[일반] 역스퍼거) 철 제련법 1

이-글은 토탈워 갤러리에 연재하던 글임

영상 번역하고 추가 설명 다는 방식으로 씀.

트로이 사가에 청동기 시대가 포함되긴 하는데 청동기 시대 설명하기 시작하면 읽다 다 잘거 같고 분위기 보니까 트사가 발매되도 브사가보다 심각한 게임이 아닌 뭔가가 될 각임. dlc 하나 안 나오고 기록삭제될 것 같음. 고로 청동기 시대 얘기는 빠르게 패스함.

철광석

화학시간 ON

한줄요약 : 자연상태 철광석은 불순물이 40% 넘어갈 정도로 존나 많이 섞여있는데 이 중 탄소 함량이 제일 중요함.

사실 순수한 철의 녹는점은 섭씨 1538도임. 환장하게 뜨거워야 되는데 이 정도 온도로 철광석을 녹일수 있는 기술은 19세기에 와서야 발명됨(Pierre Martin). 그럼 대체 그 전에는 어떻게 철기를 만들어 썼을까? 어느 광물이나 마찬가지지만 자연 상태에서 순도 100%인 철을 찾는것은 거의 불가능함. 현대에는 철광석이 철을 50% 이상은 함유하고 있어야 돈이 된다고 보고(채산성) 채광을 하는데 이런 식으로 섞여있을수록 녹는점이 낮아져 실제로는 위에 나온 1600도보다 훨씬 낮은 온도에서 철광석을 녹일수 있음. 그리고 굳이 완전히 녹이지 않더라도 철을 달구어 시뻘겋게 만들면 반고체 상태로 부드러워지기 때문에 이때 두들겨서 가공할수 있음. 이걸 가공해서 만드는 철재도 순수한 철로 만드는게 아니라 여러 불순물이 포함되어 있는데, 다른거 다 집어 치우고 우리는 탄소만 알면 됨.

철재는 탄소가 많이 들어갈수록 단단해지고 탄소가 없을수록 잘 휘는데, 만들기 쉬운 순서대로

탄소가 거의 없는(0.1%미만) 연철(Wrought Iron)같은 경우 잘 휘기 때문에 무기로는 별로 적합하지 않고 19세기 이후로는 잘 휘는 성질을 이용해 금속 장식으로 많이 쓰임.

탄소가 너무 많은(2.1% 이상) 무쇠(Cast Iron)는 휘기보다는 깨져버리기 때문에 또 무기로는 적절치 않음. 무쇠솥 같은 용도로 많이 쓰임.

탄소 함량이 0.3%~2% 정도 되는 강철은 적당히 강하고 휘기 때문에 무기나 갑옷으로 사용하기 적절함. 위 사진은 미해병 제식 대검 Ka-bar인데 0.95% 탄소강임.

<중세 초기~13세기까지>

최초의 철기를 만드는데 사용된 연로(Bloomery). 안에 불을 피우고 저기 보이는 펌프로 공기를 계속 불어넣어 불이 먹을 산소를 공급해 내부 온도를 올리는 구조인데 철을 완전히 녹일 정도로 뜨거워지지는 않음. 하지만 여기다 철광석을 넣고 가열하면

철광석에 섞여있는 다른 금속들 중 대부분이 녹을 온도까지는 올라가기 때문에 이런식으로 철이 아닌 다른 물질들이 어느 정도 녹아서 떨어져 나옴. 철이 아닌 다른 물질들이 녹은 쇳물이 다 떨어지고 난 후 남은걸 꺼내면

불순물이 어느 정도 제거된 상태로 원래 넣은 철광석 크기의 절반 정도밖에 안되는 뭔가가 나옴

이걸 일단 두들겨서 평평하게 만들면

이렇게 되는데 보기만해도 대충 알겠지만 아직도 안에 불순물이 많이 남은 상태임. 이 덩어리 안에 있는 탄소도 골고루 퍼져 있지 않아 어느 부분은 단단하고 어느 부분은 무른 상태임. 아까 연로에 넣고 달구면 철이 아닌 다른 불순물들의 녹는점보다 뜨겁기 때문에 녹아서 떨어져나온다고 했지만 그 녹은 불순물들 중 철 사이에 갇혀서 못 나오는 것도 아주 많음. 그럼 이제부터 이걸 제거하기 위해 기나긴 노가다를 시작해야하는데

이걸 안에 있는 이물질들이 다시 액체 상태가 될때까지 다시 달구면 시뻘개지면서 고체긴한데 망치로 존나 세게 때리면 좀 휘어지는 뭔가가 됨. 이걸 망치로 존나게 패면이 철덩이 겉표면에 액체 상태로 녹아있던 이물질들이 떨어져 나옴.

철광석이 아니라 공장에서 이미 불순물을 어느정도 거른 상태로 네모반듯하게 잘라서 파는 철재를 사다가 가열해서 직접 가공하는 21세기 대장장이. 철덩이를 내리칠때마다 떨어져 나오는 빨간 쇳물이 바로 녹은 불순물들임. 과거에는 저런 네모반듯하고 이물질도 별로 없는 철이 아니라 불순물이 저것보다 훨씬 많은 위에 나온 소보루빵 같이 생긴걸, 두드리는것도 망치로 직접 두드려 쇳물을 다 맞아가면서 불순물을 뺐음.

