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출처: 상주희망학교 원문보기 글쓴이: 임그린비
광물 |
황철석 |
황동석 |
적철석 |
자철석 |
금 |
활석 |
색 |
노란색 |
노란색 |
흑색 |
흑색 |
노란색 |
흰색 |
조흔색 |
흑색 |
녹흑색 |
적색 |
흑색 |
노란색 |
흰색 |
(3) 굳기
① 광물의 단단하고 무른 정도를 굳기라고 하며, 모스 굳기계를 사용하여 측정한다.
② 광물의 굳기 측정 : 광물의 표면을 다른 광물의 모서리나 못 또는 칼로 긁어 봄으로
써 광물의 굳은 정도를 비교할 수 있다.
③ 모스 굳기계
㉠ 독일의 광물학자 모스(Mohs)가 광물 중에서 비교적 흔한 10가지 광물을 선택하
여 가장 무른 것부터 굳은 정도에 따라 1에서 10까지의 등급을 정한 것을 모스 굳
기계라고 한다.
㉡ 모스 굳기계는 상대적인 굳기의 배열을 나타내며, 어떤 광물의 굳기가 표준 광물
의 중간에 해당할 때는 *.5로 나타낸다.
㉢ 모스 굳기계가 없으면 손톱, 동전, 쇠못, 유리 등과 같은 대용품을 이용할 수도 있
다.
㉣ 모스 굳기계를 읽을 때는 굳기(경도) 1, 굳기(경도) 2, …라고 읽는다.
굳기 정도 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
표준 광물 |
활석 |
석고 |
방해석 |
형석 |
인회석 |
정장석 |
석영 |
황옥 |
강옥 |
금강석 |
④ 광물의 굳기에 차이가 생기는 까닭 : 광물의 굳기는 광물을 구성하는 알갱이(원자)
의 배열 상태에 따라 결정되는 광물의 물리적 성
질이다. 따라서 알갱이의 종류와 배열 상태에 따
라 광물의 굳기에 차이가 생긴다.
(4) 결정형
① 광물 특유의 겉모양을 결정형이라고 한다.
② 광물은 종류에 따라 몇 개의 평면으로 둘러싸인 독특한 결정형을 가진다.
③ 석영은 육각기둥, 금강석은 팔면체, 흑운모는 육각의 얇은 판 모양, 황철석은 정육
면체 모양이다.
④ 색깔이 달라도 결정형이 같으면 같은 광물이다.
(5) 쪼개짐
① 광물에 힘을 가했을 때 일정한 방향으로 쪼개지는 성질을 쪼개짐이라고 한다.
② 방연석은 정육면체, 운모는 얇은 판상, 방해석은 기울어진 육면체의 쪼개짐이 있다.
③ 흑운모는 광물들 중에서 쪼개짐이 가장 발달한 광물이다.
④ 광물의 쪼개짐과 방향
㉠ 한 방향으로 쪼개지는 광물 : 운모
㉡ 두 방향으로 쪼개지는 광물 : 장석, 휘석, 각섬석
㉢ 세 방향으로 쪼개지는 광물 : 방해석, 방연석, 암염
㉣ 네 방향으로 쪼개지는 광물 : 형석
(6) 깨짐
① 광물에 힘을 가했을 때 일정한 방향으로 쪼개지지 않고 불규칙한 면을 보이면서 깨
어지는 성질을 깨짐이라고 한다.
② 이러한 성질은 광물을 구성하고 있는 알갱이(원자) 사이의 결합력이 사방으로 거의 비슷하기 때문에 나타난다.
③ 석영, 황철석, 감람석, 흑요석 등은 깨짐이 나타난다.
(7) 자성
① 어떤 광물은 자석에 붙는데 이러한 광물의 성질을 자성이라고 한다.
② 자성을 이용하여 광물을 감별할 수 있으며, 자철석은 자성이 가장 강한 광물이다.
(8) 염산과의 반응
① 방해석은 칼슘, 탄소, 산소의 화합물인 탄산칼슘으로 이루어져 있는데, 묽은 염산과 반응하여 거품을 낸다.
② 방해석의 표면에 거품이 생기는 것은 이산화탄소가 발생하기 때문이며, 이 성질을 이용하여 광물을 감별할 수 있다.
(9) 밀도
① 단위 부피의 질량을 밀도라고 하는데, 광물의 종류에 따라 밀도가 다르다. 그러므로 이를 이용하여 광물을 감별할 수 있다.
② 밀도가 큰 광물 : 철, 마그네슘, 텅스텐 등과 같은 밀도가 큰 금속 원소의 화합물로
된 광물은 밀도가 크고 광물의 색깔이 어둡다. 흑운모, 각섬석, 휘석,
감람석 등이 속한다.
③ 밀도가 작은 광물 : 산소, 규소로만 이루어진 석영과 같은 광물은 철, 마그네슘 등과
같은 원소를 포함하고 있지 않으므로 밀도가 작고 밝은 색을 띤다.
광물의 특성과 감별
1. 광물의 식별
(1) 암석 중에 들어 있는 광물의 종류를 밝혀내는 일을 말한다.
(2) 광물마다 고유한 특성을 갖는 까닭은 같은 종류의 광물은 항상 같은 성분과 내부 구조
를 가지기 때문이다.
(3) 광물의 조흔색, 굳기, 자성, 결정형, 쪼개짐, 밀도 등의 특성을 조사하여 광물을 식별할 수 있다.
2. 보석 물질
보석으로 가공되는 물질에는 광물, 준광물, 유기 물질 등이 있다.
(1) 광물 : 금강석, 자수정, 루비 등
(2) 준광물 : 오팔, 흑요석 등
(3) 유기 물질 : 진주, 호박, 산호 등
조암 광물의 성질
1. 조암 광물
(1) 조암 광물 : 암석을 이루는 주된 광물을 말하며, 지각의 92%를 차지하는 석영, 장석,
흑운모, 각섬석, 휘석, 감람석 등을 조암 광물이라고 한다.
(2) 조암 광물의 성질 : 조암 광물은 자연계에서 산출되는 화합물로서 같은 종류의 광물은
결정형, 색, 조흔색, 굳기, 쪼개짐 등의 물리적 성질이 같다.
2. 조암 광물의 성분과 특성
조암 광물의 90% 이상은 산소와 규소가 결합하여 만들어진 규산염 광물로, 지각의 원소들
은 산소와 규소의 순으로 많은 질량을 차지하고 있다.
(1) 규산염 광물 : 석영, 장석, 흑운모, 각섬석, 휘석, 감람석 등이 규산염 광물에 속한다.
(2) 산화 광물 : 산소와 다른 원소의 화합물을 산화 광물이라고 하며 강옥, 적철석, 자철석
등이 속한다.
(3) 황화 광물 : 황과 다른 원소의 화합물을 황화 광물이라고 하며 대개 철, 은, 구리, 아연,
수은 등과 화합하기 때문에 경제적 가치가 크다. 황철석, 황동석, 방연석, 섬
아연석 등이 속한다.
(4) 탄산염 광물 : 탄소와 산소의 화합물을 탄산염 광물이라고 하며 방해석, 마그네사이트
등이 속한다.
3. 조암 광물의 성분 원소와 색깔
광물에 포함되어 있는 철과 마그네슘은 광물의 색깔과 밀도에 영향을 준다.
(1) 무색 광물 : 철과 마그네슘을 포함하지 않아 색깔이 밝고 밀도가 작다. 석영, 장석, 백
운모 등이 속한다.
(2) 유색 광물 : 철과 마그네슘을 포함하고 있어 색깔이 어둡고 밀도가 크다. 흑운모, 휘석,
각섬석, 감람석 등이 속한다.
4. 조암 광물의 종류
(1) 석영 : 산소와 규소로 되어 있어 조암 광물 중 화학 조성이 가장 간단하며, 모래의 주성
분을 이룬다. 석영 중에서 규칙적인 결정을 수정이라고 하며, 석영은 풍화를 받
아서 모래가 된다.
(2) 장석 : 흰색 또는 엷은 분홍색을 띠며 조암 광물 중 가장 많은 부피비를 차지한다. 비교
적 단단하나 쪼개짐이 뚜렷하고 풍화되면 고령토가 된다.
(3) 운모 : 조암 광물 중에서 가장 잘 쪼개지며 절연체로 쓰인다. 색깔이 검은 것은 흑운모,
색깔이 흰 것은 백운모라고 한다. 철과 마그네슘을 포함하고 있는 흑운모의 조흔
색은 흰색이다.
(4) 각섬석 : 검은색 또는 어두운 녹색이며, 두 방향으로 쪼개짐이 뚜렷하고 기둥 모양으로
쪼개진다.
(5) 휘석 : 암록색, 암갈색이며 기둥 모양으로 쪼개지고 다른 조암 광물에 비해 밀도가 큰
편이다.
(6) 감람석 : 연한 녹색을 띤 광물로서, 조흔색은 흰색이며 쪼개짐이 뚜렷하지 못하다.
(7) 방해석 : 보통 무색 투명하거나 흰색이며, 찌그러진 성냥갑 모양으로 쪼개진다. 대리
암, 석회암의 주성분으로 묽은 염산과 반응하여 이산화탄소를 발생시킨다.
