암석에서 부(富)를 캐기까지—‘니켈’의 유래

「깨어라!」 ‘캐나다’ 통신원 기

중세기의 연금술자들의 꿈은 언젠가 철을 은으로, 납을 금으로 만들 수 있을 것이라는 것이었다. 그러한 연금술자의 도구는 마술과 신비한 방법이었다. 현대 공학은 이것을 과학으로 대치시키고 연금술자들을 과감하게 망각으로 쫓아 버렸다. 동시에 공학은 이전에 사실상 쓸모없는 암석이라고 여겼던 것으로부터 유용한 물질과 막대한 부를 찾아냈다.

지상에 몇 군데 안되지만 ‘캐나다’ ‘온테리오’ 주 ‘서드베리’의 ‘니켈’ 광업 지대가 사람들에게 알려진 가장 풍부한 지하자원의 광상 중 하나로 유명하다.

광체(鑛體)들의 기원

독특한 지질의 형성과 특이한 지형의 특징을 띈 이러한 거대한 부의 보고의 기원에 관한 수수께끼를 풀려고 수년간 노력한 끝에 많은 지질학자들은 이제 매장지 조사와 실험 분석으로 얻은 발견을 지지하자는 이론을 받아들이고 있다. 그들은 지질학자들이 명명한 풍부한 ‘서드 베리’ 분지가 실제로 지각에서 거대한 운석이 폭발한 광대한 분화구의 잔재라고 믿는다. 그들은 그 운석의 직경이 3내지 5‘킬로미터’일 것이며, 일본 ‘히로시마’에 투하된 원자 폭탄의 폭발에 의해서 야기된 것보다도 200,000배나 강력한 충격으로 지구를 강타하였을 것이라고 추정한다.

‘서드베리’ 분지 주위에 완전히 부서진 원추체들이 있다는 사실은 그 충격 이론을 지지하게 해 준다. 이러한 지형들은 독특한 원추형의 열극(裂隙)으로 되어 있는데, 이것은 운석 충격 지대의 특징인, 어마어마한 충격파(衝擊波)에 의하여 암석 속에 야기된 것이다. 지질학자들은 지상의 그 어느 곳보다도 ‘서드베리’ 분지에 부서진 원추체 암석이 많다는 것을 주장하여 왔다. 이 지형은 달 표면에서 발견된 것과 너무 유사하기 때문에 1971년과 1972년에 미국 ‘아폴로’단 우주 비행사들이 달의 지형을 시험하려고 달에 착륙하기 위한 준비로서 이 ‘서드베리’에서 한동안 훈련하였다.

지질학자들은 이제 운석 충격 후에 용해된 암석이 지각으로부터 흘러나와 ‘니켈’과 동의 선광(選鑛)을 부서진 지각으로 이동시켰다고 믿는다. 거기서 이것들은 냉각되어 굳어져서 거대한 덩어리로 최근까지 알려지지 않고 발견되지 않은 채 남아 있었다.

우연한 발견

‘서드베리’ 분지에 있는 광석은 실제로 우연히 발견되었다. 1883년 8월에 이 지역의 철도 건설 대원들이 단단한 바위가 있는 도로용 지역을 폭파하였다. 한 관찰력이 예민한 대장장이가 동과 ‘니켈’이 함유되어 있는 광물일 것이라고 생각되는 것을 발견하였다. 이내, 이 중요한 동의 발견에 관한 소문이 퍼지게 되었고 탐광가들은 채광권을 차지하려고 이 지역으로 몰려들었다.

몇 군데 채광이 시작되었으나 많은 사람들에게는 이 광상들이 오래 가지 못할 것처럼 보였다. 그 당시 보편적으로 사용되던 제련 과정은 이 광석으로부터 순수한 동을 생산해내지 못하고 다량의 ‘니켈’과 혼합되어 있는 동을 생산해내었다. 그 당시에는 ‘니켈’을 사용하는 일이 별로 없었으며 그것을 필요로 하는 일도 거의 없었다. 실로, 그 당시 ‘니켈’은 가치있는 금속이라기 보다는 오히려 귀찮은 존재였다. 왜냐 하면 그 당시 알려진 방법으로는 ‘니켈’로부터 동을 분리해 낸다는 것은 어려운 일이었으며 비용이 많이 드는 일이었기 때문이었다. 흥미롭게도, 원래 ‘니켈’이라는 이름이 붙게 된 것도 이 때문이었다.

200여년 전 ‘유럽’의 ‘색소니’ 일부 광부들이 동광이라고 생각한 것을 녹여내려고 하였으나 그들이 기대하였던 동 대신에 알지 못하는 하얀 금속이 나타났다. 미신적이고 마술과 요술을 믿고 있었던 이들은 ‘사단’이 그들의 광상에 요술을 걸었다고 생각하였다. 그래서 그들은 이 새로운 금속에 “늙은 ‘니크’의 동”이라고 명명하였는데 그들의 언어로는 ‘쿠퍼니켈’이라고 한다. 수년이 흘러 이것은 간단히 ‘니켈’로 알려지게 되었다.

