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설명 석탄은 태고의 식물이 지중에 매몰되어 변질한 것이지만 그 매몰되는 과정에 대해서는 두 가지 학설이 있다. 즉, 식물이 홍수나 다른 원인으로 일정 장소로 옮겨져 매몰되었다는 불퇴적설(不堆積說)과 식물이 생성된 장소에서 퇴적 .매몰되었다는 원지퇴적설(原地堆積說)이 그것이다. 두 학설 모두 넓은 면적에 두꺼운 석탄층을 형성하는 데는 많은 시간이 요구되었으며 그 장소도 지반이 서서히 침강하는 퇴적분지(堆積盆地) 같은 데서 형성된 것으로 보고 있다. 그 후, 이 지반의 침강이 빠른 속도로 진행되면서 그 위에 토사(土砂)가 덮이고 거기에 식물이 다시 번창하는 과정을 여러 번 거치면서 탄층을 형성하여 깊은 곳에 매장된 것으로 보고 있다. 석탄을 형성한 식물로는 수생식물보다 주로 육생식물이라 보고 있으며, 생성연대는 세계의 전탄전(全炭田)의 약 1/3이 고생대(5억~2억 년 전)로서, 유럽과 북아메리카 및 아시아 대륙의 석탄이 대부분 이에 속한다. 이 밖의 석탄은 중생대(2억 년~5000만 년 전)와 신생대(5000만 년 전 이내)에 생성된 것으로 보고 있으며 가장 석탄이 많이 생성된 시기는 석탄기(고생대 말엽)로 알려져 있다. 지사학(地史學)에서 한국 석탄을 보면 선캄브리아기에 생성된 옥천계(沃川系) 석탄은 주로 탄질셰일로 형성되어 있고, 광범위하게 우라늄을 함유하고 있으나 탄질이 낮아 연료로서의 가치는 없다. 한국 무연탄의 주종을 이루는 삼척 .정선 .호남 .강릉 탄전은 고생대의 석탄기와 페름기에 걸쳐 형성되었으며, 이 밖에 중생대의 쥐라기에 생성된 충남탄전과 백악기 낙동통의 경상계(慶尙系)에 속하는 약간의 석탄 및 신생대 제3기에 속하는 영일지구의 갈탄 등이 부존되어 있다. 이 중 평안계의 모든 탄전과 쥐라기의 충남탄전은 연료로서나 산업용으로 채광가치가 있으나 나머지는 그 가치가 없는 것으로 나타나 있다. 석탄이 생성되는 과정, 즉 식물질이 변질되어 석탄이 되는 과정을 말한다. 식물이 말라 죽은 후 공기와 접촉하면 공기와 습기 및 세균에 의하여 목질부(木質部)가 완전히 분해되고 변화하기 어려운 소량의 수지질(樹脂質)만 남게 된다. 그러나 식물질이 완전히 물에 잠겨 공기와의 접촉이 차단되면 이와 같은 부식이 진행되지 않아 긴 세월이 지나면 이탄이 된다. 이와 같은 이탄이 지하 깊숙이 묻혀 지압(地壓)과 지열(地熱)을 받으면 가압 .건류 작용을 일으켜 석탄화된다. 지하에서 이와 같은 변질작용이 일어나는 조건에 대해서는 잘 알려져 있지 않으나, 일반적으로 압력 수백 또는 수천 기압하에서 온도가 수십에서 200 ℃ 까지가 석탄화작용의 좋은 조건이라고 한다.