조암 광물의 성질
1. 주요 조암 광물의 성질
조암 광물 |
색 |
조흔색 |
굳기 |
쪼개짐 |
결정형 |
석영 |
무색, 흰색 |
흰색 |
7 |
없음 |
육각 기둥 모양 |
장석 |
흰색 |
흰색, 분홍색 |
6∼6.5 |
두 방향 |
두꺼운 판 모양 |
흑운모 |
검은색 |
흰색 |
2.5∼3 |
얇게 잘 쪼개짐 |
육각의 판 모양 |
각섬석 |
녹색, 검은색 |
흰색 |
5∼6 |
얇게 잘 쪼개짐 |
육각의 판 모양 |
휘석 |
암록색 |
흰색 |
5∼6.5 |
짧은 기둥 모양 쪼개짐 |
짧은 기둥 모양 |
감람석 |
담록색 |
흰색 |
6.5∼7 |
쪼개짐이 뚜렷하지 않음 |
짧은 기둥 모양 |
2. 주요 조암 광물의 결정형
광물이 자유롭게 자라면 완전한 결정형을 갖추게 되지만 암석 속의 광물은 보통 자유롭게
자랄 수 없어서 결정형을 갖추기 어렵다.
화성암
1. 화성암
고온의 마그마가 지하 깊은 곳에서 천천히 식거나 지표로 흘러나온 용암이 급히 식어서 굳
어진 암석을 화성암이라고 한다.
(1) 마그마
① 마그마 : 지하 깊은 곳에 있는 액체 상태의 물질을 마그마라고 한다. 마그마는 항상
존재하는 것이 아니라 지구 내부에서 발생한 열에 의해 물질이 녹아서 일시
적으로 생긴다.
② 마그마가 생기는 위치 : 지각의 밑부분이나 맨틀의 윗부분에서 생기며, 이 곳은 지
하 수십 km∼수백 km 정도이다.
③ 마그마의 온도 : 약 900∼1200℃ 정도로 추정된다.
④ 마그마의 이동 : 지하 깊은 곳에 있는 마그마는 높은 압력을 받고 있다. 마그마는 지
각의 약한 틈이나 약한 곳을 뚫고 온도와 압력이 낮은 지표 쪽으로
이동한다.
(2) 화성암의 생성
① 마그마가 굳는 속도는 마그마 속에서 결정이 만들어지는 과정에 큰 영향을 미치게
되며, 따라서 마그마가 굳어 만들어진 암석의 성질이나 모양이 달라지게 된다.
② 어떤 종류의 화성암이 생성되는가 하는 것은 마그마의 성분과 결정이 만들어질 때
의 조건에 따라서 달라진다.
2. 화성암의 종류
(1) 화산암(세립질 화성암)
① 정의 : 화산암은 마그마가 지표에 분출하거나 지표 근처에서 급히 식어서 굳어진 암
석을 말한다.
② 특징 : 광물 결정이 반응하여 커질 시간적 여유가 없으므로, 결정이 보이지 않는 유
리질이거나 결정이 매우 작은 세립질 상태를 보인다.
③ 종류 : 유문암, 안산암, 현무암
(2) 심성암(조립질 화성암)
① 정의 : 심성암은 마그마가 지하 깊은 곳에서 서서히 식어서 굳어진 암석을 말한다.
② 특징 : 암석을 이루는 결정이 반응할 시간적 여유가 충분하므로, 완전한 결정을 이
룬 완정질이거나 결정이 크고 고른 조립질 상태를 보인다.
③ 종류 : 화강암, 섬록암, 반려암
(3) 화강암과 현무암
① 화강암 : 화강암은 지하 깊은 곳에서 마그마가 굳어진 심성암의 한 종류로, 우리 나
라에서 가장 흔한 암석이다.
㉠ 조암 광물 : 장석, 석영, 흑운모 또는 백운모와 각섬석을 포함하고 있는 경우도 있
다.
㉡ 색깔 : 화강암은 흰색, 분홍색을 띠는 장석을 가장 많이 포함하고 있고 석영도 밝
은 색 광물이기 때문에 전체적으로 암석의 색깔이 밝다.
㉢ 조암 광물의 조직 : 석영과 장석 등 조암 광물의 알갱이가 굵고 고르다.
② 현무암 : 현무암은 마그마가 지표 부근에서 굳어진 화산암의 한 종류로, 제주도와
울릉도 지방에서 볼 수 있다.
㉠ 조암 광물 : 각섬석, 휘석, 장석 등의 광물로 구성되어 있다.
㉡ 색깔 : 색깔이 검은 편이며 표면에 많은 구멍이 있다.
㉢ 조암 광물의 조직 : 현무암은 매우 작은 알갱이들로 짜여져 있어서 육안으로 광
물의 알갱이를 감별하기 힘들다.
화성암
1. 마그마
(1) 마그마는 지하 깊은 곳에 있는 액체 상태의 물질로, 지구 내부에서 발생한 열에 의해
물질이 녹아서 지각 하부나 맨틀 상부에 일시적으로 생긴다.
(2) 마그마의 온도는 900∼1200℃ 정도이며, 생성되는 위치에 따라 현무암질 마그마와 화
강암질 마그마로 구분한다.
(3) 현무암의 기공 : 마그마가 지표나 지표면 근처에서 급히 식을 때, 가스가 빠져 나가 생
긴 구멍이다.
2. 반심성암
(1) 화산암과 심성암의 중간 정도의 깊이에서 만들어진 화성암을 반심성암이라고 한다.
(2) 반심성암은 세립질 바탕에 커다란 입자가 드문드문 포함되어 있다.
(3) 반심성암의 조직 속에 들어 있는 큰 결정을 반정이라고 하고, 반정 사이의 바탕 부분
물질을 석기라고 한다.
퇴적암
1. 퇴적물과 퇴적암
(1) 퇴적물 : 침식 작용이 가장 활발한 흐르는 물이 침식, 운반해 온 물질들을 물 밑에 쌓아
놓은 것을 퇴적물이라고 한다. 물의 흐름이 느려진 큰 강, 호수, 바다 밑에는 이
러한 퇴적물이 계속 쌓이게 된다.
(2) 퇴적암 : 진흙, 모래, 자갈 등의 퇴적물이 여러 가지 풍화 작용에 의해 침식, 운반되어
바다나 강, 호수의 밑바닥에 쌓인 후 굳어져서 만들어진 암석을 퇴적암이라고
한다.
2. 퇴적암의 생성 과정
(1) 운반 작용 : 지표면의 암석이 풍화 작용과 침식 작용을 받아 자갈, 모래, 진흙으로 부서
지면, 이들은 유수, 빙하, 바람, 파도 등에 의해 낮은 곳으로 운반된다.
(2) 퇴적 작용 : 육지로부터 운반되어 온 퇴적물들이 호수나 강, 바다의 밑바닥에 쌓인다.
(3) 다지는 작용 : 나중에 쌓인 퇴적물이 먼저 쌓인 퇴적물을 눌러서 물을 빼고 퇴적물 알
갱이들을 서로 밀착시킨다.
(4) 굳어지는 작용 : 광물 속에 녹아 있는 광물질이 퇴적물 알갱이들 사이를 메꾸고 서로
붙여준다.
3. 퇴적암의 특징
(1) 층리
① 퇴적암에는 줄무늬 모양의 켜가 여러 겹으로 나타나는 층리가 있다. 퇴적암 층리의 줄무늬는 해수면과 평행하다.
② 퇴적층이 쌓인 층과 층 사이를 층리라고 하며, 이는 퇴적물들의 종류가 다르기 때문
에 나타난다.
(2) 화석 : 퇴적암 속에는 과거에 살았던 생물의 유해나 흔적이 남아 있는 화석이 존재한
다. 화석을 통해 퇴적물이 쌓일 때의 자연 환경을 추측할 수 있다.
(3) 분급 작용 : 퇴적물 중에서 비교적 큰 알갱이일수록 아래쪽에 퇴적되는 경향이 있는데,
이러한 작용을 분급 작용이라고 한다.
(4) 시멘트 작용 : 퇴적물의 알갱이들이 퇴적물 사이에 녹아 있던 석회질 물질이나 철분 등
의 광물질 성분에 의해 서로 맞붙는 작용을 시멘트 작용이라고 하며, 시멘
트 작용에 의해 퇴적암은 더욱 단단하게 굳어진다.
퇴적암
1. 퇴적물의 종류
(1) 기계적 퇴적물 : 암석이 부서져서 생긴 자갈, 모래, 실트, 점토 등을 기계적 퇴적물이라
고 한다.
(2) 화학적 퇴적물 : 물에 녹아 있던 물질이 침전된 석회분(탄산칼슘), 소금 성분 등을 화학
적 퇴적물이라고 한다.
(3) 유기적 퇴적물 : 유공충, 조개, 산호, 식물체 등 생물의 유해를 유기적 퇴적물이라고 한
다.
2. 퇴적암의 종류
(1) 역암 : 자갈, 모래, 찰흙 등이 뒤섞인 채로 쌓여서 마치 콘크리트처럼 굳어진 퇴적암을
말한다.
(2) 사암 : 주로 모래로 이루어진 퇴적암을 말한다.
(3) 셰일 : 알갱이가 매우 작은 찰흙이 쌓여서 굳어진 암석으로 얇은 켜로 쪼개지는 성질이
있다.
