황철석

황철석(黃鐵石, Pyrite)

황철석(黃鐵石, Pyrite)

자연상태에서 거의 완벽한 직육면체 모양으로 발견되기도 하는데, 이러한 형태는 주로 페루나 스페인의 빅토리아 마인에서 발견되며, 약한 암석을 부숴서 황철석 결정을 파내는 형태로 산출한다. 광물표본 수집가들한테는 필수적인 아이템이다.

황철석(黃鐵石, Pyrite)은 FeS₂의 화학식을 갖는 등축정계 황, 철 광물로, 자연 상태의 결정이 종종 정육면체 모습을 띠고 있는 것이 특징이다.

과거에는 황화합물을 뽑아내는 데 주로 사용되는 광석으로 유명했지만, 요즘은 순수 황이 산출되는 국가에서 황을 대량으로 수입하는 게 더 저렴하기 때문에 크게 실용성은 없는 광석이다. 광산에서 흘러나오는 산성 폐수의 주 원인이기에 요즘에는 오히려 환경 문제 취급받기도 하는 광석이다.

겉보기 색이 금과 비슷하기 때문에 '바보의 금(Fool's Gold)'이라 불리는 광물 중 하나이다. 황철석의 조흔색은 회색(진짜 금은 노란색)이고 금은 황철석과 다르게 입방체가 아니라 (만약에 천운이 들어서 커다란 금덩어리를 발견했다고 가정한다면) 좀 더 복잡한 형태의 결정을 이룬다. 그래서 과거에 금광에서 금같이 생긴 돌덩이를 캐면 이것이 금인지 황철석인지를 구분하기 위해 돌에 긁어보았는데, 여기서 나온 말이 바로 시금석이다. 황철석(pyrite), 황비철석(Arsenopyrite)에도 금이 함유되어있다고 알려져 있다.

부싯돌처럼 마찰시켰을 시 불꽃이 일며, 부싯돌 대용으로 쓰거나 머스킷의 격발 장치용으로 쓰기도 했다.

어지간한 유리에 스크래치를 낼 정도로 황동석보다는 경도가 높다.

개요

황철석의 화학성분은 FeS₂이다. 황화물 광물로 육면체, 팔면체, 오각십이면체, 괴상, 입상등 다양하게 산출된다. 결정형은 다이아몬드와 같은 등축중계이다. 단구는 패각상 또는 평탄하지 않다. 비중은 약 5, 굳기 6∼6.5로 유리에 상처를 낼 수 있다는 점에서 황동석 (chalcopyrite)과 구별된다. 옅은 녹황색으로 금속광택이 있고 조흔색(條痕色)은 녹흑색이다.

화학식으로부터 계산한 이론값은 철분 46.55 %, 황분 53.45 %로, 분해하면 갈철석 (limonite)을 생성하며, 흔히 갈철석은 그 가정(假晶)을 이룬다. 분포 지역이 넓고, 퇴적광상, 마그마 광상, 변성 광상에서 다양하게 발견되며 암석에서도 산출된다. 주로 환원환경에서 잘 생성되기 때문에 과거 퇴적 환경을 지시해주기도 한다. 따라서 황철석은 산화환경인 지구 표면에서 불안정하게 존재하며, 공기와 물에 노출되어 산화철 과 황산염 으로 분해되고, 이 과정은 황철과 황산염을 생성하기 위해 황철광을 산화시키는 산화세균(Acidithiobacillus) 박테리아의 작용에 의해 촉진된다. 이러한 반응은 황철석이 미세 결정 및 먼지 사이즈로 있을 때보다 빠르게 발생한다.

철을 정련하는 경우도 있으나 주요 용도는 황, 황산, 황산암모늄 등의 제조에 쓰이며, 고무공업, 비료용으로도 중요하다. 최근에는 황철석의 반도체적 성질을 이용하여 리튬 배터리의 양극 재료로 사용되고 있다. 또한 다른 금속에 비해 저렴한 가격으로 인해 태양광 전지 패널의 재료로도 사용된다. 또한 황철석의 금속 광택을 활용하여 마카사이트(marcasite)라는 보석을 만드는데도 사용되고 있다. 황철석은 흔히 소량의 금, 니켈, 코발트 등을 함유하고 있어 각 금속의 광석이 된다.

