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청동
청동(靑銅, Bronze)은 구리와 주석의 합금을 말한다. 아연 등의 다른 원소가 추가되기도 한다. 인류 역사상 가장 오래전부터 사용했던 합금으로, 이 금속이 등장하면서 인류는 바야흐로 청동기 시대를 맞게 된다.
청동이라고 하면 보통은 전통적인 구리 + 주석 합금을 의미하나 넓게는 구리를 주성분으로 해서 아연 이외의 금속을 합금한 동합금들을 가리키는 의미로도 사용된다. 즉, 황동, 백동, 양은을 제외한 모든 동합금을 청동이라고도 한다.
그리고 올림픽 등에서 금메달, 은메달 다음에 3등에게 수여하는 동메달 재질은 구리(copper medal)가 아니라 청동(bronze medal)이라고 부른다. 실제 비율로 따지면 97% 구리에 0.5% 주석에 2.5% 아연이 들어가니 사실상 구리 메달이고, 청동보다는 황동(brass)에 더 가깝다. 색갈도 적황색에 가깝다.
개요
청동은 구리합금 중에서 가장 오래전부터 사용되어 왔던 구리-주석계의 합금이다. 어느 양까지는 주석이 구리의 결정격자 속에 균일하게 녹아 있는 고용체로 되어 있다.
중국 고대문화가 가장 꽃피었던 시기인 청동기시대인 주3대(周三代) 때부터 주석을 적당량 배합해서 구리의 특성을 개량하는 방법을 알게 되어, 가하는 주석의 양과 용도를 관련시킨 금(金)의 6제(六齊), 즉 현재의 산공업규격과 같은 것을 만들었다고 한다. 청동은 구리-주석계의 합금으로, 구리의 우수한 전성과 연성을 크게 손상시키지 않고 강화되어 있는데, 주석의 양이 그 이상이 되면 다른 결정형의 ε이라고 하는 상(相)이 나타난다고 한다.
이 ε이라는 결정은 주석 38%인 것이며, 30 몇 %까지는 주석이 구리에 들어가는 데 따라 굳게 되지만, 반대로 취약해져서 잡아당겼을 때 끊어지기까지 늘어나는 양, 즉 연신상태는 감소된다. 또한 합금의 색도 구리색으로부터 주석이 가해짐에 따라 노란색으로 되며, 약 30%가 되면 은백색으로 된다.
고대의 대포(大砲)의 포신재로도 사용되었기 때문에 포금(砲金)이라고도 한다. 납을 첨가하여 종을 만드는 데 적합한 것은 특히 당금(唐金)이라고도 한다. 원래는 주석을 가한 구리합금을 말했으나, 구리합금 전체를 말하는 경우가 많다.
포금이란 보통 8∼12% 주석이 들어가 있는 것이며, 축받이에 사용되는 것은 13∼18%인데, 청동으로 사용되는 것은 아연을 더 가한 것이 많다. 동화(銅貨)는 3∼8% 주석에 1% 정도의 아연을 가한 것이며, 동상(銅像)·실내장식·건축용으로 사용되는 것은 2∼8% 주석, 1∼12% 아연에 주조 후의 가공을 쉽게 하기 위하여 1∼3%의 납을 가한다.
원래의 청동에 여러 원소를 첨가하여 개량한 특수청동에는 인청동·규소청동·니켈청동 등이 있으며, 주석이 들어가지 않은 것은 알루미늄청동(7~11% 알루미늄)과 황동(黃銅)에 소량의 망가니즈를 가한 망가니즈청동 등이 있다. 오늘날 베릴륨구리라고 하는 구리-베릴륨 합금도 처음에는 베릴륨청동이라고 하였다.
종류
가장 대표적인 주석계 청동으로는 과거 대포를 만들던 구리 90% + 주석 10%의 건 메탈(Gun Metal)이 있다. 인을 첨가한 인청동은 탄성이 좋아 판 스프링재로 쓰고, 납을 첨가한 연청동(베빗 메탈, 켈멧)은 열전도가 좋아 베어링 재료로 쓴다.
비주석계 청동으로는 알루미늄 청동, 니켈 청동, 베릴륨 청동, 망간 청동 등이 있으며, 베릴륨 청동의 경우 모든 동합금 중 경도와 강도가 가장 높다.
역사
청동기 시대에는 권력의 상징인 제사용 도구(거울, 방울 등), 부족장의 비파형 동검, 청동제 주술 방울 등을 만드는 데 쓰였다. 물론 무기에도 쓰였다. 전국시대를 통일한 진나라는 극도로 발달한 청동제 무기를 바탕으로 아직 원시적인 수준이던 타국의 철기를 압도했으며, 청동제 무기의 명맥은 한나라 초기까지 이어졌다.
청동기 시대에도 농기구와 같은 실생활용 기구를 청동으로 만드는 경우는 거의 없었다. 무기나 의장용 도구들이 대부분. 나중에 쓰기 시작한 철에 비하면 청동의 재료인 구리나 주석이 훨씬 더 구하기 힘들어 농기구로 쓰기엔 비쌌기 때문. 청동제 농기구가 아예 없던 것은 아니지만, 석기에 비해 효율적이지 못한 편이었다.
또한 강철제 냉병기가 보급된 시대에도 얼마간은 화약 무기의 총신/포신을 모두 청동으로 만들었다. 전근대의 강철은 가공 후 열처리로만 만들 수 있었고 주조한 철은 취성이 강해서 내폭압에 쉽게 터져나가는 반면 청동의 내구성과 내식성은 합금의 조합비 자체에서 나오는 것이라서 주조방식으로 가공해도 높은 내압성과 내파성이 보장되었기 때문이다. 강철제 화기는 전로와 고급 절삭기술이 등장한 근대의 산물이다. 그래서 청동을 포금(砲金, gunmetal)이라고 부르기도 하며, 무기사/전쟁사에서는 이 시기를 2차 청동기 시대라고 따로 표현하기도 한다.
기타
중세 시대 서양에서는 '잘 만들어진 청동 조각은 사람을 집어넣고 만든 것'이라는 흉흉한 얘기가 자주 돌았다. 농담 삼아 돌았던 거라지만, 괜히 석고상이 대세였던 것이 아니라나 뭐라나? 위의 '에밀레종' 전설처럼, 동양도 별반 다르지 않았다. 프랑스의 전설적인 조각가 오귀스트 로댕도 자신의 작품 '청동시대'가 모델을 틀에 집어넣고 찍어낸 것 아니냐는 악평에 시달렸다.
이미지를 보면 알 수 있겠지만, 절대로 청색이 아니다. 불그스름한 빛이 도는 노란색 혹은 주황색에 가깝다. 그런데 왜 이름에 푸를 청(靑)자가 들어가냐면, 녹이 슬었을 때 푸른빛이 도는 초록색이 되기 때문이다. 교과서 등에서도 푸른색의 청동 거울이나 비파형 동검이 나오다보니 그게 원래 색인 줄 아는 사람들도 많다. 이걸 역으로 이용해 녹이 자연히 슬도록 방치하거나, 일부러 녹이 슬게 하여 색을 내는 일이 많다. 청동의 녹의 색이 꽤 예쁘기 때문이다. 본래 색깔은 불그스름한 구릿빛이므로 영어에서 태양빛에 잘 그을린 피부색을 브론즈라고 종종 부른다.
참고자료
같이 보기