(4) 석회암 : 바닷물에 녹아 있던 석회질 성분이 침전하거나, 산호와 조개 껍질 또는 물고
기와 같은 작은 동물의 유해가 쌓여서 굳어진 암석을 말하며, 석회암은 시멘트
의 원료로 이용된다.
(5) 응회암 : 화산재가 바람에 의해 운반되어 쌓여서 굳어진 암석을 말한다.
(6) 암염 : 바닷물이나 염분이 많은 호수에서 물이 증발되면서 남은 소금 성분이 굳어진 것
을 말한다.
변성암
1. 변성암
(1) 변성암 : 지하 깊은 곳에 묻혀 있던 화성암이나 퇴적암이 높은 온도와 압력을 받아 암
석을 구성하는 광물들의 성질이나 조직이 변하여 만들어진 암석을 변성암이라
고 한다.
(2) 변성암의 생성 과정
① 지층이 수 m에서 최대 15000m의 두께로 쌓인다.
② 15000m의 두꺼운 지층의 밑바닥은 지하 깊은 곳에 내려가 있다.
③ 지하 깊은 곳으로 내려간 지층은 고온, 고압의 환경에 놓이게 되고 그 상태에서 적
합한 암석으로 변한다.
2. 변성 작용
(1) 변성 작용 : 암석의 성질을 변하게 하는 작용을 변성 작용이라고 하며, 압력에 의한 변
성 작용과 열에 의한 변성 작용이 있다. 변성 작용은 대부분의 경우 압력과
열에 의한 두 가지 작용이 동시에 일어난다.
(2) 변성 작용의 종류
① 압력에 의한 변성 작용
㉠ 변성 작용이 미치는 범위가 매우 넓기 때문에 광역 변성 작용이라고 한다.
㉡ 암석의 구성 광물이 압력과 직각 방향으로 배열하여 평행한 줄무늬가 생기게 되
는데, 이와 같은 줄무늬를 편리 또는 편마 구조라고 한다.
㉢ 히말라야 산맥이나 안데스 산맥 등 대규모의 조산 운동이 수반되는 곳에서는 주
로 압력에 의한 변성 작용이 활발하게 나타난다.
② 열에 의한 변성 작용
㉠ 마그마의 접촉 부위에서 일어나는 변성 작용이므로 접촉 변성 작용이라고 한다.
㉡ 암석의 약한 틈을 따라 고온의 마그마가 올라오면 마그마의 뜨거운 열에 의하여
접촉 부위의 암석이 변성되어 나타난다.
㉢ 암석이 높은 열에 의해 약간 녹았다가 다시 굳어지는 작용으로 인해 광물 알갱이
가 더욱 커지거나 같은 광물끼리 모여서 얼룩 무늬를 만들기도 하는데, 이러한 과정
을 재결정 작용이라고 한다.
3. 광역 변성 작용과 접촉 변성 작용
(1) 광역 변성 작용 : 대규모의 지각 변동이 일어나고 있는 곳에서 암석이 큰 압력과 열에
의해 변성되는 작용을 광역 변성 작용이라고 한다.
① 암석이 압력에 의한 변성 작용을 받으면 평행한 줄무늬가 생긴다.
② 넓은 지역에 걸쳐 변성 작용이 일어난다.
③ 셰일이 주로 압력에 의한 변성 작용을 받아서 점판암, 편암, 편마암으로 된다.
(2) 접촉 변성 작용 : 이미 존재하고 있는 암석을 뚫고 마그마가 솟아 오르면 마그마의 열
에 의해서 그 주위의 암석이 변성되는 작용을 접촉 변성 작용이라고
한다.
① 높은 열에 의해 녹았다가 다시 굳어지는 암석의 재결정 작용이 일어난다.
② 석회암은 재결정 작용을 받아 대리암이 된다.
변성암
1. 변성암의 특징
(1) 편리 : 변성암에서 나타나는 구조로, 암석이 높은 압력을 받아 압력과 수직인 방향으로
광물들이 평행하게 배열되어 만들어진다. 편암을 예로 들 수 있다.
(2) 재결정 : 높은 열을 받은 변성암에서는 일부 광물이 녹았다가 다시 결정을 형성하게 되
어 보통 결정이 커지고, 같은 광물끼리 모여 얼룩 무늬를 이루기도 한다. 대리
암과 편마암을 예로 들 수 있다.
2. 변성암의 종류
(1) 편암 : 색깔이 다른 광물이 교대로 나타나며 평행한 줄무늬를 이루는데, 그 줄이 끊어
졌다 이어졌다 한다.
(2) 편마암 : 편마암을 이루는 광물들은 편암에서보다 결정이 크다. 편리 구조는 역시 끊어
졌다 이어졌다 나타나는 단속적 줄무늬를 이룬다.
(3) 규암 : 사암이 높은 온도에서 재결정 작용을 받아서 만들어진 암석이다.
(4) 대리암 : 대리암은 석회암이 열에 의한 변성 작용을 받아 생성된 암석으로, 구성 광물
은 방해석이다. 따라서 대리암을 염산과 반응시키면 이산화탄소를 발생시킨다.
암석의 분류와 분포
1. 암석의 분류
(1) 화성암의 분류 : 조암 광물의 결정 크기와 밝기에 따라 분류한다.
① 결정의 크기에 따른 분류 : 결정이 작은 화산암과 결정이 큰 심성암으로 나눈다.
② 색깔에 따른 분류 : 유색 광물이 많은 어두운 색 화성암과 유색 광물이 적은 밝은 색
화성암으로 나눈다.
화성암의 색깔 |
어둡다 |
중간 |
밝다 |
화산암(세립질) |
현무암 |
안산암 |
유문암 |
심성암(조립질) |
반려암 |
섬록암 |
화강암 |
(2) 퇴적암의 분류 : 퇴적암은 퇴적물의 종류와 퇴적된 알갱이의 크기에 따라 분류한다.
퇴적물 |
퇴적암 |
자갈, 모래, 진흙 |
역암 |
모래 |
사암 |
진흙(찰흙) |
셰일 |
화산재 |
응회암 |
석회질 물질 |
석회암 |
소금 |
암염 |
(3) 변성암의 분류 : 변성암은 원래 암석의 종류 및 열과 압력을 받은 정도에 따라 분류한다.
원래의 암석 |
변성암 ( → 압력과 온도의 증가) |
셰일 |
→ 점판암 → 편암 → 편마암 |
사암 |
→ 규암 → 규암 |
석회암 |
→ 결정질 석회암 → 대리암 |
화강암 |
→ 화강암 → (화강)편마암 |
현무암 |
→ 편암 → 각섬암 |
2. 암석의 분포
(1) 지표면의 암석 분포 : 지표면에서는 퇴적암이 전체 암석의 약 75%를 차지하고, 화성암
과 변성암이 약 25% 정도를 차지한다.
(2) 지각 전체의 암석 분포 : 지각을 이루는 전체 암석의 비율은 화성암과 변성암이 약 95%
를 차지하고, 퇴적암은 약 5%에 불과하다.
(3) 퇴적암은 주로 지표면 부근에 집중되어 있으며, 지각 전체에서 가장 큰 비율을 차지하
는 암석은 화성암이다.
암석의 순환
1. 암석의 순환
암석은 생성 과정에 따라 화성암, 퇴적암, 변성암으로 분류된다. 이들은 한 번 생성된 그대
로 있는 것이 아니라, 그 암석이 놓인 환경에 따라 오랜 기간에 걸쳐 다른 종류의 암석으로
계속 변화한다. 이러한 암석의 연관 관계를 암석의 순환이라고 한다.
2. 암석의 순환 과정
(1) 지표 근처의 암석이 풍화, 침식, 운반 작용으로 바다에 쌓여 퇴적암이 만들어진다.
(2) 두껍게 쌓인 퇴적암과 바다 밑의 화성암이 지하 깊은 곳으로 들어가 높은 열과 압력을
받으면 변성암이 된다.
(3) 암석이 변성 작용을 받을 때보다 더 큰 열을 받게 되면 녹아서 마그마가 된다.
(4) 마그마가 지표로 분출되거나 지하에서 식어 굳으면 화성암이 된다.
(5) 화성암, 퇴적암, 변성암은 주위 환경에 따라 다른 종류의 암석으로 계속 변하면서 순환
한다.
3. 암석의 순환과 주위 환경
(1) 물이 온도에 따라 고체, 액체, 기체 상태로 변하는 것과 같이 암석도 주어진 조건에 따
라 안정한 상태를 유지하기 위하여 계속 변하고 있다.
(2) 암석이 생성되는 과정에는 보통 높은 온도와 압력이 작용하는데, 가장 높은 온도와 압
력을 받은 것은 화성암이 생길 때이고, 퇴적암은 비교적 낮은 온도에서 생긴다.
4. 화강암화 작용
(1) 화강암은 보통 용융 상태의 마그마가 냉각되어 생성되지만, 고온 고압에 의한 변성 작
용으로 암석이 고체 상태에서 화강암으로 변하는 경우도 있다.
(2) 장석이나 운모를 가지고 있지 않던 암석도 화강암화 작용을 받는 과정에서 장석과 운
모를 가지게 된다. 그러므로 화강암은 화성암이기도 하지만 전혀 다른 암석으로부터 생긴 변성암이기도 하다.
