청주시 상수도사업본부

천청석 (celestite)

천연으로 산출되는 황산스트론튬(SrSO4) 광물.황산바륨인 중정석과 유사하지만, 훨씬 덜 흔하다. 천청석은 전세계적으로 퇴적암, 특히 백운암과 백운석질 석회암에서 산출되며, 열수 맥과 염기성 분출암의 공동 내에서도 산출된다.

천체 (celestial body)

우주 공간에 떠 있어 천문학의 대상이 되는 물체의 총칭.태양, 행성, 위성, 혜성, 소행성, 항성, 성단(星團), 성운(星雲), 운석, 행성간 물질, 항성간 물질, 우주진(宇宙塵) 등을 모두 포괄하는 용어이다. 지구에 속하는 것은 제외되며 인공위성·인공행성 등은 인공천체라고 구별해서 부른다.

천체역학 (celestial mechanics)

천체의 운동에 관한 수학적 이론을 다루는 천문학의 한 분야.1687년 아이작 뉴턴은 보통 〈프린키피아 Principia〉라고 불리는 〈자연철학의 수학적 원리 Philosophiae Naturalis Principia Mathematica〉를 출판하여 천체역학의 기초를 세웠다.

철 (iron)

철의 주성분은 Fe이나 순철은 너무 연하므로 재료로서 실용성이 없다. 공업용의 철류는 Fe 외에 C(탄소), Si(규소), Mn(망간), P(인), S(유황) 등을 함유하고 이들 성분의 다소에 따라서 여러가지 성질을 나타냄.오랜 옛날부터 알려져 있는 원소로, 이집트 ·아시리아 등의 유적 등에서도 발견되고 있다. 주철(鑄鐵)의 제조는 16세기경에 시작되었고, 순철(純鐵)의 제조는 근대에 와서 시작되었으며, 전해철(電解鐵)은 20세기에 들어와서 실용화되었다. 원자기호의 Fe는 라틴어 ferrum에서 딴 것인데, 그 명칭의 유래는 알 수 없다. 영어의 iron은 광석을 뜻하는 라틴어 aes로부터, 독일어의 Eisen은 그 광택이 얼음을 뜻하는 Eis와 유사하기 때문에 유래된 것이라 알려져 있으나 명확하지 않다. 【존재】 금속원소로는 알루미늄 다음으로 다량으로 존재한다. 클라크수는 제4위, 유리금속의 상태로 산출되는 일은 극히 드물며 운석(隕石)이나 지구 내부에는 다량으로 존재한다고 알려져 있다. 화합물로서는 토양 ·암석 ·광물 등에 존재하고 있다. 주요 광석으로는 적철석 ·자철석 ·갈철석 ·황철석 ·능철석 등이 있다. 또 사철(砂鐵)은 주로 미분말의 자철석으로 이루어져 있다. 【성질】 순수한 철은 백색의 광택을 가진 금속이다. 전성(展性) ·연성(延性)이 풍부하고, 굳기는 4.5, α,膨,δ의 동소체가 존재한다. α철은 상온에서 안정하며, 강자성(强磁性)이지만 769 ℃ 이상에서는 상자성이 되는데 예부터 이것을 β철이라 부르고 있다. 또한 906℃에서 전이점이 있고 이 온도부터 1,401 ℃까지를 膨철, 1,401℃의 전이점 이상을 δ철이라 한다. 결정격자는 α 및 δ철은 체심입방격자(體心立方格子), 膨철은 면심입방격자(面心立方格子)이다. 상온에서는 공기 중에서 변화하지 않지만 습기가 있으면 녹이 슨다. 산소 중에서 가열하면 타며, 뜨거울 때에 수증기와 반응해서 모두 산화철 Fe3O4로 된다. 