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이 세상에 존재하는 모든 물질은 아주 작게 쪼개어 나가면 더 이상 쪼갤 수 없는 원자들로 나누어 집니다. 원자의 구조는 그림 1]과 같이 양자와 중성자로 이루어진 핵과 그 핵의 주위를 일정한 방향을 가지고 자전하며 궤도를 돌고 있는 전자들로 이루어져 있습니다.

전자의 수는 수소 1개, 헬륨 2개, 산소 8개, 철 26개 등과 같이 각각의 원자마다 다르며 이 전자 들이 자전과 공전을 하며 돌기 때문에 자성을 띠게 되는 것입니다. 이것을 전문용어로는 스핀 자기모멘트와 궤도자기모멘트라고 합니다.

전자(전류)가 자전운동과 원운동을 하면 그 운동면의 직각 방향으로 자력선이 나와 N극과 S극이 형성되기 때문이며, 이와 같이 여러종류의 물질이 나타내는 자성은 그 물질을 구성하는 원자의 자기모멘트에 기인합니다.

엄밀히 말하면 모든 물질은 원자핵 주위에서 전자들이 도는 반대방향으로 전류가 흐르는 것으로 생각할 수 있으며 이로 인하여 N극과 S극의 자성을 갖는 원자를 생각할 수 있습니다. 한 원자의 자성의 세기는 전자들이 제각각 도는 방향에 따라 자성이 상쇄되거나 증가되어 외부로 미치게 되는 힘에 의해 결정되며 이러한 이유로 인하여 강자성체가 되거나 약자성체 (상자성체) 또는 비자성체로 나누어 집니다.

우리가 흔히 볼 수 있듯이 자석 (자력선을 스스로 외부로 방출하는 물질 )에 의해 끌리는 성질을 지니고 있는 물체를 자성체라고 합니다. 이 자성체도 자석에 의해 얼마나 강하게 즉각 반응하는가에 따라 강자성체와 약자성체 및 반자성체로 나누어집니다. 강자성체는 자석의 극을 가까이 가져가거나 대는 순간 그 면에 자석과는 정반대의 극이 생겨 달라붙게 됩니다. 강자성체의 수만분의 1이나 수천만분의 1 정도밖에 되지 않는 성질을 가진 물체를 약자성체 또는 상자성체라고 합니다. 약자성체는 그 끌리는 힘이 너무 약해 아주 정밀한 측정을 하지 않으면 거의 알 수 없습니다. 그런데 어떤 물체는 자석에 의해 끌리기는 커녕 반발을 하는 물체도 있습니다. 이러한 물체를 반자성체라고 부르는데 반발력이 매우 약해 약자성체의 수십분의 1밖에 되지 않아 일반인들이 가정에서 측정한다는 것은 불가능 합니다.

즉, 이 세상 모든 물질을 자성을 기준으로 구분해 본다면, 강자성체, 약자성체 반자성체로 구분할 수 있고 여기에 착자라는 과정을 거쳐서 영구자석이나 전자석으로 사용하며 이러한 자석의 재료로는 강자성체가 사용됩니다.

※ 자료출처
1. 자석과 모터 핸드북 저자 : 김준규 발행(도서출판 한진)
2. 자석이야기 www.magtopia.co.kr