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Dal'negorsk 붕소광상 광화용액의 특성: 변질모암에 대한 동위원소 및 지구화학연구

전문가 제언: ○ 붕소(Boron)는 주기율표 13족에 2주기에 속하는 알루미늄족 원소로 원소기호는 B, 원자량은 10.8g/mol, 녹는점은 2,076℃, 끓는점 3,927℃이다. 붕소 홑원소물질로는 1807년 영국의 화학자 험프리 데이비가 붕산(H3BO3)을 전기분해하여 처음으로 추출하였다. 그는 처음에 붕산 boric acid의 이름을 따서 boracium이라는 이름을 제안하였으나 그 성질이 탄소 carbon과 비슷하여 boron이라 명명하게 되었다.

○ 자연계에 붕산 또는 붕산염으로 널리 분포하며 비결정성인 갈색 분말과 결정성인 금속광택이 있는 단단한 흑색 고체의 두 가지 동소체가 존재한다. 굳기는 9.3으로 다이아몬드(금강석) 다음이며 탄화붕소보다 단단하고 전기의 반도체이다. 붕산염 광물로는 붕사(boron)를 비롯하여 datolite, 커나이트, 코토아이트, 수안석 및 자이벨리아이트 등이 있다. 또, 바닷물 속에도 소량이 함유되어 있으며 클라크수 제41위이다.

○ 용도는 철강의 첨가제로 소량의 첨가로 강의 탈산과 함께 결정을 미세화시켜 강의 성질개선에 유효하다. 몰리브덴선 또는 텅스텐선 위에 붕소를 기체상에서 석출시켜 만든 붕소섬유의 강화형 합금은 강력한 경량의 구조재로 항공기 공업에서 이용된다. 철-코발트-붕소, 철-니켈-붕소합금은 비결정질이 되기 쉬워 그 특성을 살리는 용도가 개발되고 있다. 또 붕규산유리는 열팽창계수가 작고 내열성이 강해 파이렉스 등에 널리 사용된다. 붕산은 일찌감치 살충제로 사용되어 왔다.

○ 붕소는 핵분열을 막는 용도로도 사용되는데 2011년 3월 11일 일본 후쿠시마에 진도 9.0의 지진발생으로 후쿠시마 제1원자력발전소 2, 3, 4호기가 파손되고 방사성 물질이 대량 방출하여 이상 고온 현상이 계속돼 붕소를 주입하는 등 비상조치를 취했다. 한동안 원자로 안에 바닷물을 집어넣었을 때만 해도 염분이 붕소 대신 핵분열을 막았지만 이후 냉각수를 민물로 바꿨고, 소금기가 옅어진 만큼 붕소를 별도로 집어넣을 필요가 있었다. 붕소의 주산지는 미국의 캘리포니아이고 러시아에서도 산출되나 우리나라에서는 산출되지 않는다.

저자: E.O. Dubinina, V.A. Baskina, and A.S. Avdeenko
자료유형: 학술정보