염소 ·황 ·인 등과 격렬히 작용하지만 질소와는 직접 반응하지 않는다. 탄소 및규소와는 화합하며, 탄소는 강철의 성질을 좌우하기 때문에 매우 중요하다. 또한 규소철도 여러 가지 용도를 가지고 있다. 묽은 무기산에는 수소를 발생하면서 녹지만, 진한 질산에는 부동태(不動態)를 만들며 녹지 않는다. 【제조법】 보통 적철석 ·자철석 ·갈철석 ·능철석 등을 원료로 사용하여, 이들을 일단 배소(焙燒)시켜 산화철로 만들고 융제로 석회석, 환원제로 코크스를 가하여 고로(高爐) 중에서 열풍을 보내고, 코크스를 연소시킴과 동시에 광석을 환원시켜 철로 만들고 용융시켜 선철(銑鐵)을 제조한다. 이와 같이 얻은 선철을 평로(平爐) ·전로(轉爐) ·아크로 등으로 적당히 조작하여 연철(鍊鐵) ·강철(鋼鐵) 등으로 만든다. 3Fe2O3＋CO → 2Fe3O4＋CO2 Fe3O4＋4CO → 3Fe＋4CO2 선철에는 상당한 양의 탄소 및 그 밖의 불순물이 함유되어 있다. 선철을 만드는 데는 철염 수용액의 전기분해, 순산화철의 수소에 의한 환원, 철카르보닐의 열분해 등을 이용한다. 또 선철 ·강철스크랩 등으로부터 순철을 만들기 위해서는 이들을 전극으로 하고 철염 수용액 중에서 전해정련하는 방법 등이 사용되고 있다. 【민속】 철과 관련된 주술(呪術)이나 종교적 풍속은 복잡하고 광범위하지만, 그 특징으로 보아 두 가지로 요약할 수 있다. 그 중 하나는 철에 특수한 영력을 인정하여 여러 가지 악령(惡靈)을 막는 데 이용하고 있다. 인도의 북서부에서는 기혼여성이 철 팔찌를 끼면 악령을 쫓는다고 했고, 미얀마나 말레이시아에서는 칼을 악령 쫓는 데 사용했으며, 일본에서는 젊은 여성이 악령의 씨를 잉태했을 때는 대장장이에 부탁해서 쇠붙이를 다는 관습이 있다. 대장 일이 신성시되는 예는 몽골이나 많은 미개사회에서 볼 수 있다. 샤먼이 철을 적극적으로 사용하는 예도 적지 않다. 또 다른 하나는 철의 사용을 터부로 하는 것으로서, 그리스 ·로마 ·이스라엘에서는 사원이나 신전에 철을 가지고 가는 것을 금지하고 있으며, 성직자는 철로 된 면도칼을 사용하지 못하게 되어 있다. 힌두족 사이에서는 가옥 건축에 철을 사용하면 재앙을 초래한다고 믿고 있다.

철근 콘리트 구조 (reinforced concrete construction)

철근 콘크리트를 써서 구성한 구조. 19세기 중엽에 많은 사람이 시도했으나 파리의 조원가 J.모니에가 1867년에 특허를 얻은 것을 시작으로 프랑스의 건축가 A. 베레가 전면적으로 사용했음. 내구성, 내화성, 내진성, 경제성이 뛰어난 구조이나 중량이 크고 시공이 복잡한 것 등의 어려운 점이 있음. 일반적으로 중저층의 구조 방식으로 많이 쓰임.

철근콘크리트관 (reinforced concrete)

취성재료인 콘크리트를 인성 재료인 철근으로 보강한 구조재료. 주로 콘크리트는 압축력에 저항하고 철근은 인장력에 저항하며, 또 양자가 일체로 되게 한 것. 콘크리트의 재질에 따라 보통 철근 콘크리트, 경량 콘크리트가 있음. 약자로 RC라고도 부르고 반대어는 무근 콘크리트이다.