암석과 광물의 이용
1. 광물의 이용 예
(1) 금강석 : 치밀하고 단단한 광물로 광택이 아름다워서 보석으로 취급되며, 다른 광물의
가공에 이용된다. 특히, 연마제나 절삭제 등의 공구 재료로 이용된다.
(2) 방해석 : 시멘트의 재료로 이용된다.
(3) 장석 : 유리나 도자기의 원료로 사용되기도 하며, 최근에는 세라믹의 원료로 이용되기
도 한다.
(4) 운모 : 전기 절연체로 이용된다.
(5) 석영 : 유리의 제조 원료로 이용되며, 광학 기구 등에 많이 사용된다.
(6) 금, 백금, 티타늄 등 : 화학 공업의 촉매나 특수 금속의 제작에 많이 이용된다.
2. 암석의 이용 예
(1) 화강암 : 화강암은 단단하고 화학 변화에 강한 편이다. 또, 우리 나라에서 많이 산출되
기 때문에 주변에서 쉽게 구할 수 있고, 큰 덩어리 상태로 산출되기 때문에 특
정한 모양으로 가공하기가 쉽다. 주로 축대, 제방, 건물벽이나 바닥 장식재 등
의 건축용으로 많이 이용된다.
(2) 대리암 : 광물이 치밀하게 결합되어 있으며, 가공이 쉽다. 또, 아름다운 색깔과 무늬를
가지고 있어 조각 재료 등으로 널리 쓰이고 있다. 그러나 산성비 등에 의해 쉽
게 부식되기 때문에 건물의 외장재로는 부적당하다.
(3) 사암 : 조직이 치밀하고 가공이 쉽다. 장식재로 사용되며, 숫돌의 재료가 되기도 한다.
(4) 석회암 : 탄산칼슘이 주성분으로, 점토와 섞어 시멘트의 원료로 이용되고 있다.
(5) 현무암 : 단단하고 열에 강하며, 돌하르방 등의 조각품의 재료로 쓰인다. 구멍이 많은
경우에는 닳으면서 계속해서 날카로운 면이 생기기 때문에 곡식을 갈 때 쓰이
는 맷돌의 재료로 이용되기도 한다.
풍화와 토양
1. 풍화와 풍화 작용
(1) 풍화 : 암석은 단단해서 변하지 않을 것 같지만 지표에서 오랜 세월에 걸쳐 비바람을
맞으면 부서져서 작은 돌 조각이 되며 더욱 오랜 세월에 걸쳐 비바람을 맞으면
마침내 흙으로 변하게 된다. 이와 같이 암석이 지표에서 점차 작게 부서지는 과
정을 풍화라고 한다.
(2) 풍화 작용 : 암석이 여러 작용에 의해 부서지고 분해되어 작은 돌 조각이나 모래, 진흙
으로 변하는 과정을 풍화 작용이라고 한다.
(3) 풍화 작용의 예
① 오래 된 비석이나 탑을 문질러 보면, 모래와 같은 작은 알갱이가 부서져 떨어진다.
② 오래 된 비석의 비문에는 흐려서 알아보기 어려운 부분이 있다.
③ 풍화된 암석의 표면은 광물들이 뚜렷하게 구별되지 않으며, 암석의 신선한 면에 비
해 많이 변해 있다.
(4) 풍화 작용이 일어나는 장소 : 풍화 작용은 지표면뿐만 아니라 땅 속에서도 일어난다.
2. 풍화 작용의 원인
(1) 암석의 풍화에 가장 큰 영향을 미치는 것은 공기와 물이다. 그 밖에 식물의 작용, 기온
의 변화 등도 풍화에 영향을 준다.
(2) 기계적 풍화 작용
① 기계적 풍화 작용 : 물리적 힘에 의한 풍화 작용을 기계적 풍화 작용이라고 한다.
② 물의 결빙 작용 : 암석의 틈에 들어간 물이 얼게 되면 부피가 약 9% 정도 늘어나게
되는데, 이 때 얼음은 마치 쐐기와 같은 작용을 하여 암석의 틈을
더욱 벌린다. 이러한 과정이 반복되면 암석은 잘게 부서진다.
③ 식물의 작용 : 암석의 틈 속으로 들어간 식물의 뿌리가 자라면서 바위의 틈을 넓히
고 암석을 잘게 부순다.
(3) 화학적 풍화 작용
① 화학적 풍화 작용 : 화학적 풍화 작용은 암석의 성분을 변화시키는 것으로, 온난하
고 습윤한 열대 지방이나 해안 지방, 저지대 등에서 활발하게 일
어난다.
② 산화 작용 : 산소가 암석 중의 한 성분과 반응하여 암석의 성분을 녹슬게 하는 작용
이다.
③ 용해 작용 : 이산화탄소가 녹아 있는 물이 석회암을 쉽게 용해시킨다.
3. 토양
(1) 토양 : 암석이 오랜 세월에 걸쳐 풍화 작용을 받아 잘게 부서지면서 식물이 자랄 수 있
는 흙으로 변한 것을 토양이라고 한다.
(2) 토양의 성질 : 토양은 만들어질 때의 기후나 장소 및 원래의 암석에 따라 그 성질이 다
르게 나타나며, 토양의 성질에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 기후이다.
(3) 토양의 생성
① 초기의 토양 : 기반암이 풍화하면 푸석푸석한 모질물이 된다. 모질물에는 유기물이
나 양분이 거의 없기 때문에 식물이 자라지 못한다.
② 중기의 토양 : 모질물이 생긴 후 수십 년이 지나면 모질물 속에 미생물이 살게 되고,
이것이 공기 중의 질소와 결합하여 질소 화합물을 만든다. 그 결과 식
물이 자랄 수 있는 표토가 생성된다.
③ 성숙한 토양 : 표토에 부식물이 많아지고 표토가 두꺼워지면 토양 속에 스며든 물에
용해된 물질이나 성분 등이 아랫부분으로 내려와 표토와 모질물 사이에
심토가 생긴다.
(4) 토양의 단면 : 성숙된 토양은 몇 개의 층으로 구분된다.
① 표토 : 식물이 자라는 맨 위층을 표토라고 하며, 생물의 유해나 부식물로 된 부식토
가 포함되어 있어 식물이 잘 자란다.
② 심토 : 표토에서 분해된 물질이 지하수에 섞여 흐르다가 쌓인 층을 심토라고 한다.
③ 모질물 : 기반암이 풍화되어 만들어진 자갈과 모래로 된 층을 모질물이라고 한다.
④ 기반암 : 풍화되지 않은 암석으로 이루어진 맨 아래층을 기반암이라고 한다.
(5) 성숙한 토양의 생성 순서와 구조
① 성숙한 토양의 생성 순서 : 기반암→모질물→표토층→심토층
② 성숙한 토양의 구조 : 기반암→모질물→심토→표토
유수의 작용
1. 유수의 작용
(1) 유수는 침식, 운반, 퇴적 작용을 하면서 지표면을 평탄하게 한다.
(2) 강의 상류는 유속이 빨라 침식 작용이 활발하며, 강의 하류는 유속이 느려 퇴적 작용이 활발하다.
① 침식 작용 : 지표를 깎는 작용을 침식 작용이라고 하며, 유수의 양이 많고 속도가 빠
른 상류로 갈수록 활발하게 나타난다.
② 운반 작용 : 깎인 물질이 여러 가지 요인에 의해 낮은 곳으로 이동되는 작용을 운반
작용이라고 하며, 유수의 양이 많은 중류에서 잘 일어난다.
③ 퇴적 작용 : 높은 곳에서 운반되어 온 물질이 낮은 곳에 쌓이는 작용을 퇴적 작용이
라고 하며, 유수의 속도가 느린 하류로 갈수록 활발하게 나타난다.
2. 유수의 작용에 의한 지형
(1) 상류 지형 : 경사가 급해서 물의 흐름이 빠르기 때문에 침식 작용이 활발하고 V자곡,
선상지, 폭포, 암반 노출 등의 지형이 생긴다.
① V자곡 : 계곡의 바닥이 깊게 패이고, 양쪽은 급경사의 절벽을 이루어 단면이 V자 모
양인 계곡을 형성한다.
② 선상지 : 산지와 평지가 이어지는 경계에서 갑자기 유수의 흐름이 느려져서 상류로
부터 운반되어 온 자갈, 모래, 진흙 등이 쌓여서 부채꼴 모양의 퇴적 분지를
형성한다. 선상지에 쌓이는 퇴적물은 주로 모가 난 자갈이나 굵은 모래 등
인데, 입자의 크기나 밀도에 따라 잘 나누어져 있지 않다.
③ 기타 지형 : 암반 노출, 폭포 등
(2) 평지 지형 : 경사가 완만해서 물의 흐름이 약하기 때문에 운반 작용과 퇴적 작용이 강
하고 곡류, 우각호, 삼각주 등의 지형이 생긴다.
① 곡류 : 강물이 평지를 흐르는 동안 물의 흐름이 느려서 장애물에 의해 구불구불하게
흐르는 물줄기를 말한다.
㉠ 곡류에서의 침식과 퇴적 : 물줄기의 바깥쪽은 유속이 빠르므로 침식 작용이 활
발하고, 안쪽은 유속이 느리므로 퇴적 작용이 활발하다.
