도플러 효과
천체가 멀어지면 주파수가 낮아지는
도플러 효과를 이용하여, 천체의 움직임을 관찰할 수 있다.
이로 인해 파란색에서 녹색, 노란색, 빨간색(적외선)으로 변하는 현상을 통해
최초의 천체와 은하를 탐구할 수 있다.
3. 허블 망원경의 한계
허블 망원경은 주로 가시광선과 자외선을 대상으로 설계되었기에
적외선 영역을 효율적으로 관측하려면 별도의 적외선 전용 망원경이 필요하다.
제임스 웹 우주망원경(JWST)의 거울은 금으로 코팅되어 있어,
적외선을 효과적으로 반사하고, 고해상도의 적외선 이미지를 얻을 수 있도록 돕습니다.
05 순금과 합금
금의 가격은 금 함유량에 따라 계산된다.
예를 들어, 18K 금은 순금보다 저렴하며, 금의 비율에 따라 가격이 결정된다.
1. 순금 (24K)
99.9%의 금으로 이루어진 금.
매우 연성이 뛰어나고 부드러우며, 쉽게 변형된다.
2. 18K 금
75%의 금과 25%의 다른 금속(주로 구리, 은)으로 이루어진 합금.
금 색상이 더 강하고 내구성이 향상된다.
3. 14K 금
58.3%의 금으로 이루어져 있다.
이는 연성을 줄이고 내구성을 높이기 위해 선택된 함량이다.
금은 화학적 안정성, 연성, 전도성 등 여러 면에서 우수하여
귀금속 중에서 최고의 가치를 지니고 있다.
이러한 특성 덕분에 보석 및 치과 치료에서 널리 사용된다.
4. 색상 다양성
금을 다른 금속과 혼합하면 색상이 달라질 수 있다.
금에 구리를 추가하면 붉은 색상이 나타난다.
은과 니켈을 혼합하여 은색의 금반지를 만들기도 한다.
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