25-2 상세 페이지

① 1단계 — 금속의 증기화

② 2단계 — 증기물의 산화

③ 3단계 — 산화물의 응축

[해설]

흄은 고체가 부서져서 생기는 입자가 아니라 기체가 다시 굳어서 생기는 입자다. 용접·용해·주조처럼 금속을 녹이는 공정에서 나오며, 만들어지는 과정은 세 단계로 갈린다.

1단계 : 금속의 증기화 — 아크나 용융로의 높은 열로 금속의 표면 온도가 끓는점 가까이 올라가면 금속이 증기로 날아간다. 이 단계에서는 아직 입자가 아니라 기체 상태다.

2단계 : 증기물의 산화 — 날아오른 금속 증기가 공기 중의 산소와 만나 금속산화물이 된다. 용접흄이 순수한 금속이 아니라 산화물 형태로 존재하는 이유가 여기에 있다.

3단계 : 산화물의 응축 — 발생원에서 멀어지면서 온도가 급격히 떨어지면 산화물 증기가 응축해 아주 작은 고체 입자가 된다. 이 입자들이 서로 뭉쳐 사슬 모양의 덩어리를 이루기도 한다.

이렇게 만들어진 흄은 입경이 대체로 1 μm보다 작아 침강하지 않고 오래 떠다니며, 폐포까지 도달하는 비율이 높다. 아연·구리·마그네슘 흄에 노출되면 몇 시간 뒤 오한과 발열이 나타나는 금속열(metal fume fever)이 생길 수 있다.

같은 입자상 물질이라도 발생 과정이 다르다는 점을 함께 정리해 두면 좋다. 분진은 고체를 기계적으로 부수거나 깎을 때 생기고, 미스트는 액체가 비산해 만들어진 액체 입자이며, 흄은 증기가 응축해 만들어진 고체 입자다.