㉡ 곡류의 이동 : 시간이 흐르면서 강줄기는 형태도 변하고 위치도 점차 하류 쪽으
로 이동하게 된다.
② 우각호 : 물줄기의 흐름이 바뀔 때 곡류였던 부분이 분리되어 생기는 쇠뿔 모양의
호수를 말한다.
③ 삼각주 : 강의 하구에서 유속이 느려져 물줄기가 갈라지고 퇴적물이 삼각형 모양으
로 쌓인 지형을 말한다.
㉠ 삼각주의 형성 : 강의 하구에서 유속이 느려지면 강물에 운반되어 온 물질들이
퇴적되고, 물줄기가 여러 갈래로 갈라져서 삼각주가 형성된다.
㉡ 삼각주의 예 : 낙동강 하구, 미시시피 강 하구, 나일 강 하구 등을 예로 들 수 있
다.
④ 범람원 : 홍수가 지나간 후 운반되어 온 물질이 바닥에 쌓여 생성된 넓은 퇴적 지형
을 말한다.
3. 침식, 운반, 퇴적 작용의 정도
(1) 경사면의 기울기가 급해서 알갱이의 움직이는 속도가 빠르면, 퇴적 작용보다는 침식 작용이 더 활발하게 일어난다.
(2) 알갱이의 크기가 크면 클수록 이동 거리가 짧아 빨리 퇴적된다.
(3) 알갱이가 무거울수록 먼저 가라앉아 밑에 퇴적된다.
4. 유속과 알갱이 크기의 관계
다음 그래프는 알갱이의 크기, 속도에 따른 침식, 운반, 퇴적 작용의 정도를 나타낸 것이
다.
지하수의 작용
1. 지하수
(1) 지하수 : 지하로 스며든 물은 지하의 흙이나 암석의 틈을 지나서 더 낮은 곳으로 이동
하는데, 이러한 물을 지하수라고 한다.
(2) 지하수의 성분 : 빗물, 냇물, 강물 등의 지표의 물이 땅 속으로 스며든 지하수는 약한
산성을 띤 탄산수이다.
(3) 지하수의 작용 : 지하수는 흐르면서 땅 속을 통과하는 동안 주위의 물질을 용해, 운반, 침전시킴으로써 지형을 변화시킨다.
2. 지하수에 의해 형성되는 지형
(1) 석회 동굴
① 석회암의 성질 : 석회암의 주성분인 탄산칼슘은 묽은 산과 반응하여 녹으면서 이산
화탄소 기체를 발생시킨다.
② 석회 동굴 : 이산화탄소를 포함하고 있는 물이 석회암 지대에 스며들면 석회암을 녹
여서 탄산수소칼슘을 만든다. 탄산수소칼슘은 물에 잘 녹기 때문에 석회암
지대의 틈을 넓혀 석회 동굴을 만든다.
③ 석회 동굴의 내부 : 석회암에 생긴 틈을 따라 스며든 지하수가 석회암을 녹여서 석
회암 동굴 천장에 이르러 물방울이 된다.
㉠ 종유석 : 석회 동굴의 천장에 고드름 모양으로 매달린 돌을 말한다.
㉡ 석순 : 석회 동굴의 바닥에 죽순처럼 돋아 있는 돌을 말한다.
㉢ 석주 : 종유석과 석순이 맞붙어서 생긴 기둥 모양의 돌을 말한다.
(2) 돌리네 : 석회암 동굴이 지하수의 작용으로 무너져서 지표가 우묵하게 들어간 지형을
돌리네라고 한다.
(3) 카르스트 지형 : 석회암 지대에서 석회 동굴이 무너져서 만들어진 돌리네가 많은 지형
을 카르스트 지형이라고 한다.
해수의 작용
1. 해수의 작용
(1) 해수의 침식 작용(해식 작용) : 파도가 해안의 암석에 부딪치면서 암석을 깎아 내고 바
다의 밑바닥을 평탄하게 만든다.
(2) 해수의 운반, 퇴적 작용 : 부서진 알갱이는 파도에 의해 운반되어 파도가 약한 곳에 퇴
적된다.
2. 해수의 작용에 의한 지형
(1) 침식 지형
① 해식 동굴 : 해안의 암석에 있는 틈이나 약한 부분이 파도에 의해 침식 작용을 받아 생긴 동굴을 말한다.
② 해식 절벽 : 해식 동굴의 윗부분이 무너져 내려 생긴 바닷가의 절벽을 말한다.
③ 해식 대지 : 해식 작용으로 얕은 해저가 평평하게 깎여서 생긴 대지를 말한다.
④ 해안 단구 : 해안에 생긴 계단형 언덕을 말하며, 해안 단구는 지반의 융기와 해식 작
용으로 인하여 생긴 것이다.
(2) 퇴적 지형
① 퇴적 대지 : 침식 작용에 의해 깎인 암석 조각이 해식 대지의 기슭에 운반되어 쌓인
지형을 말한다.
② 해빈 : 해식 작용으로 깎인 물질이 해식 절벽 밑에 쌓인 지형을 말한다.
3. 해파
(1) 해파 : 바다에서 일고 있는 풍랑, 너울을 해파라고 한다.
(2) 해파의 원인 : 해파는 바람, 지진, 화산 폭발 등이 원인이 되어 생긴 파도이다.
4. 해안선의 변화
(1) 해안선의 변화 : 오랜 세월을 지나는 동안 침식, 운반, 퇴적 작용이 일어나서 들쑥날쑥
한 해안선은 점차 반 듯해진다.
(2) 반도 : 일반적으로 육지가 바다 쪽으로 돌출한 반도(곶)는 해파의 공격을 더 많이 받게
되므로 침식 작용이 빠르게 일어난다.
(3) 만 : 해안이 육지 쪽으로 들어온 만은 해파가 약하므로 퇴적 작용이 강하여 해안선은
점차 단조로워지고, 모래가 쌓인 백사장이 생긴다.
빙하의 작용
1. 빙하와 빙하 작용
(1) 빙하 : 극지방이나 고산 지대의 눈이 굳어져 생긴 얼음 덩어리가 중력에 의해 서서히
낮은 곳으로 이동하는 것을 빙하라고 한다.
(2) 빙하의 생성 : 극지방과 높은 산에 내린 눈은 두껍게 쌓이므로 먼저 쌓인 눈은 나중에
쌓인 눈으로 다져져 얼음으로 변해 있다가 빙하를 이루게 된다.
(3) 빙하의 두께 : 빙하는 두께가 수천 m에 이르는 것도 있다.
(4) 빙하의 작용 : 빙하는 흘러내리는 동안 바닥의 흙이나 암석을 뜯어내며, 뜯어낸 암석들
은 바닥이나 벽을 더욱 심하게 깍으면서 빙하와 함께 운반되므로, 오랜 세
월에 걸쳐 낮은 곳으로 이동하며 침식, 운반, 퇴적 작용을 한다.
2. 빙하의 작용에 의한 지형
(1) U자곡 : 빙하가 이동할 때 바닥이 침식되어 생긴 U자형 골짜기를 말한다. U자곡은 바
닥이 넓고 양측면이 길고 완만하다.
(2) 혼(horn) : 빙하의 침식 작용을 받아 칼날처럼 날카롭게 침식된 산봉우리를 말한다. 혼
은 히말라야 산맥, 알프스 산맥 등에서 볼 수 있다.
(3) 피오르드 : U자곡이 침강하여 생긴 좁고 긴 만을 말한다.
(4) 서크 : 빙하의 침식 작용으로 산꼭대기 부근에 생긴 웅덩이 모양의 지형을 말하며, 카
르라고도 한다.
(5) 빙퇴석 : 빙하가 하류에서 녹을 때, 빙하에 의해 운반되어 온 물질이 빙하 말단에 퇴적
된 것을 말한다.
① 크고 작은 알갱이가 섞여서 퇴적되므로 분급이 잘 되어 있지 않다.
② 운반되어 올 때 긁힌 흔적이 있는 것이 특징이다.
(6) 빙식호 : 빙하가 이동할 때 지면이 깊게 파인 우묵한 곳에 빙하의 녹은 물이 고여서 만
들어진 호수를 말한다.
바람의 작용
1. 바람의 작용
(1) 바람 : 규모가 큰 공기 덩어리가 수평 방향으로 이동하는 것을 바람이라고 한다.
(2) 바람의 작용 : 주로 건조한 사막 지대에서는 바람에 날린 모래가 암석의 표면을 깎거나
다른 곳에 퇴적시킨다.
① 침식 작용 : 바람에 의해 직접 물체가 깍이거나, 바람에 날린 모래에 의해 다른 물체
가 깍인다.
② 운반 작용 : 바람에 의해 지표면의 모래나 흙이 다른 곳으로 이동된다.
③ 퇴적 작용 : 바람이 약해지면 운반되던 물질이 땅에 쌓인다.
2. 바람의 작용에 의한 지형
(1) 침식 지형
① 삼릉석 : 사막에서 바람에 의하여 날리는 모래 때문에 세 방향으로 깎인 돌을 말한다.
② 버섯 바위 : 바람에 의하여 날리는 모래나 자갈 때문에 바위의 밑부분이 깎여서 버
섯 모양으로 생긴 바위를 말한다.
③ 오아시스 : 바람의 침식 작용에 의하여 모래가 패여 지하수면이 지표에 노출된 지역
을 말한다.