새로운 ‘서드베리’ 광상 개발의 성공은 ‘니켈’로부터 동을 분리해내는 데 야금 문제를 경제적으로 해결하는 것에 온전히 달려 있는 것같이 보였다. 그 당시 아무도 그러한 과정에 관해 잘 아는 사람이 없었으며, 그것을 개발시키고자 하는 자극도 거의 없었다. 전세계의 ‘니켈’의 총 사용량은 대개 ‘니켈’ 화폐 주조와 ‘니켈’ 도금에나 사용되었기 때문에 아주 하찮은 것이었다. 그러므로, 새로운 광산에 대한 전망도 암담한 것같았다. 그 광산에 금속이 풍부히 함유되어 있는 막대한 양의 광석이 들어 있었지만 그 때까지는 만족할 만한 융해 과정과 분리 과정이 없었다. 또한, 그 추출해낸 생산품을 소화시킬 실제적인 시장도 없었다.

발견된 새로운 과정

상당한 실험을 거쳐 광석을 녹이는 동안에 질산 ‘칼륨’ 덩어리를 첨가함으로써 두 가지 금속을 경제적으로 분리해 낼 수 있는 발견을 하게 되었다. 성가신 문제가 해결되었다. 이것은 다년간 독특한 ‘서드베리’ 광석 처리에 있어서 ‘캐나다’의 표준 방법이 되었다. 그 당시 상상조차 못했던 궁극적인 부와 유익을 가져다 줄 전적으로 새로운 공업의 문을 열어 주게 된 것은 실로 공학의 승리였다.

북 ‘아메리카’의 ‘니켈’ “공업”은 두개의 회사를 주축으로 하여 20세기에 등장하였다. 하나는 원료로서 막대한 양의 광석을 보유하고 있었으며, 다른 하나는 금속을 분리해내는 적절한 시설을 갖추고 있었다. 둘이 합쳐져야 함은 물론이었다.

1902년에 시작한 일련의 합병과 합자로 현재 ‘캐나다’ 국제 ‘니켈’ 주식회사 즉 ‘인코’ 주식회사라고 하는 거대한 종합 공업 회사가 성립되었다. 이것은 이제 ‘캐나다’에서 가장 거대한 광업 회사이며, 매년 수천만 ‘킬로그램’의 ‘니켈’을 생산해 내고 있는 세계에서 가장 큰 ‘니켈’ 생산 공장이다. ‘인코’ 회사는 400,000,000‘톤’ 이상의 광석을 보유하고 있다. 금이나 백금과 같은 상당한 양의 값진 금속을 포함하여 15가지나 되는 성분을 이 복합 광석으로부터 추출해내고 있다. 이 회사는 ‘캐나다’에서 19개의 광산을 소유하고 있으며 거의 20개국에 대리점을 두고 있다.

좀 더 최근에 와서 다른 회사들이 ‘니켈’ 채광 사업을 시작했으며 이것이 세계적인 용도를 위하여 이러한 금속 생산을 증가시켜 왔다. 가장 큰 공장은 ‘팔콘브리지’ 광업 주식회사인데, 유명한 미국의 발명가 ‘토마스 앨버 에디슨’이 일찌기 수년간 시험하였던 땅을 개발시키려고 1928년에 설립한 것이다. 그는 어떤 기술적인 문제를 극복해낼 수가 없어서 그 계획을 포기했었다. 그러나 ‘팔콘브리지’는 성공하였으며 현재 이것은 광업과 공업계의 심장부로 ‘인코’ 회사처럼 범위에 있어서 참으로 국제적이다. 이것은 ‘서드베리’ 지구에서 두번째로 큰 회사이다.

시장 확장 연구

증가하는 생산력을 위하여 안정성있는 시장을 확보하려고 ‘니켈’ 생산자들은 ‘니켈’의 더욱 더 많은 용도를 알아내기 위한 연구에 계속 막대한 비용을 들였다. 동을 캐내는 광부들은 더 이상 귀찮은 것으로 여기지 않았다. 오히려 흔히 “경이로운 금속” 혹은 “친근한 금속”이라고 불리워졌다. ‘니켈’은 실제적으로 사람이 명명할 수 있는 모든 공업에 사용된다.

‘니켈’의 주요 가치는 합금하는 특징에 있다. 그러므로, 순수한 상태로는 거의 사용되지 않는다. 항상 ‘니켈’이 여러 가지 금속에 첨가되는데, 이는 다른 금속에 ‘니켈’의 특성인, 오래 유지시키며, 광택이 나는 아름다움, 강도 및 녹과 온도에 대한 저항력을 주기 때문이다. 3,000종 이상의 ‘니켈’ 합금이 현재 ‘스텐레스 스티일 싱크’로부터 우주선까지 광범위한 용도에 흔히 사용되고 있다.