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설명 석탄이 인류에게 알려진 것은 매우 오래 되었고, BC 315년의 그리스 문헌에 석탄을 대장간의 연료로 사용한 사실이 기록되어 있다. 중국에도 4세기(삼국시대)에는 석탄이라는 글자가 나타났고, 12세기(宋代)에는 석탄을 채굴해서 가정용 연료로 이용하였으며, 이에 세금이 부과되었다. 영국에서는 9세기에, 독일에서는 10세기에 석탄이 발견되었다고 전한다. 유럽에서는 영국의 헨리 3세가 13세기에 채탄 면허를 부여한 일이 기록에 남아 있으나 석탄의 이용이 비약적으로 증대한 것은 산업혁명이 일어난 후부터이다. 18세기에 접어들면서 1735년경 영국에서, 약간 뒤늦게 독일에서도 그 때까지 제철에 사용한 목탄 대신에 코크스가 제조되게 되었다. 1769년에는 와트의 증기기관이 발명되어 동력원으로서의 석탄의 수요가 증대하기 시작했다. 1792년 영국의 W.머독이 석탄가스 제조를 개시하고 1807년에는 런던에서 처음으로 가스등이 점등되었다. 이 사이에 석탄의 생산량도 급격히 증가하고 1835년에는 전세계에서 3600만 t에 불과했던 채탄량이 1855년에는 8900만 t, 85년에는 4억 2200만 t으로 증대했다. 한편 1856년에는 석탄가스에서 타르 및 암모니아를 회수하는 방법이 발명되고, 다시 1858년에는 영국의 바킨이 콜타르를 원료로 해서 합성염료를 만드는 데 성공하여, 그 후 지금까지 콜타르를 이용한 화학공업이 크게 발달하게 되었다. 1906년 독일의 F.하버가 암모니아의 공업적 합성을 발명하였으며, 그 원료 가스를 석탄에서 제조하였다. 1913년에는 독일의 베르기우스에 의해 석탄의 수소첨가액화법에 의한 인조 석유를 발명하였다. 이 해의 세계의 채탄량은 12억 6000만 t에 달했다. 석탄은 세계 에너지원의 3/4을 차지했다. 또 1923년에는 독일에서 석탄을 가스화하여 얻은 일산화탄소와 수소에서 메탄올을 합성하는 방법이 발명되고, 1926년에는 같은 일산화탄소와 수소를 원료로 하여 석유를 합성하는 피셔 트로프슈법이 발명되었다. 제2차 세계대전 후 원료 가스를 목적으로 한 석탄의 완전가스로(爐)가 세계 각국에서 연구 .개발되었으나 60년대에 접어들면서 합성화학공업의 원료로서 석유와 천연가스로 대체되었고, 에너지원으로서도 석유의 진출에 따라 그 중요성은 줄어들었다.
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설명 석탄이나 협탄층 또는 탄전지대의 지질을 연구하는 분야의 총칭. 최근에는 지질학이 발전함에 따라 범위가 확대되고 있다. 탄전에 관련된 층서학, 퇴적학, 고생물학, 구조지질학, 암석학의 연구가 넓은 의미의 석탄지질학에 포함된다. 탄층이 형성된 환경을 해석하고 탄층을 대비하고 잠복되어 있는 탄전을 탐색하는 것이 주요 연구과제이다. 잠복된 탄전을 탐사하기 위해서는 물리탐사가 탄전 내에서 행해지기도 한다.
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설명 석탄으로 구성된 층. 탄층 coal seam은 동의의.
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설명 시추를 적용하기에 적합한 대상은 층서가 잘 발달된 퇴적 기원의 함탄층과 같은 암석층이다. 석탄의 매장량은 두께와 경사, 그리고 깊이와 연장된 길이를 알면 계산할 수 있기 때문에, 시추로서 매장량을 계산하고 개발 계획을 세운다. 탄층에 시추를 하여 시추공으로 가스화된 석탄을 채취하는 방식을 채택하기도 한다.
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설명 지질시대에 무성했던 식물류를 석탄류로 변성시키는 작용. 광의의 석탄화작용인 이탄화작용, 협의의 석탄화작용인 석묵화작용을 포함한다. 이 작용에 의해서 여러 가지 석탄류가 생기는 것은 그 성질과 세기가 경우에 따라 다르기 때문이다. 석탄화 작용의 결과 석탄류는 황등색(黃橙色) → 갈색 → 흑갈색 → 흑색으로 변하며, 석묵에 이르러 금속광택을 지닌 연흑색(鉛黑色)이 된다. 이 변화는 광학적으로는 굴절률.흡수율.반사율의 증대로서 나타난다. 석탄화 작용은 비교적 저온과 극고압(極高壓) 하에서 매우 서서히 진행되는 점에서 탄화작용과 내용이 다르다.