존나게 패서 철덩이가 길고 얇아졌으면 잘라서 접은다음 다시 두들겨 핌. 두들기면 철덩이 겉에 있던 불순물들이 떨어져 나온다고 했지? 그럼 저 쇳덩이 겉부분은 불순물이 적은 상태겠지? 근데 이걸 잘라서 접은다음 다시 두들겨 붙이면 불순물이 제거된 바깥 부분이 이제는 철덩이 안으로 가면서 안에 있는 불순물들이 점점 없어지겠지? 이걸 불순물이 원하는 정도까지 빠질때까지 반복함. 이 작업을 폴딩(folding)이라고 함.

위는 저렇게 28번 접은 철, 아래는 12번 접은 철. 철이 식으면 불순물은 주변 철입자와 동화되지 못하고 따로 놀게 되서 사진에 보이는 저런 균열(crack)을 만드는데 저 균열이 적을수록 불순물이 없는 좋은 철이고, 이렇게 접고 두드리는걸 반복하면 안에 들어있던 탄소가 골고루 퍼지기 때문에 철재의 강도와 경도도 일정하게 변함. 카드 섞다가 반으로 나누어서 다시 섞는다고 생각하면 이해하기 편함. 사진에 나온 철은 공장서 사서 온 철로 해서 이 정도지 실제 위에 연로에서 막 나온 철덩어리로 이 정도까지 만드려면 훨씬 더 많이 접었어야 했을거임.

근데 문제는 공기 중의 산소가 탄소와 결합하려는 성질(산화)이 강하기 때문에 이런식으로 계속 접으면 철덩이 속에 있던 탄소도 줄어들음.

달군 철덩이를 후려치면 액체상태의 불순물이 떨어져 나간다고 했는데 후려치면 액체상태 불순물만 쇳물이 되어 떨어져 나가는게 아니라 철덩이 겉표면에 붙어있던 검은 덩어리들도 같이 떨어짐. 이걸 스케일(scale)이라고 부르는데 산소가 탄소와 달라붙어 산화된 덩어리들, 즉 녹슨거임. 가뜩이나 원래 넣었던 철광석보다 작아졌는데 철이 뜨겁다보니 산화도 빨리 발생해서 철을 두들길 때마다 검은 녹들이 떨어져나옴. 이걸 제대로 안 떼어내고 철을 접는다? 아까 얘기했듯이 철을 접으면 철덩이의 겉부분이 이제 철덩이의 중심으로 들어감. 만약 대장장이가 실수로 녹이 다 제거되지 않은 철을 접어버리면 그 철은 그냥 망한거임. 다시 연로로 가져가서 녹여야됨.

탄소가 거의 없는 연철(wrought iron)으로 만든 켈트족 검. 연철은 탄소가 거의 없기 때문에 단단하지 않고 잘 휘어짐.

아까 얘기했듯이 망치로 두들기면서 철을 접으면 불순물과 함께 탄소도 철덩이 겉에 검은 녹이 되어 빠져나옴. 그러므로 무기나 갑옷을 만들기 적합한 강철을 만들고 싶다면 대장장이는 이 검은 녹이 생기는 정도로 탄소함량을 가늠해서 철덩이를 얼마나 접어야 할지 정해야됨. 철덩이에서 불순물을 빼기 위해 망치로 때리면서 접는데 접으면 철덩이에 없어서는 안되는 탄소도 같이 빠짐. 근데 철덩이에서 탄소가 다 빠져버리면 그건 무기로는 쓸모가 없는 연철이 되어 버리고 그렇다고 불순물을 남겨 가면서까지 탄소를 남겨두면 불순물 때문에 저급 철이 되어 버림. 이 때문에 중세 초기 철 제련 기술이 아직 잘 발달하지 않은 때에는 연철로 된 무기들이 많았음. 씹덕들이 "일본도는 철을 백번 천번 넘게 장인정신으로 접어서~" 이러는 소리 들어본 사람 있을텐데 그렇게 접으면 무기로 못 쓰는 연철 나옴.

이게 하기 싫으면 1100도 넘어가는 용광로 갖고오라 이거야 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

다음 편에는 그 용광로 갖고오는 내용을 다룸.

토탈워 가이드

우회하는법 : https://gall.dcinside.com/m/ttwar/550686

전선 파고드는 법 : https://gall.dcinside.com/m/ttwar/552753

원거리 유닛 운용법, 견제법 : https://gall.dcinside.com/m/ttwar/553050

부대 이동하는 법 : https://gall.dcinside.com/m/ttwar/557873

패주하는 적 추격 : https://gall.dcinside.com/m/ttwar/568405

공포, 섬뜩함 유발 : https://gall.dcinside.com/m/ttwar/575599

나토 병종 가이드 - 보병 : https://gall.dcinside.com/m/ttwar/558135

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나토/엠토 해전 가이드 1 - 중프리깃 카이팅 : https://gall.dcinside.com/m/ttwar/554757