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요약 화성암의 일종인 섬유모양의 규산 화합물. 내화성 때문에 고대로부터 가치있는 것으로 여겨져 왔지만, 상업적 중요성은 19세기경에야 알려졌다. 석면 섬유는 열과 불에 대한 저항력으로 인해 브레이크 라이닝, 건축재료, 전기기기 및 열 절연물 제조에서 중요하게 사용되고, 산과 염기에 대한 내구성도 있기 때문에 화학약품을 다루는 산업에서 널리 사용된다. 1970년대 이후 석면섬유가 인간의 건강에 나쁜 영향을 끼친다는 사실이 널리 알려지면서 전 세계적으로 석면의 사용이 제한되거나 금지되었고, 석면 대체물질이 개발되었다.
개요
천연 광물로 채광되는 광물성 섬유. 화성암의 일종으로 섬유모양의 규산 화합물이다. 불에 대한 내화성 때문에 고대로부터 사용되었다고 알려져 있으나 19세기에 들어 산업적인 중요성이 알려지면서 널리 쓰이기 시작했다. 내화성과 내구성, 단열성 때문에 건축재료 등 산업적 용도로 활용되었으나, 1970년대 이후 폐암 발생률을 높이는 등 건강에 치명적이라는 보고가 알려지면서 사용이 금지, 또는 제한되고 있다.
특성
석면은 화산활동에 의해서 발생된 화성암의 일종으로, 자연계에 존재하는 사문석 및 각섬석의 광물에서 채취한 섬유모양의 규산 화합물이다. 석면섬유는 사문석계 석면과 각섬석계 석면으로 구분되는데, 사문석계는 일반적으로 흰색이며, 각섬석계는 담녹색·황색 또는 청색이다. 직경이 0.02 ~ 0.03 μm 정도로 유연성과 열에 대한 저항력이 매우 강하며 산과 염기에 대한 내구성이 있다.
종류 | 특성과 활용 |
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백석면 (chrysolite) |
유연하고 강도가 강하며 담녹색 또는 백색 강도는 500 kg/mm2 이상이며 철강의 항장력보다 큼 꼬인 물결 모양의 섬유 다발로 그 끝은 분산형태 내화성, 불연성이며 400 ℃에서 탈수분해가 일어나 800 ℃에서 결정수를 잃고 강도와 보온성을 상실 제일 많은 용도로 사용된 섬유로 세계 석면 사용량의 93% 이상을 차지. |
청석면 (crocidolite) |
실리카와 산화철이 주성분이며, 철분 함유량이 많아 청색을 띠고 있음 다색성인 광물로 석면 광물 중 강도가 가장 강하고 곧은 섬유다발로 이루어짐 끓는점은 1,200 ℃, 불연성이고 1,200℃에서 분해됨 내산성이 매우 강하여 내산성 패킹 재료로 사용 딱딱해서 잘 쓰이지 않았으나 부피감이 있어 분무(뿜칠)석면으로 이용 |
갈석면 (amosite) |
실리카와 산화철이 주성분이며 내열성이 강한 바늘모양의 곧은 섬유다발 끝은 빗자루 모양이고 가열하면 무색에서 갈색의 색상을 띠며 약한 다색성의 특징이 있음 고내열성이며, 끓는점은 600~800 ℃로 1,000℃에서 분해됨 강도는 청석면보다 강하고 탄력이 있어 휘어도 원상태로 복귀하는 성질이 있으며 보온재로 사용됨 |
안소필라이트 (anthophyllite-asbestos) |
무색에서 밝은 갈색 색상을 나타내며 바늘모양의 곧은 섬유로 섬유와 섬유다발로 이루어짐 |
트레모라이트 (tremolite-asbestos) |
바늘 모양의 곧은 섬유로 무색 일반적으로 절단된 파편형태로 존재하며 화학약품 필터로 사용 |
악티노라이트 (actinolite-asbestos) |
바늘 모양의 곧은 섬유로 녹색이거나 약한 다색성 일반적으로 절단된 파편형태로 존재하며 주로 산업현장에서 사용 |
제조
석면섬유는 암석을 파쇄하여 유리시킨 후, 보통 송풍법으로 주변 물질로부터 선별한다. 적어도 1㎝ 이상의 긴 섬유만이 실로 잣는 데 적당하며 짧은 섬유는 종이, 두꺼운 판지 및 석면-시멘트 건축재료의 제조에 사용된다. 잘 부서지고 표면이 매끈한 섬유는 실로 잣기 어렵고 미끄러져 떨어지는 경향이 있으므로, 목화와 같이 표면이 거친 섬유를 약 10~25% 정도 섞어서 사용한다.
활용
산업혁명 전에는 고온에 견디는 섬유에 대한 수요가 높지 않았으나, 20세기 이후 석면은 뛰어난 단열성, 내열성, 절연성 등의 물성과 값이 싼 경제성 때문에 건축 내외장재, 자동차 부품 등 고열에 노출되거나 단열을 위한 물리적인 재료로 널리 쓰였고, 염기에 대한 내구성을 바탕으로 화학약품을 다루는 산업 등 3,000여 종류에 달하는 공업제품에 사용되었다. 석면직물은 방화복에도 사용되며, 극장용 커튼과 공공건물의 방화천장 같은 곳에도 사용된다.
유해성
초기에는 석면이 인체에 미치는 영향을 알지 못했으나 석면이 폐에 흡입되면 폐암 등의 악성 질병을 유발하게 된다는 사실이 알려지고 석면의 유해성에 대한 인식이 높아지면서 석면사용은 금지 추세로 돌아섰고 석면대체물질이 개발되어 사용되고 있다. 석면에 장기간 폭로될 경우 15~30년의 잠복기를 거쳐 폐암(lung Cancer), 악성중피종(mesothelioma), 석면폐(asbostosis) 등 근로자에게 치명적인 건강장해를 유발하는 것으로 알려졌다.
석면의 유해성의 정도는 청석면(crocidolite), 갈석면(amosite), 백석면(chrysotile)의 순으로 크다. 석면의 유해성이 1970년대 이후 널리 알려지면서, 이미 건설과 제조 분야에서 광범위하게 사용된 석면의 잔재와 공기 중 어디서나 존재하는 석면 '먼지'가 많은 관심을 불러일으켰으며, 석면의 사용을 제한하자는 시도를 가속화시켰다. 석면 광산의 광미에 의한 수질오염은 또다른 잠재적인 위험을 안고 있으나 아직 그 위험성이 정량적으로 연구되지는 않았다. (→ 석면폐증).
한국
한국에서는 일제강점기인 1930년대 군수물자 조달을 위해 충청남도 광천 석면광산 등 전국에서 석면 광산이 개발된 이래, 1944년까지 4,815톤이 생산되었고, 이후 1990년까지 총 145,533톤이 생산되었다. 이후 국내 광산은 폐광하고, 수입에 의존하고 있다. 한국에서 석면은 1급 발암물질로 지정되었으며, 이후 <석면안전관리법>과 <석면피해구제법>, <산업안전보건법> 등을 제정하여 석면에 대한 안전관리와 피해구제를 시행하고 있다.
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