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미세조직의 관점에서 본 철강재료의 매력

전문가 제언: ○ 철은 기원전 3000년경부터 사용되어 왔으나 오늘날에 있어서도 토목건축, 조선, 기계, 전기전자, 화학공업 등 현대의 산업사회에서 없어서는 안 될 기초소재일 뿐만 아니라 자동차, 냉장고, TV, 가구 등 인류의 문화생활과도 밀접한 관계를 갖는 귀중한 소재이다. 현재 세계의 연간 총생산량은 매년 5%씩 증가하여 약 12억 톤에 달하고 있으며, 우리나라도 연간 5,000만 톤 이상을 생산하고 있다.

○ 철강의 외형상 이미지는 거칠고 강고하나 그 본질은 매우 섬세하고 변화에 민감하여 C의 함량, 함금원소의 종류와 농도, 열의 가감, 냉각속도, 가공도 등의 요인에 따라 특성이 달라진다. 따라서 강도, 경도, 인성, 성형성, 내열성, 내식성, 용접성 등의 특성을 용도에 대응하여 다양하게 제어할 수 있으며 이 점이 다른 재료에서는 기대할 수 없는 장점이다.

○ 철강재료는 특성제어 요인이 다양한 만큼 지금도 끊임없이 진화하고 있다. 강도의 예를 보면 동일한 성분에서도 80~90년대의 특성과는 다른 재료로 인식될 만큼 비약적으로 발전하였으며 조직제어 수법도 초강가공, 자장이용 등 새로운 기술이 연구되어 불가능하게 여기던 서브미크론 수준의 초미세 결정립도 실현되고 있다.

○ 공정기술에서도 고로에 의존하지 않는 COREX법, FINEX법과 같은 친환경제철법이 신기술로 등장하고 있으며 압연공정을 생략하고 연속주조에서 직접 박강판을 생산하는 박판연주법(strip casting process)도 파일럿 플랜트 규모에서 성공하고 있어 제조원가의 대폭적인 절감이 기대된다.

○ 철강산업은 사양화하는 3D업종으로 인식되어 철강분야를 지망하는 젊은 연구자나 기술자는 찾아보기 힘든 것이 오늘날의 세태이다. 그러나 철강재료는 학문적으로나 기술적으로 더욱 진화할 수 있는 많은 여지와 과제를 갖고 있고 산업적으로도 소재의 왕으로서 그 위치는 흔들리지 않을 것이다. 철강분야의 R&D에 대한 학계와 연구계의 인식전환이 필요한 시점이다.

저자: Tadashi Maki
자료유형: 학술정보