1973년 6월 9일 우리나라가 포항제철소의 현대식 용광로에서 처음으로 뜨거운 쇳물이 흐르는 것을 기념하는 날이다.
철의 날을 맞이해 인류의 역사와 발전에서 빼놓을 수 없는 철의 의미와 위대함을 알아본다.

이들의 공통점은 무엇일까? 바로 철로 만들어졌다는 것이다. 생활용품, 교통수단, 건물 등 우리 주변 곳곳에 다양하게 쓰여지고 있는 철. 존재한다는 사실조차 잊어버릴 정도로 어느 순간 우리 생활 속에 깊이 스며든 철은 언제부터 우리 곁에 있었던 것일까? 철의 역사부터 발전까지 함께 알아보자.

l 철의 역사는 언제부터 시작되었을까?

석기시대, 청동기 시대를 거치며, 철이 발견된 철기 시대에 이르러서야 인류는 폭발적인 성장을 이루고 비로소 문명의 틀을 만들 수 있었다.

철을 가장 먼저 활용한 곳은 현재 터키 아나톨리아 지역의 고대 국가인 히타이트 왕국이다. 이곳에서 기원전 1500년경 사람들이 처음으로 철광석에서 철을 야금*하는 기술을 터득하였으며, 기원전 1200년경에 히타이트 왕국이 멸망하면서 이 기술이 다른 나라에도 전파되어 철기 시대가 도래한 것으로 여겨진다. 그 후 생산은 급속히 증가하였고, 주로 강철로 가공되어 각종 구조물, 선박, 자동차 등 여러 기계 제작의 재료로 사용되고 있다.
*야금(metallurgy) : 금속을 광석으로부터 추출, 정련해 사용 목적에 적합하게 조정하는 기술

l 철이 강철이 되기까지

고대의 제련방식

히타이트 왕국은 불에 견딜 수 있는 흙이나 돌을 활용해 만든 ‘열로’라는 커다란 화로를 이용했다. 이 화로 안에 철광석과 목탄을 함께 넣고, 뜨겁게 달구어 녹아내리는 철을 얻어낼 수 있었다. 초기 철기 시대에는 표면은 철이지만 안은 공기인 ‘해면철*’만 청동과 비슷한 온도에서 얻을 수 있었고, 화덕에 넣어 달구고 두들기는 과정을 반복하면서 탄소를 흡수시켜 단단한 강철로 만들었다.
*해면철 : 1,000℃~1,100℃에서 탄화수소나 일산화탄소, 수소 등에 의해 환원해서 얻은 다공질인 해면 모양의 철

오늘날의 제련방식

오늘날의 제련 방식인 ‘고로법’은 5세기경 중국에서 시작된다. 고로법은 용광로 아래에서 공기를 주입하고 위에서 철광석과 석회석, 그리고 화로를 달구기 위한 연료를 계속 주입하는 방식으로 철에 붙어있는 산소가 지속적인 화학반응을 통해 떨어져 나가 순수한 철을 얻어낸다.

이 방식은 중국을 넘어 중세 중반 유럽, 15세기경 벨기에와 영국으로 전파되었다. 이들은 처음에는 목탄을 원료로 사용하였으나, 목탄 자원이 부족해지면서 석탄을 사용하게 되었다. 그러나 석탄은 불순물을 많이 머금고 있다는 단점으로 인해 오늘날에는 석탄을 가열하여 코크스*를 만들어 사용하는 것이 보편화되었다.
*코크스 : 석탄을 가공해 만든 연료, 불순물이 거의 포함되지 않은 고순도 탄소로 구성

또한 산업혁명 과정에서 고로법에 사용되는 연료뿐 아니라 용광로도 변화를 맞이했다. 1855년 영국인 베세머(Henry Bessemer)가 불순물을 쉽게 제거할 수 있는 ‘베세머 전로’를 발명하며 인류는 간단한 조작으로 값싸고 질 좋은 형태의 철을 만들어낼 수 있게 되었다.

이후 19세기 후반 합금강을 만들기 시작하면서 1913년 부식성을 해결한 ‘스테인리스강’을 만들고, 1930년대 이후 본격적으로 사용하게 되었다. 1952년 ‘염기성 산소법’이 개발되어 짧은 시간 내 많은 강철을 만들 수 있게 되면서 우리 일상 생활 속에 점차 자리잡게 되었다.

l 만약 우리 인류에 철이 없었더라면···

수년간 걸쳐 발전되어 온 철이 만약 우리 인류에 없었더라면 어떻게 되었을까?

1. 효율적으로 논밭을 일굴 수 없었을 것이다.

의식주 중 인류가 살아가는 데 있어 가장 중요한 것은 ‘식’이다. 현재 우리 인류는 ‘식’을 해결하기 위해 트랙터와 같은 농기계를 사용하여 효율적으로 논밭을 일구고 있다. 그러나 이와 같이 농기계를 제작할 철과 기술이 존재하지 않았다면? 나무와 돌 등을 활용하는 것에 그칠 수 밖에 없어 농업 생산력은 저조했을 것이다. 또한 시간이 오래 소요될 뿐더러 농사를 지을 수 있는 땅의 범위가 한정되어 많은 땅에서 농사를 짓기에는 턱없이 부족했을 것이다.

2. 전쟁이 일어나지 않았을 것이다.

전쟁이 한창이던 당시 철은 문명의 도구이자 전쟁의 도구였다. 인류는 철로 만든 무기를 가지고 싸우기도 하였으나, 철이라는 자원을 차지하기 위해 싸우기도 하였다. 과거에는 청동이 매우 희귀했고, 돌은 제작 소요 기간이 길었으며, 목재는 내구성이 약했기에 무기의 재료로서 한계가 있었다. 따라서 무기 제작에 주로 활용되었던 철이 없었다면 전쟁이 빈번하게 일어나지 않았을지도 모른다.

3. 지금처럼 편리한 세상이 찾아오지 않았을 것이다.

각종 스마트기기를 통한 활발한 교류부터 먼 곳까지 편리하게 이동 가능한 교통수단, 무너질 걱정 없이 안락하게 쉴 수 있는 튼튼한 집까지 우리가 누리는 21세기는 너무나 편리하다. 다시 말해 철이 없었다면 오늘날의 안락함과 편리함을 느끼기 어려웠을 것이다.

철의 날을 맞이해 철의 역사와 발전에 대해 알아보았다. 먼 과거부터 오랜 시간을 거쳐 우리 곁으로 다가온 철. 여전히 끊임없이 발전하고 있으며, 점점 더 영역을 확장하고 있다. 철의 존재를 되새기며, 중요성을 다시 한번 느껴보자.