서언
콘크리트를 제조하기 위한 골재로는 하천, 육지, 산, 바다 등의 천연골재와 폐기물, 산업 부산물 등을 활용하는 재활용 골재, 점토 소성 경량골재 등의 인공골재도 있지만, 대부분은 석산의 암석 혹은 터파기 시에 발생한 암석을 분쇄하여 잔·굵은골재로 만든 부순골재가 대부분이다. 이번 강좌에서는 사용량이 가장 많은 부순골재 제조에 이용되는 암석과 관련하여 분류와 특성에 대하여 고찰해 본다.

암석의 분류
콘크리트용 골재 제조에 활용되는 석재는 강도, 형상, 용도 등에 의해서도 분류되지만, 어떻게 만들어졌는가에 관한 성인(成因)에 의해 분류하면 <표 1>과 같고, 상세 종류 및 특성은 다음과 같다.

< 표 1 > 성인에 의한 암석의 분류

화성암(火成巖)
화성암은 지구 속의 암장에서 마그마가 지표면이나 지표면 근처에서 서서히 냉각 혹은 분출하여 공기와 접하면서 고결된 암석을 말한다. 이와 같은 화성암은 생성 위치와 광물 입자크기에 따라 다음과 같이 분류된다.
 

(1) 생성 위치 
1) 화산암
화산활동으로 지상에 분출된 마그마가 지표 및 지표 부근에서 급격히 식어 굳어진 것이다. 급격히 굳어졌기 때문에 유리질 혹은 미세결정을 이룬다. 일명 분출암이라고도 하는데, 안산암, 현무암 등이 대표적이다. 
2) 반 심성암
화산암과 심성암의 중간위치에서 고결된 관입암(貫入巖: 마그마가 지표에 나타나지 않고 지각 내에 관입하여 굳어짐)으로 화산암보다는 조립질이지만 심성암보다는 세립질이며, 냉각속도 차에 의해 큰 결정(반정)과 유리질(석기)로 구분되는 반상조직이 특징이다. 대표적으로는 반암, 분암(玢巖), 휘록암 등이 있다.
3) 심성암
마그마가 지하 깊은 곳에서 서서히 식으면서 굳어진 암석으로 결정이 크다. 대표적으로 화강암, 반려암 등이 있다. 우리나라에서는 조직이 치밀하고 단단하여 콘크리트용 골재로 많이 사용하고 있다. 참고적으로 우리나라 각지에서 생산되는 대표적인 화강석은 <사진 1>과 같다.

<사진 1> 국내의 대표적 화강석

(2) 광물 입자크기 
1) 세립질(비현정질)
마그마가 급속히 냉각되어 형성된 1mm 이하의 결정 입자로 눈에 잘 보이지 않는 비현정질이다. 화산암이 대표적이다.
2) 조립질(현정질)
마그마가 서서히 냉각되어 형성된 1mm 이상의 결정 입자로 눈에 잘 보이는 현정질이다. 심성암이 대표적이다. 
3) 반상조직
암석 내부에 큰 결정(반정)과 미세한 결정 또는 유리질(석기)이 혼합되어있는 조직이다.
4) 거정(巨晶)조직
마그마가 서서히 응고될 때 생성된 암으로 수cm ~ 수m에 이르는 매우 큰 결정조직이다.
5) 기공(氣孔)질 조직
가스가 빠져나갈 수 없는 치말한 암석에서 만들어 지는 것으로 제주도의 현무암이 대표적이다.

퇴적암 
퇴적암은 퇴적물이 쌓여 화학적, 물리적 변화를 거쳐 형성된 암석이다. 이와 같은 퇴적암은 쇄설성, 화학적, 유기의 퇴적암으로 다음과 같이 분류된다.

(1) 쇄설성 퇴적암
1) 수성 쇄설암 
흐르는 물(유수: 流水)의 작용으로 퇴적된 것이 암이 된 것이다. 입자크기에 따라 역암, 각력암, 사암, 미사암, 이암, 셰일 등이 있다.
2) 풍설 쇄설암
쇄설물이 바람에 의해 퇴적 생성된 암이다.
3) 빙설 쇄설암
쇄설물이 빙하에 의해 퇴적 생성된 암이다.
4) 화성 쇄설암 
화산 분출 시 생성된 화산쇄설물이 퇴적되어 암이 된 것으로, 화성암의 일종으로 보기도 한다.

(2) 화학적 퇴적암
1) 탄산염암 
암석 또는 암반이 녹아 용액화 된 수산화칼슘 등과 같은 성분이 재침전 CO2와 함께 굳어져 생성된 암이다. 대표적으로 석회암, 백운암 등이다.
2) 증발 잔류암
물속에 용해되어있던 침전물질이 물의 증발로 생성된 암이다. 대표적으로 암염, 석고, 쳐트(Chert) 등이다.

(3) 유기적 퇴적암
무수한 생물체의 유체가 퇴적되어 생성된 암이다. 대표적으로 석회암, 규조암, 석탄 등이다.

변성암
변성암은 화성암이나 퇴적암이 고온, 고압 하에 놓이게 되면 입자크기나 광물 자체가 새로운 암석으로 변하는 변성작용(Metamorphism)으로 생긴 암을 말한다. 이것은 본래의 암석보다 단단하며, 결정이 크고 아름답다. 이와 같은 변성암은 접촉 변성암과 광역 변성암으로 나뉜다.

(1) 접촉 변성암
기존 암석이 마그마에 접촉하여 큰 열만으로 변성작용을 받아 만들어진 것으로, 비교적 얕은지역에서 발생되고, 면적도 좁다. 대표적으로 대리석과 편마암 등이 있다.

(2) 광역 변성암
주로 지하 깊은 곳에서 조산운동(造山運動), 대륙 충돌 등의 고온과 고압으로 광범위하게 변성작용을 받아 만들어진 것이다. 대표적으로 편암, 편마암 등이 있다.

결언
콘크리트용 골재는 암석과의 연관을 중요시할 수밖에 없다. 따라서 제조된 잔·굵은골재가 성인에 의해 화성암인지, 퇴적암인지, 변성암인지를 구분해보고, 결정 입자 상태 등도 파악하여 유동성, 강도뿐만 아니라 알칼리골재반응, 내산성, 내화성 등 내구성 요인도 충분히 검토되어야 좋은 품질의 콘크리트를 제조할 수 있다.
*참고문헌:박정봉;지하안전 영향평가, 제19회 전국 기술사대회, 2025