철박테리아 (iron bacteria)

철을 산화시키는 박테리아. 산화과정에서 발생하는 에너지를 이용하여 증식한다. 염소를 첨가해 철분을 제거하는 방법이 있으나 철 박테리아를 이용하기도 한다. pH 5~7.7, 수온 3~22℃ 부근의 수중에서 번식함. 이 박테리아는 수중의 제1철을 산화하여 제2철로 만드는 작용을 하기 때문에 수중의 철 제거에 이용됨. 제1철은 물에 용해되고 있으나 제2철은 용해도가 작기 때문에 침전하므로 여과, 제거할 수 있음. 　 2가철 이온을 3가철 이온으로 산화시킴으로 탄소동화 에너지를 얻는 세균. 철박테리아라고도 한다. 반응식은 다음과 같다. Fe CO₃+ 1/4O₂+ 3/2H₂O → Fe(OH)₃+ CO₂ 제일철화합물을 산화시켜 제이철화합물을 만들 때 생기는 에너지로 탄소동화작용을 하는 무기영양세균이다. 세균체는 실모양이며, 그 가운데에 통모양의 세포가 들어 있다. 바깥쪽 칼집에 해당하는 부분은 처음에는 투명하지만 점점 갈색의 수산화철 침전물이 보이게 된다. 증식은 세포분열이나 운동성이 있는 유주자 형성으로 한다. 토양 중의 철은 유기나 무기의 형태를 가지며 불용성이지만, 철세균의 작용으로 직접 또는 간접으로 용해성이 된다. 상수도 이외에도 철분이 많은 웅덩이나 하천의 밑바닥이 다갈색으로 되는 것은 대부분 이러한 철세균이 다량으로 생육하고 있기 때문이다. 티오바실루스 Thiobacillusferrooxidans는 산성 조건 아래에서 2가철을 산화시켜 탄산을 고정한다. 2가철산화로 얻어진 에너지는 작기 때문에 다량의 2가철이 필요하며, 그 결과 수산화철(Ⅲ)Fe(OH)₃이 생긴다. 파이프를 메워서 못쓰게 만드는 경우 외에는 사람에게 해를 끼치지 않는다.

철시험법 (iron test method)

철을 원자 흡광 광도법에 따라 정량하는 방법과 철이온을 암모니아 알칼리성으로 하여 수산화 제2철로 침전 분리한 후 침전물을 염산에 녹여 염산 히드록실 아민에 의하여 제1철로 환원한 다음, 0-페난트로린을 넣을 때 나타나는 등적색의 수용액의 흡광도를 510mm에서 측정하는 흡광광도법이 있음.

철제거법 (iron removal method)

수중에 용존하는 철(용해성철)의 제거에는 다음의 방법이 있음. 1) 수중의 제1철을 폭기에 의하여 산화시켜 제2철로 하여 침전 여과하여 제거함. 2) 이온 교환 수지로 교환제거함. 3) 제1철을 염소 또는 과망간산 칼륨으로 산화. 제2철로 하여 침전, 여과함. 4) 망간 지올라이트로 여과함. 5) 철박테리아를 이용함. 이 박테리아는 제1철을 산화하여 제2철로 만드는 작용을 함. 10ppm의 용존 철은 용존하는 물의 pH를 6.65이상으로 하고 60분간 기폭하면 0.01ppm이됨.

첨두부하 (peak load)

1일간 부하변동의 최대치 부하. 첨두부하는 주간에서 초저녁에 발생하며, 수력발전으로 부하변동을 조절공급하고 있음. 부하곡선에서 중간부하 위에 놓이는 부하로서 하루 8시간 미만동안 발생된다. 공급측면에서 우리나라의 수력발전소는 하루 2-5시간동안 가동하여 첨두부하를 담당하고 있다. 연간 발전소 계수는 5-20%범위이다. 부하별 발전소 계수는 부하곡선의 특성과 전력계통의 구성방법에 따라 달라진다.

첨두부하발전소 (peak load plant)

전력부하의 특성에 따른 분류로서 하루 여덟시간 미만에 발생하는 첨두부하를 담당하기 위한 발전소.