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설명 시멘트 제조의 주원료인 석회석은 세계적으로 연간 10억톤 이상이 소모되며, 제철 용제, 석회 비료용, 카바이트 제조용 등에도 많은 양이 소비되고 있다. 석회석에 마그네슘 성분이 포함된 돌로마이트(dolomite : Ca, M g, CO3)는 석회석과 같이 산출되는데, 내화재 또는 용제로 쓰인다. 석회석은 세계적으로 막대한 양이 부존되어 있으며, 우리나라도 약 6천억톤의 매장량을 가지고 있다. 우리 나라는 시멘트 제조용으로 매년 약 2800만 톤을 생산하고 있으며, 제철 용제로 이용되는 고품위의 석회석 자원은 부족한 실정이므로 일부는 수입에 의존하고 있다.
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설명 탄산칼슘을 주성분으로 하는 퇴적암의 총칭. 석회석이라고도 한다. 일반적으로 세립(細粒) .괴상의 무구조의 암석이다. 백색 또는 회색인데, 불순한 것은 암회색이나 흑색 등을 띤다. 초상(礁狀)이라 하는 산호초 같은 괴상 또는 돔상의 암체를 이루는 경우와 지층 사이에 끼워져 층상(層狀)을 이루는 경우가 있다. 육지로부터 공급되는 쇄설물(碎屑物)이 적고, 비교적 pH가 높은 곳에서, 탄산석회질의 껍데기를 분비하는 생물에 의하여 유기적으로 침전 고정되거나, 바닷물에서 직접적으로 무기적 화학작용에 의하여 침전하여 생성된 것으로 생각된다. 그러나 그 작용의 과정이나 대량 침전이 왜 이루어졌는지에 대해서는 확실히 알려져 있지 않다. 이 밖에 석회질 쇄설물 및 화석의 파편으로 된 것도 있으며, 입도(粒度)로 보아 석회질 루다이트(지름 2mm 이상), 석회질 아레나이트(1~2/16mm), 석회질 루타이트(1/16mm 이하)로 분류된다. 지질시대 전반을 통하여 보면, 석회암은 오르도비스기(紀)에서 실루리아기까지, 석탄기에서 페름기 전기까지, 쥐라기에서 백악기에 걸쳐 잘 발달되어 있다. 화석은 유공충 .석회조(石灰藻) .바다나리 .산호 .쌍패류(雙貝類) 등 탄산칼슘의 껍데기를 가진 것이 많아서 지질시대를 결정하는 데 사용된다. 퇴적 당시의 고환경이나 생물계의 모습을 암시하므로 지사학적 .고생물학적으로 중요하다. 석회암의 이용면은 넓으며, 시멘트 .제철 .카바이드 .비료 .석재 등에 대량으로 사용된다.
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설명 광석이나 그 밖의 공업원료 광물을 다른 목적광물 또는 무가치한 성분에서 물리적.기계적 방법 등으로 분리하는 조작. 넓은 뜻으로는 이들 조작을 포함하는 처리기술을 총칭한다. 광산에서 채굴된 광석(鑛石)은 불순물, 모암(광상 주변의 암석) 및 맥석(광상 내의 무가치한 비금속 광물)을 다량으로 함유하기 때문에 그대로는 사용할 수 없는 경우가 많다. 예를 들면, 조광을 그대로 제련하여 목적하는 금속을 얻을 수 있었다고 해도 그 방법은 경제적이지 못하며, 이 경우에는 제련과 같은 화학적 처리에 앞서서 물리적.기계적 방법에 의해서 목적광물을 불순물로부터, 또는 2종 이상의 목적광물을 서로 분리시키는 조작이 필요하다. 선별조작은 선광처리기술의 중심을 이루는 것인데, 비중의 차를 이용하여 광물을 선별하는 비중선광, 광물 표면의 계면화학적(界面化學的) 성질의 차를 이용하는 부유선광(浮遊選鑛), 광물의 자기적(磁氣的) 성질의 차를 이용하는 자력선광(磁力選鑛), 광물의 전기적 성질의 차를 이용하는 정전선광(靜電選鑛) 등의 방법이 있다. 넓은 뜻의 선광이라고 할 수 있는 처리기술은 선별조작을 주체로 하고, 여기에는 파쇄.체질(sieving).