(2) 퇴적 지형
① 사구 : 바람에 날린 모래가 바람이 약한 곳에 쌓여서 만들어진 모래 언덕을 말한다
㉠ 사구의 바람을 받는 쪽(A)은 경사가 완만하고, 그 반대쪽(B)은 경사가 급하다.
㉡ 사구는 바람이 불어 가는 방향으로 이동하며 커진다.
② 바르한 : 내륙 지방의 사막에 발달하는 초승달 모양의 사구를 말한다.
③ 황토층 : 점토가 바람에 날려와 두껍게 쌓인 퇴적층을 말한다.
지형의 변화 과정
1. 지형
(1) 지형 : 지표에는 산, 들, 강, 바다가 있어서 높고 낮은 곳이 구별된다. 이렇게 높고 낮은
지표의 모습을 지형이라고 한다.
(2) 지형의 평탄화 : 지표면은 오랜 세월에 걸쳐 유수, 지하수, 빙하, 해수, 바람 등의 침식
과 퇴적 작용으로 평탄화되어 간다.
① 풍화 작용 : 암석이 공기, 물, 생물의 작용 등에 의해 흙으로 변해 간다.
② 침식 작용 : 중력이나 운동에 의한 에너지를 가진 물질이 지표면을 깎는 작용으로,
침식 작용을 주도하는 것은 유수, 빙하, 바람이다.
③ 운반 작용 : 침식당한 물질이 낮은 곳으로 이동된다.
④ 퇴적 작용 : 유수, 빙하, 바람 등에 의해 운반된 물질이 강, 호수, 바다의 밑바닥에 쌓
이게 된다.
2. 지형의 순환
(1) 지형의 순환 : 평탄하게 된 지형이 지각 변동으로 융기하면 다시 침식 과정이 되풀이
된다. 이와 같이 지형이 오랜 세월에 걸쳐 평탄화 작용과 융기를 되풀이
하면서 순환하는 것을 지형의 순환이라고 한다.
(2) 지형의 순환 과정 : 지형은 초기 단계인 유년기부터 장년기, 노년기, 준평원의 단계를
거치면서 변화하며 순환한다.
① 유년기 지형 : 지구 내부의 힘에 의해 지표면이 높아지면, 대지는 곧 침식 작용을 받
기 시작한다. 유년기 지형은 침식의 초기 단계로, 평탄한 지대에 부분
적으로 V자 모양의 계곡이 있는 지형을 말한다.
② 장년기 지형 : 유년기 지형이 계속 침식을 받아 골짜기가 깊어지고 산등이 급한 경
사가 되는 험준한 지형을 말한다.
③ 노년기 지형 : 장년기 지형이 계속 침식을 받아 높은 곳의 물질이 모두 침식된 후 운
반되어 전체적으로 낮아지게 된 완만한 지형을 말한다. 노년기 지형에
서 지면은 해수면과 거의 비슷하게 변한다.
4.물질의 세 가지 상태
물질의 세 가지 상태
1. 고체
(1) 일정한 부피와 모양을 가진다.
(2) 온도나 압력에 의해 그 모양이나 부피가 거의 변하지 않는다.
(3) 단단하다.
(4) 입자 배열이 규칙적인 결정성 고체와 입자 배열이 불규칙적인 비결정성 고체가 있다.
2. 액체
(1) 부피는 일정하나 담긴 그릇의 모양에 따라 그 모양이 달라진다.
(2) 온도가 변하면 부피가 변하지만, 압력에 의해서는 부피가 거의 변하지 않는다.
(3) 입자들은 밀집한 상태에서 운동하며 흐르는 성질이 있다.
3. 기체
(1) 모양이 일정하지 않고, 열려 있는 그릇에서 달아나는 성질이 있어서 밀폐된 용기에만
담아 둘 수 있고, 기체가 담긴 용기의 부피가 곧 기체의 부피가 된다.
(2) 온도나 압력의 변화에 따라 부피가 크게 변한다.
(3) 입자들이 빠른 속도로 직선 운동을 하며, 흐르는 성질이 있다.
물질의 상태 변화
1. 물의 상태 변화
자연계에서 강이나 바다의 물은 증발하여 수증기로 되고, 이것이 비 또는 눈이 되어 내리
기도 한다. 이와 같은 현상은 물이 온도에 따라 기체, 액체, 고체의 세 가지 상태로 변하는
것을 보여 준다.
2. 물질의 상태 변화
대부분의 물질은 온도에 따라 기체, 액체, 고체의 세 가지 상태로 존재하며, 가열하거나 냉
각시키면 상태가 변한다. 즉, 물질이 물질 그 자체는 변하지 않고 온도의 변화에 따라 고체,
액체, 기체 상태로 그 외형만 변하는 것을 상태 변화라고 한다.
(1) 융해와 녹는점 : 고체가 액체로 변하는 현상을 융해라 하고, 이 때의 온도를 녹는점
이라고 한다.
(2) 응고와 어는점 : 액체가 고체로 변하는 현상을 응고라 하고, 이 때의 온도를 어는점
이라고 한다.
(3) 기화·액화와 끓는점 : 액체가 기체로 변하는 현상을 기화, 반대로 기체가 액체로
변하는 현상을 액화라고 하며, 기화가 일어나는 온도를 끓는점
이라고 한다.
(4) 승화 : 고체가 직접 기체로 변하거나 기체가 직접 고체로 변하는 현상을 승화라고
한다.
① 나프탈렌의 승화 : 옷장에 넣어 둔 나프탈렌이 오랜 시간이 지나면 점점 작아져서
마침내 흔적도 없이 사라지는 현상은 승화이다.
② 수증기의 승화 : 서리나 성에는 공기 중에 떠다니고 있던 수증기가 갑작스런 온도의
하강으로 인해 냉각되어 얼음으로 승화된 것이다.
③ 승화성 물질 : 나프탈렌, 요오드, 드라이아이스, 장뇌 등
3. 압력 변화에 따른 물질의 상태 변화
상태 변화의 주된 원인은 온도이지만 압력이 원인이 되기도 한다. 0℃ 이하에서도 얼음판 위
에 스케이트를 신고 올라서면 체중이 스케이트 날에 모여 작용하므로 압력이 커져 순간적으
로 얼음이 녹아 물이 되고, 물은 윤활유처럼 작용하여 잘 미끄러지게 된다. 또 산 위에서 밥을
지을 때 기압이 낮아 물이 100℃ 이하에서 끓어 밥이 설익는 현상 등은 압력에 의해 상태가
변하는 예이다.
4. 상온에서 물질의 상태
상온에서 물질의 상태는 그 물질의 끓는점과 녹는점에 따라 결정된다. 즉, 물질은 끓는점보
다 높은 온도에서는 기체 상태로, 끓는점과 녹는점 사이에서는 액체 상태로, 녹는점보다 낮은
온도에서는 고체 상태로 존재한다.
(1) 상온에서 고체인 물질 : 녹는점이 상온보다 높은 물질은 상온에서는 녹는점에 도달
하지 못하므로 고체 상태로 존재한다. (예) 금, 은, 철, 설탕 등
(2) 상온에서 액체인 물질 : 녹는점이 상온보다 낮고 끓는점이 상온보다 높은 물질은
녹아서 액체 상태로 있으나 끓는점에 도달하지 못하므로 끓어
나가지 못한다. (예) 물, 수은, 벤젠, 에탄올 등
(3) 상온에서 기체인 물질 : 끓는점이 상온보다 낮은 물질은 상온에서는 끓어서 증발되어
기체 상태로 존재한다. (예) 산소, 질소 등
분자
1. 분자
(1) 물질을 끊임없이 작게 나누면 물질의 고유한 성질을 가지는 가장 작은 알갱이로 나누
어지는데, 이 알갱이를 분자라고 한다.
(2) 분자의 모양과 크기는 물질의 종류에 따라 각각 다르다.
2. 분자의 성질
(1) 분자는 그 물질의 성질을 가진 가장 작은 알갱이이다.
(2) 분자는 더 작은 알갱이인 원자로 나누어질 수 있으나, 그 물질의 고유한 성질을 잃게 된다.
(3) 낮은 온도에서도 분자는 정지해 있지 않고 끊임 없이 운동을 하고 있다.
물질의 상태와 분자의 배열
1. 물질의 상태에 따른 분자의 배열
|
고체 |
액체 |
기체 |
분자의 배열 |
매우 규칙적임 |
고체보다 불규칙하게 배열 |
매우 불규칙하게 배열 |
분자 사이의 간격 |
매우 조밀함 |
고체보다 간격이 넓음 |
간격이 매우 넓음 |
(1) 고체의 모양이 일정한 이유 : 분자들이 규칙적으로 배열되어 있기 때문이다.
(2) 기체가 잘 압축되는 이유 : 기체는 분자 사이의 간격이 넓기 때문이다.
2. 상태 변화와 분자의 배열
(1) 상태 변화가 일어날 때 부피가 변하는 이유 : 고체 → 액체 → 기체가 될수록 분자 사이의
간격이 넓어지기 때문이다.
(2) 상태 변화가 일어날 때 질량이 변하지 않는 이유 : 상태 변화가 일어나도 물질을 이루는
분자의 수는 변하지 않기 때문이다.
