초석
1. 물질(硝石)
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초석은 무색무취의 무기물 결정이다. 화학식은 KNO3이다. 온도에 따른 용해도 차이가 큰 대표적인 물질로, 중·고등학교 화학 시간에 용해도 곡선 그래프에서 다른 물질에 비해 큰 기울기를 가진 용질의 사례로 자주 다뤄진다. 초석과 설탕을 배합해 불을 붙이면 엄청난 속도로 타오른다.
초석의 주성분인 질산 칼륨은 화약의 주재료이기도 하며, 흑색화약은[1] 질산 칼륨을 이용해 만든 대표적인 화약이다. 과거 화약 무기가 개발되면서 초석의 중요성이 크게 올라갔는데 문제는 자연산 초석은 중국, 인도, 칠레에서만 대량으로 채취가 가능했다는 점이다.[2][3] 물론 광산이 없더라도 초석밭을 만들거나 동물의 배설물 등에서 초석을 구할 수 있었기 때문에 유럽은 화약을 생산할 수 있었다고 한다.[4] 덕분에 인류는 화약 무기를 손에 넣었다.
과거 동양에서 화약의 재료로 쓰일 때는 염초(焰硝) 라고 불렀다. 과거 염초는 초기에는 오래된 초가 지붕, 처마 밑 흙이나 마루 밑이나 아궁이의 오래된 먼지흙과 재를 물로 우려내어 졸여 만들거나 박쥐가 사는 동굴 바닥에 박쥐똥이 발효해 질산염이 축적된 동굴의 벽의 흙을 모아 만들었으나 공급량이 제한되어 있어 나중에는 염초밭에서 화약용으로 대량생산했다.
큰 흙구덩이를 파고 액체가 새지 않게 진흙으로 바닥과 벽을 바른다. 칼륨을 많이 함유한 식물을[5] 태운 나무 재나 석회암 가루를 쌓고 그 위에 지푸라기나 나무 잔가지 숯 등 다공성의 물질들을 쌓고 그 위에 인간이나 동물의 똥을[6] 쌓고 지푸라기로 다시 덮는다. 그 위에 삭힌 오줌을 붓는다. 그렇게 지푸라기와 똥과 재의 층을 필요한 만큼 층을 쌓고 그 위에 오줌을 자주 부어준다. 그리고 한 달에 한 번 정도 뒤집어 주어 공기에 접촉시키고 박테리아로 발효를 시킨다. 필요에 따라 오줌과 식물의 재를 보충해 준다. 바닥에 고이는 액체는 퍼서 다시 위에 부어준다. 이렇게 1-2년간 숙성시킨 짚더미는 꺼내어 짜내고 오줌을 부어 우려낸다. 구덩이에 고여 있는 용액은 나무 재를 담은 단지에 부어 질산염으로 만든다. 그 후 용액을 거른 후에 끓여서 증발시켜 농도를 높이는 분별결정화를 반복하면 백색의 염초결정 가루를 얻을 수 있다.
서양에서는 나무를 태운 나무재 (탄산칼륨 함유) 물에 녹인 후 걸러서 농축시킨 수산화 칼륨 용액을 먼저 만들고 동물 똥이나 오줌은 따로 발효시켜 질산염 용액을 만든 후 이들을 반응시켜서 질산칼륨을 만들었다. 핵심은 질화박테리아를 번식시켜 오줌에 포함된 요소(urine)를 산화시키고 암모니아로 변화시켜서 질산염을 만드는 것.
과거에는 질산을 만드는 재료로도 이용되었고 흑색화약의 산화제로 이용되었다. 고대부터 쇠고기 등 식육을 썩지않게 보존하고 붉은 색깔을 내는 식육 보존제 발색제로도 이용되었지만 지금은 아질산 나트륨으로 대체되었다. 기타 비료나 치약 등에도 쓰였다.
현재는 대기 중의 질소를 압축해 만드는 공법이 개발되면서, 지금은 인공적으로 제조해 사용하고 있다. 현재 로켓의 산화제, 화약의 산화제, 발색제, 비료, 로켓 캔디, 연막탄을 만들 때 이용된다. 질소 이온원으로 여러 산업적인 용도가 많다.
자매품으로 KNSB라는 것이 있는데, 이쪽은 음식에도 이용되는 소르비톨을 이용한 것이다.
여담으로 대항해시대에 선원들이 '''성욕을 억제한다며 음식에 뿌려먹기도 하였는데(!)''', 당연히 어림도 없었고 애꿎은 선원들의 사망률을 높여주기만 했다.[7] 항상성이 유지되는 상태에서 요구되는 칼륨이온 농도는 상대되는 나트륨에 비해 매우 낮은 수준이고, 맛을 맞추기 위해 질산 칼륨 등의 칼륨 화합물을 소금 뿌리듯 뿌리면 십중팔구 과량 섭취하게 되는데 그러면 심장이 망가지거나 하기 때문. 가령 염화 칼륨은 심정지용 주사약물로 쓰기도 한다. 염장고기 등 고기 가공품에도 보툴리누스균을 막기 위해 초석이 들어갔는데 현대에는 아질산나트륨이 대신 쓰인다.
참고로 접촉하거나 흡입하거나 섭취하면 몸에 해롭다.[8]
화약이 연소한 뒤에는 특유의 오줌 비슷한 지린내가 나는데 그 이유가 이 초석 때문이다.
2. 주춧돌(礎石)
기둥 밑에 받쳐 놓은 돌을 의미한다. 영어로는 cornerstone이라고 한다.
2.1. 비유적 의미
무언가를 시작할 때 기초가 될 무언가를 의미한다. 예: 김 대리는 이 프로젝트에서 초석이 되어줄 것입니다. 등.
2.2. 매체에서
스타크래프트 2 공허의 유산 캠페인 건물인 케이다린 초석이 이 초석이라는 추측이 있으나, 건물을 주춧돌이라 부르는 것은 말이 되지 않는다. 원어는 케이다린 monolith(모노리스)이며 돌탑이나 돌기둥이란 뜻이다. 자동방어포탑이라는 점을 고려해 哨石(초석, 경계하는 돌) 정도의 감각으로 번역조어를 한 것으로 보인다. 본래는 없는 단어이다. 哨(초)는 군사용어의 초병, 보초에 쓰이는 초자이다.
[1] 질산 칼륨과 황, 숯가루를 섞어서 만들어진다.[2] 비가 내리면 초가집의 지붕을 이루는 지푸라기에 함유된 질산 칼륨이 빗물에 섞여들어가 땅에 고이게 되는데, 조선에서는 초가집의 짚에서 흘러나온 빗물이 고인 흙을 이용하는 것이 질산 칼륨을 얻는 방법 중 하나였다고 한다.[3] 90년대 최무선의 위인전을 보면 다른 재료는 다 찾았지만 이 초석만은 도저히 구할 방법이 없어 중국인 기술자의 조언을 받았다는 내용이 있다. 끈기에 지친 중국 기술자가 오래된 폐가의 밑바닥에서 얻을 수 있다고 조언해준다.[4] 다만 신대륙에서 초석 광산이 발견되기 전까진 유럽의 국가들에게도 초석은 귀해서 실제 화약을 사용하면서 군대를 훈련하는 국가는 몇 없었다.[5] 특히 미역 등의 해조류.[6] 특히 요산을 함유한 닭똥 등 새똥이 더 좋다.[7] 출처: 문명과 바다(주경철) p.156[8] 눈에 들어갔을 경우는 다량의 붕산과 물로 씻어야 한다.