• 화학식 : FeS₂
• 종류 : 철광석
• 굳기 : 6.0 ~ 6.5
• 비중 : 5.0 ~ 5.2
• 겉보기색 : 노란색, 담황색
• 조흔색 : 흑색, 흑갈색
• 결정 모양 : 정육면체, 8면체, 덩어리 모양, 종유석 모양, 방사형
• 결정계 : 등축정계
• 쪼개짐 : 세 방향
• 깨짐 : 불 평탄, 간혹 조개껍데기의 성장선 모양
• 광택 : 금속광택
• 특징 : 영문 이름은 파이라이트라고 한다. 흔히 황동석과 혼란을 일으키는 경우가 많은데, 황동석과 황철석의 차이는 단단한 돌에 각 광석을 긁어 보면 나타나는 조흔색으로 알 수 있다. 황동석은 어두운 녹색계열의 조흔색을 띠는 반면, 황철석은 검은색을 띤다.

어원

황철석을 망치로 때리면 불꽃이 튀는데, 광물명 역시 불을 뜻하는 그리스어 '파이르(pyr)'에서 유래되었다.

산출지

화성암, 퇴적암, 변성암에서 산출되며, 세계 각지에서 두루 발견된다. 스페인, 멕시코, 페루, 이탈리아, 프랑스에서 양질의 결정이 산출된다.

한약재

한약방에서 쓰이는 '산골(자연동)'이라고 부르는 광물은 황철석을 일컫는 것이며, '자연동'이라는 말이 붙은 것은 구리 불순물이 섞인 황철석의 경우 푸르스름한 빛깔을 띠는 이유이다. 황철석은 구리를 미량 포함하는 경우가 많다. 허준이 집필한 '동의보감'에는 산골(자연동)이 부러진 뼈를 붙이는데에 효과가 좋다고 쓰여있다.

기타

• 닥터 스톤에서 타이주가 화약을 다질 때 이게 함유된 돌을 썼는데, 센쿠는 철이 없는 돌로는 아무리 쳐도 불씨가 생기지 않는다고 했다가 화산지대에 많은 게 이 황철광에 타이주의 괴력까지 합쳐지면 불이 붙을 수 있다는 것을 알아채고 말리려 했지만 때는 이미 늦었다.
• 비늘발고둥이라는 동물은 심해의 열수분출공에서 나오는 성분을 섭취해 황화철로 된 껍질과 비늘을 만들어 두르는데, 포식자로부터 몸을 지키거나 먹이의 껍질을 부수는 등 다양하게 활용한다.
• 판타지 소설 늑대와 향신료의 3권에서 주요 소재로 등장한다.
• Re:CREATORS의 등장인물인 치쿠조인 마가네가 목걸이로 걸고 나온다. 거짓말로 현실을 뒤트는 능력을 지닌 캐릭터성과 어우러지는 상징성 있는 소도구.
• 월드 오브 워크래프트 대격변에서도 등장하며, 주괴를 연금술사가 '진금'으로 변환할 수 있다. 바보의 금이 진짜배기 금이 되었다
• 브롤스타즈의 플레이어블 캐릭터인 페니의 금화는 사실 금이 재료가 아니라 황철석이 원석이다. 아쉽게도 한국어판에는 이런 이야기가 번역되지 않고 그냥 '금화'라고 설명되어 있다.
• 로드 엘멜로이 2세의 사건부: {레일 체펠린} 그레이스 노트 3화에서 결계를 깨부수는 마술의 소재로 등장한다. 플랫 에스카르도스가 첫 장면에서 결계를 치는 마술에 암염이 없다는 이유로 같은 정육면체의 결정을 지닌 이걸 썼다가 결정이 내포하는 속성이 다르니 결계가 깨지고 그대로 뒀으면 주변 마나의 밸런스가 엉망진창이 된다고 담당 교수님에게 온갖 면박을 들었지만, 이후 단골 찻집의 정전사태를 조사하러 갔다가 봉변을 당한 교수님을 구하러 갔을 때 다시 써먹는다.

참고자료

• 〈황철석〉, 《나무위키》
• 〈황철석〉, 《위키백과》
• 〈황철석〉, 《두산백과》
• 〈황철석〉, 《지질학백과》
• 〈황철석〉, 《기본광물암석용어집》

Tae Geun, 〈황철석〉, 《네이버 블로그》, 2014-01-01

같이 보기

• 황화물
• 황화철
• 동축정계
• 광물

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