理學산책

이탄 [peat, 泥炭]

kongbak 2011. 12. 31. 18:49

이탄 [peat, 泥炭]

 

주로 온난 다습한 환경의 배수(排水)가 불량한 조건하에서 식물 유해의 축적 및 부분 분해에 의해 형성되는 가볍고 푸석푸석한 물질로 구성된 유기(有機) 연료.

거대한 층(層)이 유럽, 북아메리카, 아시아 북부에서 산출되나 석탄이 부족한 지역에서만 채광되고 있다. 건조된 이탄은 연기나는 불꽃과 독특한 냄새를 내면서 쉽게 연소된다. 모래 및 기타 무기물 함량이 높은 변종(變種)을 제외하면 재는 가루이며 가볍다. 이탄은 가정용으로 사용되며, 조개탄 또는 가루형의 보일러용으로 적당한 연료가 되고 가스 생산에도 이용된다. 아일랜드에서는 매년 수백 만t이 소비되며, 소련·스웨덴·독일·덴마크 역시 상당량의 이탄을 생산하여 사용하고 있으며, 영국과 스코틀랜드에서는 지역적으로 사용된다.

이탄을 채굴하고 펼치는 데는 기계적인 방법이 발전되어왔지만 일반적으로는 손으로 작업한다. 이탄은 삽으로 자른 후 펼쳐서 건조시킨다(이탄은 자연상태에서 90~95%의 물을 포함함). 건조된 각 토막의 무게는 0.3~1㎏이 된다. 기계적으로 채광하는 한 가지 방법의 경우 배수된 늪에서 준설기 또는 채굴기로 이탄을 파내어 직4각형의 구멍을 통해 이탄 펄프를 추출하는 냉침기(冷浸機)로 운반한다. 추출된 이탄 펄프는 토막으로 자른 후 펼쳐서 건조시킨다. 냉침은 건조를 촉진시키며 훨씬 균질한 수축을 일으켜 보다 치밀하고 단단한 연료를 만든다. 수력(水力)채굴이 이용되기도 하는데, 이는 특히 나무 뿌리와 줄기가 있는 늪에서 이용된다. 이탄은 고압으로 분사되는 물로 씻겨지며, 펄프는 물웅덩이로 떨어진다. 가볍게 냉침시킨 후, 배수장으로 퍼올려 두께가 23㎝ 정도 되는 층으로 만들어 부분적으로 건조한 다음 잘라서 완전히 건조시킨다.

이탄의 퇴적은 석탄 형성의 첫번째 단계이다. 거대한 열대성 종자(種子) 양치류와 매우 큰 은화성(隱花性) 나무의 성장에 적합했던 석탄기(약 3억 년 전)에 습한 기후로 현재의 석탄층이 된 광활한 늪지대가 형성되었다. 식물이 죽어서 산소가 결핍되고 박테리아가 없는 늪지의 물로 떨어지면 이들은 부분적으로 분해되지만 완전히 썩지는 않는다. 식물은 분해 정도에 따라 일부는 갈색의 푸석푸석한 이탄으로, 또 일부는 흑색의 치밀한 이탄으로 변한다. 해침이 일어나 해수가 이런 퇴적물 위를 덮으면 새로운 퇴적물이 그 위에 쌓이게 된다. 압력을 받으면 이탄은 건조되고 단단해져 저질의 석탄이나 갈탄이 되며, 압력이 더욱 커지고 시간이 경과되면 역청탄이 되고, 보다 극심한 압력하에서는 무연탄이 된다.