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철강재료에 대한 합금원소 활용의 변천과 장래전망

전문가 제언: ○ 철강재료에 대한 합금원소 활용의 역사를 돌이켜보면, 철강산업은 희소금속에 강하게 의존함을 알 수 있다. 향후에도 원소전략적 시점에서 원소기능의 해명과 활용을 지속적으로 추진하고, 사용되는 희소금속량의 절감, 유비쿼터스 원소(C, N, B, Si, P, S, Al, O 등)로의 대체, 원소기능을 최대한 발휘시킬 필요가 있다. 특히 철강재료에 대한 자원생산성을 향상시키기 위해서는 원소기능의 본질적 해명이 가장 중요하다.

○ 철강업에서는 희소원소가 많이 사용되고 있는데, 예를 들면, 일본의 경우 Cr, Nb, V은 전체사용량의 80% 이상을 철강업이 점유하고 있으며 Mn도 약 60% 점유하고 있다. 이와 같이 철강업은 희소금속에 크게 의존하는 산업이라고 말할 수 있다. 이러한 희소금속의 사용량 급격한 증가와 자원 국가주의는 합금용 금속가격의 급등과 변동을 초래하여 산업에 큰 영향을 미친다. 철강업은 자원리스크의 영향을 받기 쉬운 산업이므로 이에 대비하는 것이 국가발전에 대단히 중요하다.

○ 철강재료에 사용되는 희소원소 첨가의 목적이란 관점에서 ① 상변태, 재결정, 석출과 같은 미세조직의 조절, ② 전위 이동도, 원자빈자리(vacancy)와의 결합과 같은 기계적 성질의 조절, ③ 산화, 전기화학과 같은 내부식성의 조절로 분류할 수 있다. 국내 철강제조회사에서 국제적으로 뛰어난 제조기술을 확보하기 위해서는 이러한 3가지 관점을 효율적으로 검토하여 희소원소의 첨가기술을 확립해야 할 것이다.

○ 포스코, 현대제철을 비롯한 국내의 철강업계는 수요부진, 공급과잉, 수입산의 저가공세 등 삼중고에 시달리고 있는 실정에 있다. 이를 타개할 수 있는 방법으로서 철강제조 시에 품질을 향상시키면서도 합금원소의 효율적인 첨가기술을 확립하여 제조가격을 낮추는 것도 하나의 해결책이 될 수 있다. 일례로 본 자료에 제시된 바와 같이 Sn을 첨가하여 Cr을 절감한 고내식성강의 개발, 미량 Ti첨가에 의해 값비싼 Ni함량을 줄이는 것도 하나의 방법이 될 것으로 사료된다.

저자: Kohsaku USHIODA, et al.
자료유형: 학술정보