상태 변화에 따른 부피와 질량의 변화
1. 상태 변화가 일어날 때 부피의 변화
상태 변화가 일어나면 물질의 부피가 변한다.
(1) 대부분의 물질은 고체 → 액체 상태로 변할 때 부피가 약간 증가한다.
예) 철을 가열하여 쇳물이 되면 부피가 조금 증가한다.
▶ 물은 고체 → 액체 상태로 변할 때 부피가 약간 감소한다. 즉, 얼음이 녹으면 부피가 감소
하고 물이 얼면 부피가 증가한다.
예) 물이 가득 든 물병을 얼리면 터진다.
(2) 모든 물질은 액체→기체, 고체→기체로 상태가 변할 때 부피가 증가한다.
예) 아세톤이 기화되면 부피가 증가한다.
드라이 아이스가 승화되면 부피가 증가한다.
2. 상태 변화가 일어날 때 질량의 변화
상태 변화가 일어나도 물질의 질량은 변하지 않는다.
(1) 액체 아세톤이 기화되거나 다시 액화될 때 질량은 변하지 않는다.
(2) 고체 양초가 융해되어 액체가 되거나 다시 응고되어 고체가 될 때 질량은 변하지 않는다.
(3) 드라이 아이스가 승화되어 이산화탄소 기체가 되어도 질량은 변하지 않는다.
5.분자의 운동
분자 운동과 증발, 확산
1. 분자의 운동
(1) 물질을 이루고 있는 분자들은 고체 상태에서도 정지해 있지 않고 끊임없이 움직이고
있다.
(2) 분자의 운동은 고체 상태에서 가장 느리고, 기체 상태에서 가장 빠르다.
(3) 질량이 작은 분자일수록 빠르게 운동하고, 질량이 큰 분자일수록 느리게 운동한다.
(4) 물질의 온도가 높아질수록 분자 운동이 빨라진다.
(5) 분자들이 움직이는 방향은 불규칙하고 무질서하다.
2. 증발과 분자 운동
(1) 액체의 표면에서 물질의 분자가 기체로 되면서 공기 중으로 날아가는 현상을 증발이라
고 한다.
(2) 증발은 분자가 스스로 운동하고 있기 때문에 나타나는 현상이다.
(3) 증발 속도를 변화시키는 요인
① 온도가 높을수록 증발 속도가 빠르다.
② 바람이 많이 불수록 증발 속도가 빠르다.
③ 액체 표면의 넓이가 넓을수록 증발 속도가 빠르다 .
(4) 증발 현상의 예
① 방 안에 놓아 둔 물컵의 물이 조금씩 줄어든다.
② 피부에 바른 에탄올이 곧 마른다.
③ 빨랫줄에 널어 놓은 젖은 옷이 마르다.
④ 해가 뜨면 나뭇잎에 맺혀 있던 이슬이 없어진다.
(5) 증발은 액체 표면에서 일어나지만 끓음은 액체 표면에서뿐만 아니라 액체의 내부에서
도 액체가 기체로 변하는 현상으로, 끓는점에서 일어난다.
3. 확산과 분자 운동
(1) 어떤 물질이 다른 물질 속으로 퍼져나가는 현상을 확산이라고 한다.
(2) 분자들이 정지해 있지 않고 스스로 운동하고 있기 때문에 확산 현상이 일어난다.
(3) 확산 속도를 변화시키는 요인
① 분자의 질량이 가벼울수록 확산 속도가 빠르다.
② 물질의 온도가 높을수록 확산 속도가 빠르다.
③ 입자들 사이의 충돌로 인한 방해가 적을수록 확산 속도가 빠르다.
(4) 확산 현상의 예
① 물에 떨어뜨린 잉크는 저어 주지 않아도 곧 물 전체로 퍼진다.
② 방향제를 놓아 두면 방 안 전체에서 향기로운 냄새가 난다.
압력
1. 압력
(1) 압력 : 단위 넓이의 면에 수직으로 작용하는 힘
(2) 압력의 크기 : 같은 넓이의 면에 작용하는 힘이 클수록, 접촉면의 넓이가 좁을수록 압력이
커진다.
예) 손 위에 한 권의 책을 올려놓을 때보다 열 권의 책을 올려놓을 때 압력이 더 크다.
운동화를 신은 사람보다 하이힐을 신은 사람에게 밟히면 발등이 훨씬 더 아프다.
2. 기체의 압력
(1) 기체 상태의 분자들이 활발하게 운동하면서 벽면에 충돌하는 힘에 의해 압력이 생긴다.
(2) 기체 분자가 벽면에 충돌하는 횟수가 많을수록, 충돌 속도가 빠를수록 기체의 압력(기압)
이 커진다.
압력에 따른 기체의 부피 변화
1. 기체의 압력과 부피의 관계
(1) 기체에 압력을 가하면 부피가 줄어든다.
그림에서와 같이 압력이 2배, 4배, ....로 커지면 기체의 부피는
배,
배, ...로 된다.
(2) 보일의 법칙 : 온도가 일정할 때 기체의 부피(V)는 압력(P)에 반비례한다.
압력(
) × 부피(
) = 일정
2. 기체 분자의 운동과 보일의 법칙
(1) 외부에서 가하는 압력이 2배로 늘어나더라도 분자의 수, 분자의 크기, 분자의 운동은 변
하지 않는다.
(2) 부피가
로 되면서 분자들이 단위 시간 동안 벽면에 충돌하는 횟수가 2배로 늘어난다.
▶ 충돌 횟수가 2배로 되면 기체가 용기 벽면에 미치는 압력도 2배로 커진다.
온도에 따른 기체의 부피 변화
1. 기체의 온도와 부피의 관계
(1) 기체의 온도와 부피의 관계 : 압력이 일정할 때 모든 기체는 온도가 높아질수록 부피가
증가한다. ▶ 샤를의 법칙
(2) 샤를의 법칙의 예
① 찌그러진 탁구공을 뜨거운 물 속에 넣으면 펴진다.
② 열기구 속의 공기를 버너로 가열하면 공기가 팽창하여 열기구가 높이 떠오른다.
③ 빈 플라스틱 병을 냉장고에 넣어 두면 찌그러진다.
2. 기체 분자의 운동과 샤를의 법칙
(1) 기체에 열을 가하여 온도가 높아지면 기체 분자의 운동이 활발해진다.
(2) 기체 분자가 용기 벽면에 충돌할 때 더 큰 힘으로 충돌하므로 피스톤을 위로 밀어낸다.
6.생물의 구성
현미경의 구조와 사용 방법
1. 현미경의 구조와 기능
현미경은 우리 눈으로 직접 관찰할 수 없는 작은 물체를 크게 확대하여 보는 기구이다.
(1) 렌즈
① 접안 렌즈 : 눈으로 들여다보는 쪽의 렌즈로, 길이가 길수록 배율이 낮다.
② 대물 렌즈 : 프레파라트를 향하는 렌즈로, 길이가 길수록 배율이 높다. 회전판을 움
직여 배율이 다른 렌즈로 교환할 수 있다.
(2) 조절 나사
① 조동 나사 : 경통 또는 재물대를 상하로 움직이게 하는 나사로, 초점을 찾거나 대물
렌즈와 프레파라트 사이의 거리(작동 거리)를 변화시킬 때 사용한다.
② 미동 나사 : 경통이나 재물대를 상하로 조금씩 움직이게 하는 나사로, 초점을 정확
히 맞출 때 사용한다.
(3) 경통 : 접안 렌즈와 대물 렌즈를 연결하는 관으로, 빛이 지나가는 통로가 된다.
(4) 회전판 : 경통의 아래쪽에 있으며, 여러 개의 대물 렌즈가 붙어 있어 대물 렌즈를 교환
할 때 사용한다.
(5) 재물대 : 프레파라트를 올려놓는 받침대로, 가운데는 구멍이 있어 빛이 지나간다. 재물
대에 붙어 있는 클립은 프레파라트를 움직이지 않게 고정하는 역할을 한다.
(6) 조리개 : 반사경을 통해 들어오는 빛의 양을 조절한다.
(7) 반사경 : 빛을 반사시켜 시야를 밝게 한다. 한 면은 오목 거울로, 다른 면은 평면 거울
로 되어 있다. 오목 거울은 고배율로 관찰할 때, 평면 거울은 저배율로 관찰할
때 사용된다.
(8) 손잡이 : 경통과 다리를 연결하며, 현미경을 옮길 때 이곳을 잡는다.
2. 현미경의 사용법
(1) 현미경의 조작 순서
① 현미경을 직사 광선이 비치지 않는 수평한 곳에 놓는다.
② 조동 나사로 프레파라트와 재물대 사이의 거리를 넓히고, 배율이 가장 낮은 대물 렌
즈가 경통의 바로 밑에 오게 한다.
③ 반사경을 조절하여 시야가 밝게 보이도록 한다.
④ 프레파라트를 재물대 위에 놓고 클립으로 고정한 후 조리개로 빛의 양을 조절한다.
⑤ 옆에서 보면서 조동 나사로 프레파라트와 대물 렌즈 사이의 거리를 최대한 좁힌다.
⑥ 접안 렌즈를 들여다보면서 조동 나사를 조금씩 돌려 대강의 초점을 맞춘 후, 미동
나사를 돌려 초점을 정확히 맞춘다.
⑦ 필요하면 배율을 높이되, 배율을 바꾸기 전에 관찰할 부분을 시야의 중앙으로 옮긴
다.