분쇄.분교(分絞).농축.여과 등 여러 단위조작을 가한 처리기술의 유기적 조합에 의해서 이루어진다. 광산에서 채굴된 광석(조광)이 받는 선광처리의 일반적인 과정은 다음과 같다. 벨트 컨베이어.광차(鑛車).덤프 트럭 등에 의해서 운반되어 온 조광은 호퍼.피더 등의 설비를 통해서 크러셔(파쇄기)로 공급되어 파쇄된다. 파쇄과정에서는 각종 파쇄기 외에 진동체와 같은 체질기계가 사용되어 파쇄공정을 돕는다. 조광의 최대입도는 수십 cm부터 때로는 1~2 m에 이르지만, 파쇄공정에서 10 mm 이하 정도의 입도로까지 파쇄된 다음 저광사(貯鑛舍)에 저장된다. 그런데 파쇄라는 것은 비교적 거친 입도 범위에서의 파쇄를 뜻한다. 선광과정에서 분쇄는 광석을 선별과정에 적합한 입도로 부수고, 목적하는 광물을 다른 광물로부터 떼어내는 단체분리(單體分離)를 한다. 10 mm 이하 정도로 파쇄된 광석의 단체분리상태는 일반적으로 불충분하지만, 이 단계에서 중선(重選)과 같은 방법으로 보조적인 선별이 이루어지는 경우도 있다. 저광사 이하의 선광공정은 24시간 연속으로 조업되는 것이 보통이며, 저광사는 그 다음 공정에 대하여 일정한 원료공급상태를 보증하는 구실을 한다. 저광사로부터 피더(공급장치)에 의해서 일정한 속도로 배출된 광석은 볼밀(ball mill) 등의 분쇄기 및 분급기(分級機)로 이루어지는 분쇄회로에 의해서 200 μm 이하 정도로까지 분쇄된다. 이 정도의 분쇄에 의해서 선별에 필요한 단체분리는 거의 달성된다. 물을 사용하는 습식선별(濕式選別)을 채택하는 관계도 있어, 분쇄 이하의 공정은 모두 습식계통에 의해서 이루어지는 것이 보통이다. 습식 분쇄된 미세한 광물입자의 현탁액(懸濁液)은 선광기술의 전문용어로 펄프라고 한다. 현대의 선광기술은 부유선광이 대표적이며, 황화광물(黃化鑛物)의 경우는 부유선광이 가장 중요한 선별수단이다. 200 μm 이하 정도로 분쇄된 펄프는 극히 소량의 부선제(浮選劑)에 의해서 조건이 부여된 다음, 부유선광회로로 보내어진다. 부유선광회로는 여러 대의 부유선광기로 이루어지며, 중간산물의 순환과 재선별(再選別)에 의해서 한층 높은 효과를 낼 수 있도록 고안되어 있다. 부유선광기는 펄프를 휘저으면서 동시에 공기를 펄프 속에 보내어 부선제의 일종인 기포제(起泡劑)와 협동작용으로 많은 미세한 기포를 만드는 구조로 되어 있다. 부선제의 작용에 의해서 특정광물만이 기포의 표면에 부착하여 기포와 함께 떠오르므로, 펄프표면에 생긴 거품(froth)을 회수함으로써 선별이 이루어진다. 조건을 바꿈으로써 여러 종류의 광물을 서로 분리시키는 것도 가능하다. 습식처리를 받은 선광의 산물은 필요에 따라 농축.여과 등의 탈수공정을 거치게 된다. 이와 같은 처리공정을 거쳐 조광(粗鑛)은 정광(精鑛)과 미광(尾鑛:폐석)으로 분리된다. 미광은 산간부(山間部)에 구축된 전용 댐에 폐기되거나 갱(坑) 안을 메우는 데 사용된다. 선광공장은 운반경비 등을 감안해서 광산 근처에 건설되는 경우가 많다. 인접한 광산에서 산출된 광석을 모아 처리하는데 편리한 장소에 건설되는 경우도 있다. 자연의 지형을 이용하여 산의 비탈을 따라 건설되는 경우와, 평지에 입체적으로 건설되는 경우도 있다. 전자(前者)는 공정의 흐름에 중력을 이용할 수 있는 이점이 있고, 후자는 통괄하기가 쉽고 관리하기도 쉬운 특징을 가지고 있다.
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설명 조광을 받아서 정광 산물이 나올 때 까지의 과정을 말함. 선광 계통은 조쇄, 중쇄, 분쇄, 체질, 분급, 선별, 농축, 여과, 건조, 칭량 및 포장으로 되어 있다.