초음속 여객 여행은 ‘제트’ 기관 속에 ‘니켈’을 함유한 고급 합금 때문에 가능한 것이다. ‘니켈’은 ‘아폴로’ 11호의 중요한 성분으로 많이 사용되었는데, 이것은 1969년 달에 처음 인간이 착륙할 수 있도록 도움을 주었다. ‘니켈 스텐레스 스티일’ 현판이 아직도 달에 남아있는데 이것은 외기권 한부분에 사람이 처음 방문하였다는 증거로 우주 비행사가 두고 온 것이다.

이 흥미있는 금속은 또한 건물을 더 높이 짓는 데 점점 수요가 증가된다는 것을 알려 주고 있다. 건축용 들보를 위하여 개발된 어느 ‘니켈 스티일’ 합금은 무게가 재래식 들보의 사분의 일 정도지만 그보다 강하다.

화폐 주조는 순수한 상태로 사용되기 때문에 ‘니켈’이 점차적으로 요긴하게 사용된 본보기이다. 예를 들면, ‘캐나다’에서는 1‘센트’짜리를 제외하고는 모든 주화가 순수한 ‘니켈’로 만들어진다. 거의 모든 다른 나라에서도 화폐 주조에 이 금속을 순수한 상태로나 혹은 합금하여 사용한다. 여러 나라들이 ‘니켈’ 주조로 바꾸는 이유 중 한 가지는 ‘니켈’ 주화가 거칠어지거나 잘 닳지 않으므로 오래 쓸 수 있다는 것이다.

환경에 미친 영향

‘서드베리’와 그 근방을 방문하는 많은 사람들은 그 지역이 암석이 많으며 불모지일 것이라는 말을 듣게 된다. 흔히 그들은 그 지역이 달 표면과 비슷하다고 한다. 그곳은 많은 지각이 부서지고 볼품 없어 보이는 실로 “특이한” 곳이다. 그러나 그곳은 지구의 암석들에서 부를 추구하는 데 지불할 만한 가치를 지니고 있다. 그러나, 그 지방이 벌거벗은 것은 광업 회사에게만 전적으로 책임이 있는 것은 아니라는 것을 알아야 한다. 채광업이 생기기 여러 해 전 벌목으로 이 숲이 우거진 언덕들이 사실상 황무지로 변화되는 일이 있었다. 벌목자들이 많은 소나무를 없애 버린 후에 시굴자들이 암석 밑을 들추어서 광상 탐색을 촉진하기 위해 때때로 닥치는 대로 이 나무들을 끌어다가 잘린 가지가 흩어져 있는 빈터와 얇은 표토를 태워 버렸다.

후에, ‘온테리오’ 주 ‘코퍼클리프’에 인접한 옥외에 광석들의 배소(焙燒) 더미가 잇다르게 되었다. 그 결과로 이산화황 공기 오염이 이 지방에 번지게 되었다. 더불어 일어나는 부식이 1920년까지 완전한 황폐를 가져왔다. 그러한 무모한 시기에 이어 환경 보호와 보존이 필요하다는 보다 큰 각성과 개발된 공학으로 유독 폐물의 방출을 감소시키는 결과가 뒤따랐다. 그러한 방출에 대한 제한은 이제 정부 당국에 의해 취해지고 있다.

환경 보호와 개간에 대한 이러한 관심의 명백한 증거로 ‘인코’ 회사에는 “과도하게 치쌓은 더미”가 있는데, 이것은 현재 ‘서드베리’ 지역의 지평선 위에 우뚝 솟아 있다. 16,000입방 ‘미터’ 이상의 ‘콘크리이트’를 포함하고 있으며 381‘미터’의 높이로 솟아있는 이 “치쌓은 더미”는 투자액이 2천 5백만 ‘달러’라고 한다. 이산화황의 지면 선광은, 가능한 한 오랫동안 ‘가스’를 높이 두었다가 이것들을 수평적으로 그리고 수직적으로 분산시킴으로써 희박하게 하여 최소한도로 감소시켰다. 이 일은 한 시간에 88‘킬로미터’의 속도로 그리고 최고 섭씨 390도의 온도로 행해진다.

오염을 감소시키고 손상된 지역을 개간하려는 각가지 노력이 유효한 증거로 이전에는 버려진 폐물들로 막대한 쓰레기 더미였던 곳에서 이제 수백 ‘에이커’에 달하는 무성한 풀과 호밀들을 볼 수 있다. 곤충들과 동물들이 다시 돌아오고 있는 한편 거위와 오리가 제련소 지대가 바라보이는 곳에 있는 작은 연못에서 놀고 있는 것을 볼 수 있다. 사람들이 지구의 부로부터 얻은 물질적 이기의 답례로 하나님께서 주신 자연의 미를 보호하려고 노력하는 것을 보는 것은 좋은 일이다.

‘니켈’과 결합된 금속을 생산해내려는 더욱 더 많은 광업의 발전은 이곳 사람들과 환경에 커다란 충격을 주었었다. 전세계의 수백만의 사람들은 ‘니켈’의 많은 용도에 대한 일부 개발로 인하여 그들의 생활이 부요하게 되었다. 아직도 지각의 암석 내에는 그 외의 물리적 화학적인 신비가 들어 있는가? 시간만이 해결해 줄 것이다.