⑧ 두 눈을 모두 뜨고, 한 눈으로는 현미경을 들여다보고 다른 쪽 눈으로는 스케치한
다.
(2) 현미경 사용시 유의 사항
① 현미경을 옮길 때에는 한 손으로 손잡이를 잡고 한 손으로는 받침대를 잡는다.
② 직사 광선이 비치지 않는 수평한 곳에서 관찰한다.
③ 처음에는 저배율로 관찰하고, 필요에 따라 배율을 높인다.
④ 현미경을 조작할 때에는 무리한 힘을 가하지 않는다.
⑤ 렌즈가 더러워졌을 때에는 렌즈 페이퍼로 닦는다.
⑥ 사용하고 난 현미경은 재물대 위에 있는 프레파라트를 치우고, 배율이 가장 낮은 대
물 렌즈가 경통 밑에 오게 하여 건조하고 그늘진 곳에 보관한다.
3. 현미경의 배율과 상의 이동
(1) 현미경의 배율
① 현미경의 배율은 접안 렌즈의 배율과 대물 렌즈의 배율을 곱한 값으로 나타낸다.
현미경의 배율 = 접안 렌즈의 배율 × 대물 렌즈의 배율 |
② 저배율과 고배율
㉠ 저배율 : 시야가 넓고 상의 밝기는 밝다. 평면 거울을 사용한다.
㉡ 고배율 : 시야가 좁고 상의 밝기는 어둡다. 오목 거울을 사용한다.
(2) 현미경의 상
① 경통 이동식 현미경 : 실물과 상하좌우가 반대이다.
② 재물대 이동식 현미경 : 실물과 좌우만 반대이다.
4. 현미경의 종류
(1) 광학 현미경
① 경통 이동식 현미경 : 조동 나사를 돌리면 경통이 상하로 움직이는 현미경이다.
② 재물대 이동식 현미경 : 조동 나사를 돌리면 재물대가 상하로 움직이는 현미경이다.
③ 해부 현미경 : 실물을 그대로 볼 수 있는 현미경으로, 곤충과 같이 작은 생물을 해부
할 때 사용된다. 보통 10∼15배의 배율로 관찰한다.
(2) 전자 현미경 : 전자선을 이용해 관찰하므로 눈으로는 상을 볼 수 없고, 사진이나 형광
판에 나타난 상을 볼 수 있다.
5. 접안 렌즈와 대물 렌즈
접안 렌즈는 배율이 높을수록 길이가 짧고, 대물 렌즈는 배율이 높을수록 길이가 길다.
6. 프레파라트
현미경으로 관찰할 수 있도록 만든 관찰 표본을 프레파라트라고 한다. 프레파라트는 슬라
이드 글라스 위에 얇게 자른 관찰 재료를 놓고, 그 위에 물을 한 방울 떨어뜨린 후 커버 글
라스를 덮어 만든다. 이 때 기포가 생기지 않도록 한쪽 끝부터 천천히 덮는다.
세포의 구조
1. 세포의 구조
(1) 원형질 : 세포에서 살아 있는 부분으로 생명 활동이 일어난다.
① 핵 : 유전 물질(DNA)이 들어 있으며, 생명 활동의 중심이 된다. 대부분의 세포에 한
개씩 들어 있다.
② 세포질 : 핵을 둘러싸고 있는 유동성 물질로, 많은 세포 기관들이 분포하고 있다.
③ 세포막 : 세포 안팎으로의 물질 이동을 조절한다.
④ 엽록체 : 햇빛을 받아 광합성이 일어나는 장소로 식물 세포에만 존재한다.
(2) 후형질 : 원형질의 생명 활동 결과 만들어진 물질이다.
① 세포벽 : 식물 세포에서 세포막의 바깥쪽을 둘러싸고 있는 단단한 물질로, 식물 세
포의 형태를 일정하게 유지시킨다.
② 액포 : 세포의 생명 활동 결과 만들어진 물질이 저장되는 곳으로, 주로 식물 세포에
서 볼 수 있으며 늙은 세포일수록 발달한다.
식물 세포와 동물 세포의 비교
식물 세포와 동물 세포
구분 |
핵 |
세포막 |
세포벽, 엽록체 |
액포 |
모양 |
식물 세포 |
있다 |
있다 |
있다 |
발달되어 있다 |
일정한 형태 |
동물 세포 |
없다 |
발달되어 있지 않다 |
주로 구형 |
단세포 생물과 다세포 생물
1. 세포의 모양과 크기
(1) 모양
① 생물체의 종류에 따라 세포의 모양이 다양하다.
② 같은 종류의 생물도 신체 부위에 따라 세포의 모양이 다양하다.
(2) 크기 : 생물의 종류나 신체 부위에 따라 다양하지만, 대부분의 세포는 10∼100㎛이다.
예) 세균류 : 0.2∼5㎛, 타조의 알 : 지름 7∼15cm
2. 단세포 생물과 다세포 생물
(1) 단세포 생물 : 몸이 한 개의 세포로 이루어진 생물로, 세포 하나가 모든 생명 활동을 수
행한다.
예) 아메바, 짚신벌레, 유글레나, 돌말, 효모, 세균 등
(2) 다세포 생물 : 몸이 여러 개의 세포로 이루어진 생물로, 세포의 수에 의해 개체의 크기
가 결정된다.
예) 메뚜기, 닭, 사람, 민들레, 소나무 등
생물체의 구성
1. 식물체의 구성
식물체는 세포→조직→조직계→기관→개체로 이루어진다.
(1) 조직 : 비슷한 구조와 기능을 가진 세포들이 모여 특정한 작용을 나타낼 때, 이러한 세
포의 모임을 조직이라고 한다.
① 분열 조직 : 세포가 계속 분열하는 조직으로, 식물체를 자라게 한다.
㉠ 생장점 : 줄기나 뿌리의 끝에 있으며, 세포 분열을 하여 식물을 길게 자라게 한다.
㉡ 형성층 : 체관과 물관 사이에 있으며, 식물의 부피 생장을 담당한다.
② 통도 조직 : 관다발을 이루는 조직으로, 물과 양분의 이동 통로가 된다.
㉠ 물관 : 뿌리에서 흡수한 물과 양분이 위쪽으로 이동하는 통로이다.
㉡ 체관 : 잎에서 광합성으로 합성된 양분이 각 부분으로 이동하는 통로이다.
③ 유조직 : 식물체의 대부분을 차지하고 있으며, 물과 양분을 저장하는 역할을 한다.
④ 표피 조직 : 식물체의 표면을 덮고 있는 세포층으로, 세포가 촘촘히 붙어 있다.
(2) 조직계 : 비슷한 조직이 모여 일정한 기능을 나타낼 때, 이를 조직계라고 한다. 표피계,
관다발계, 기본 조직계 등이 있다.
(3) 기관 : 여러 조직(조직계)이 모여서 일정한 형태와 기능을 나타낼 때, 이를 기관이라고
한다.
① 영양 기관 : 양분의 흡수와 이동, 양분의 생산 등 식물의 영양에 관여하는 기관
(예) 뿌리, 줄기, 잎 등
② 생식 기관 : 자손의 번식에 관여하는 기관 (예) 꽃, 열매 등
2. 동물체의 구성
동물체는 세포→조직→기관→기관계→개체로 이루어진다.
(1) 조직
① 상피 조직 : 몸의 표면이나 여러 기관의 표면을 덮고 있는 조직으로 몸을 보호하거
나 감각, 흡수 작용 등을 한다. (예) 피부, 구강 상피, 눈의 망막 등
② 결합 조직 : 조직이나 기관을 연결하거나 지지해 준다. (예) 혈액, 힘줄, 연골, 뼈 등
③ 근육 조직 : 몸의 근육과 내장 기관을 구성하고 있는 조직으로, 가늘고 긴 근세포로
이루어진다. 수축과 이완을 하여 몸이나 내장의 운동을 담당한다.
(예) 골격근, 내장근, 심장근 등
④ 신경 조직 : 뉴런이라고 하는 신경 세포가 모여서 이루어진 조직으로, 감각과 반응
을 담당한다. (예) 뇌, 척수, 감각 신경, 운동 신경 등
(2) 기관
① 소화 기관 : 양분의 소화와 흡수 등에 관여한다. (예) 입, 식도, 위, 간, 소장, 대장, 이
자 등
② 순환 기관 : 흡수된 영양분과 산소를 온몸에 전달하고, 노폐물을 운반한다.
(예) 심장, 동맥, 정맥 등
③ 호흡 기관 : 영양소를 분해하여 에너지를 얻는 데 필요한 산소를 받아들이고, 이산
화탄소를 내보낸다. (예) 코, 기관, 폐 등
④ 기타 : 신장·방광과 같은 배설 기관, 눈·코·피부와 같은 감각 기관, 정소·난소와 같은
생식 기관 등이 있다.
(3) 기관계 : 비슷한 기능을 갖는 기관들이 모여서 하나의 통일된 작용을 하는데, 이를 기
관계라고 한다. 동물은 기관계가 발달되어 있어서 식물에 비해 몸의 구조가 매
우 복잡하다.
(예) 소화 기관계, 순환 기관계, 호흡 기관계, 배설 기관계, 감각 기관계, 생식 기관계 등