코발트

cobalt

• 과학
• 개념

집필 및 수정

• 집필 1995년
• 박희인 (서울대학교, 지질학)
• 최종수정 2023년 05월 16일

정의

주기율표 제9족에 속하며 광택이 나는 은회색의 금속원소.

내용

원자번호 27, 원자량 58.9332g/mol로서 원소기호 Co로 표시된다. 녹는점은 1,492℃, 비중은 8.9g/㎤이다. 철과 비슷한 광택이 나며, 강자성(强磁性)이 있다. 녹는 온도가 높고 공기 중에서 표면에 녹이 슬 뿐 잘 부식하지 않는다.

명칭은 코발트광석의 제련이 어려워 이 광석에 코발트라는 악귀가 붙어 있다고 광부들이 믿은 데서 유래되었다고 하며, 또 코발트가 늘 니켈에 수반되어 산출되므로 기숙자(寄宿者)를 뜻하는 그리스어‘Kobals’에서 연유하였다는 이설도 있다.

옛날에는 금속이라기보다는 도자기나 유리 등에 청색을 띠게 하는 화합물로 알려졌다. 중국 당나라 때 오수(吳須) 또는 오수토(吳須土: 코발트 · 망간 · 철 등이 함유된 흑갈색 점토)를 도자기의 청색채료로 쓰기 시작했다고 한다. 근대에는 특수강 · 초합금(超合金) · 자석합금(磁石合金) 등에 주로 많이 사용되고 있다.

특수강으로서는 고속도강(高速度鋼)^주1과 공구강^주2에 특히 많이 사용되고, 그 밖에 내식(耐蝕) · 내열(耐熱) · 탄소강(炭素綱)에 사용되고 있다. 초합금으로서는 항공기 · 선박용 엔진, 발전설비에 사용된다.

자석합금으로는 스피커 · 모터 · 계측기기 및 전기 · 전자 관련산업에 많이 사용된다. 그 밖에 도금(鍍金)에도 사용되며, 화학공업 관련분야에는 촉매용으로 사용된다. 화합물로서 유리 · 도자기의 안료(顔料), 고무첨가제로도 사용된다.

천연에서 산출되는 코발트광물 중 광석 광물로서 중요한 것은 휘코발트석(CoAsS)^주3과 스말타이트(CoAs₂)이다. 코발트광은 비소(砒素)^주4나 니켈을 포함하는 광석과 함께 산출되며 동광석(銅鑛石)^주5에 수반되기도 한다.

코발트광석의 주요 생산국은 자이레 · 잠비아 · 러시아 · 캐나다 등이다. 코발트광상으로는 마그마광상 · 열수광상(熱水鑛床) · 풍화잔류광상(風化殘留鑛床) 등이 중요하다. 마그마광상과 풍화잔류광상은 염기성화성암(鹽基性火成岩)과 성인적으로 관계가 깊은 것으로서 동 · 니켈 광물과 함께 산출되는 경우가 많다.

국내 산지로는 여러 곳이 알려져 있으나, 코발트광상으로 개발하여 광석을 생산한 곳은 굴륵산(掘勒山)광산과 보국(報國)코발트광산, 함안(咸安) · 군북(郡北) 광산으로 이들은 모두 맥상열수광상(脈狀熱水鑛床)이다. 스카른광상에서도 코발트광물의 산출이 알려져 있다.

코발트광석 광물은 함코발트유비철석〔硫砒鐵石〕, 글로코도트〔Glaucodot, (Co, Fe)AsS〕, 사플로라이트〔Safflorite(CoAs₂₋FeAs₂)〕, 휘코발트석 등이다. 사플로라이트는(CoAs₂₋FeAs₂)의 고용체(固溶體)^주6이다. 우리나라에서 처음 발견된 코발트광상은 1928년의 굴륵산광산이고, 보국코발트광산은 1913년에 발견되어 1940년 개발되기 시작하였다.

참고문헌

• - 『자원총람』(동력자원연구소, 1985)

• - 『朝鮮鑛床論』(土田定次郎, 霞ケ關書房, 1944)

• - ｢本邦コハルト鑛床調査報文｣(中村慶三郎, 『朝鮮鑛業會誌』 25-6, 1962)

주석

• 주1

  : 보통의 강철보다 단단하고 열에 견디는 성질이 강하여 쇠붙이를 빠른 속도로 자르거나 깎는 공구로 쓰이는 강철. 탄소, 크로뮴, 텅스텐 따위가 많이 들어 있다. 우리말샘

• 주2

  : 기계 가공용 공구를 만드는 데에 사용되는 강철. 다른 강철보다 강한 경도(硬度)나 내마모성, 절삭력 따위가 요구되며, 탄소강에 텅스텐ㆍ크로뮴ㆍ니켈 따위를 첨가한 특수강이 있다. 우리말샘

• 주3

  : 황, 비소, 코발트의 화합물로 이루어진 황화 광물. 등축 정계에 속하는 육면체 또는 정팔면체의 결정을 이루며 은백색을 띠고 금속광택이 있다. 코발트의 원광(原鑛)이며 청색 물감의 재료로 쓰인다. 우리말샘

• 주4

  : 금속광택이 나는 결정성의 비금속 원소. 회색, 황색, 흑색의 세 가지 동소체가 있다. 환원성이 강하고 불안정하여 빛이나 열을 받으면 잿빛으로 변하고, 공기 속에서 태우면 삼산화 이비소가 된다. 자연적으로는 황이나 금속과 결합한 상태로 존재하며, 그 화합물은 독성이 있다. 농약이나 의약의 원료로 쓴다. 원자 기호는 As, 원자 번호는 33, 원자량은 74.9216. 우리말샘

• 주5

  : 구리가 든 광석. 적동석ㆍ황동석ㆍ유동석 따위가 있는데, 제련상(製鍊上)으로는 자연 동광ㆍ황화 동광ㆍ산화 동광 따위로 나눈다. 우리말샘

• 주6

  : 어떤 결정체에 다른 결정체가 녹아서 고르게 섞인 상태의 고체 혼합물. 대부분의 조암 광물이 여기에 속한다. 우리말샘