열연 – 포스코뉴스룸

왜 철은 뜨거울 때 쳐야 하죠?

newsroom — Fri, 11 Oct 2019 14:24:34 +0000

STEEL Talk에서는 STEEL(철강)은 물론 Science, Technology, Energy, Environment and Life에 대한 궁금증과 호기심을 재미있는 이야기로 풀어드립니다.

오늘 포스코 뉴스룸에 도착한 초등학생의 사연은 ‘Strike while the iron is hot(철은 뜨거울 때 쳐라)’라는 영국 속담의 뜻을 알려달라는 것이었어요. 그리고 철을 왜 때리는지도 이해가 안된다고 하네요. 포스코 뉴스룸에서 이 속담 속의 과학을 알아보도록 하겠습니다.

먼저 철을 왜 뜨거울 때 쳐야 하는지, 그 이유를 쉽게 설명하기 위해 ‘대장장이’의 작업하는 과정과 원리를 소개할게요. 역사 책이나 TV에서 대장장이를 본 적 많으시죠? 대장장이는 철, 구리, 주석 등 금속을 달구고 두드려 연장이나 기구를 만드는 기술자를 말하는데요. 농사할 때 사용하는 호미, 낫과 같은 연장을 비롯해 말발굽이나 칼 등의 장비가 대부분 대장장이의 손에서 탄생되었다고 할 수 있어요.

| 대장장이가 작업할 때 쇠를 달구는 이유는?

대장장이는 딱딱한 쇠를 화로에 넣고 무르게 만들 수 있을 만큼 강력한 화력으로 쇠를 빨갛게 달구어 냅니다. 달궈진 쇠는 집게로 끄집어 내 이리저리 쳐서 메질을 하여 모양을 만드는데요. 이때 가장 중요한 것이 바로 ‘타이밍’입니다.

뜨거워졌을 때를 놓치면 아무리 때려도 모양을 만들기 쉽지 않기 때문이죠. 바로 여기서 오늘의 주인공인 속담 ‘Strike while the iron is hot’의 숨은 의미를 파악할 수 있어요. 절대 움직이지 않을 것처럼 딱딱한 쇠를 녹이고 이를 알맞게 변형하려면 때를 놓쳐서는 안되겠죠? 뜨거운 때를 놓치면 원하는 모양으로 변형할 수 없어요. 이미 딱딱하게 굳어버렸기 때문이죠. 즉, 마땅히 해야 할 일을 뒤로 미루지 말고 시기적절할 때 해결하라는 교훈을 이 속담에서 찾아볼 수 있어요.

| 포스코의 현대식 제철소에서도 “뜨거울 때 쳐라”

과거 대장장이의 철을 제련하는 방법은 현대 사회에서는 제철소라는 대형 설비로 응용되어 있어요. 용광로에서 나온 쇳물은 우선 직육면체 모양의 반제품(슬래브)으로 만들어져서 식혀 놓는데요. 제품으로 만들기 위해 이 반제품을 가열로라는 설비에서 새빨갛게 다시 달굽니다. 대장장이가 쇠를 빨갛게 달구는 것과 같은 이치죠. 그리고 나서 압연 설비로 꾹꾹 누르고 편 다음 얇아진 반제품을 두루마리 휴지 형태로 돌돌말면 열연 제품이 완성됩니다. 아래 제조공정을 살펴보시면 이해하시기 쉬울꺼예요.

슬래브*를 가열로에 충분히 가열한 후 추줄해 압연* 가열로 슬래브 2 <1차 압연> 슬래브를 적당한 두께와 폭을 갖춘 압연 소재로 만드는 공정 1차 안엽기 3 <2차 압연> 판을 정해진 두께와 폭으로 조절하고 용도에 맞는 온도에서 압연하는 공정 2차 압연기 4 <냉각 및 권취*> RUN-OUT TABLE을 거쳐 권취기에서 권취 권취기 열연제품 *슬래브(slab): 비교적 얇은 평면 구조의 철근 콘크리트 바닥 판 *압연 : 재료를 회전하는 2개의 롤 사이로 통과시켜서 여러가지 형태의 재료로 가공하는 방법 *권취 : 극판, 코일과 같은 재료를 두루마리 형태로 둥글게 마는 것" width="800" height="667" srcset="https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2019/10/posco_191010_03-800x667.png 800w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2019/10/posco_191010_03-768x640.png 768w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2019/10/posco_191010_03.png 960w" sizes="(max-width: 800px) 100vw, 800px" />

과거 대장장이의 손놀림이 제철소에서 모든 것이 자동으로 제어되는 최첨단 설비와 기술력으로 구현이 되어있다고 보면 됩니다. 포스코 제철소의 경우 AI 기술 등이 접목되어 더욱 진화해 가고 있는 중입니다. 뜨거울 때와 식힐 때, 두드릴 때와 압축할 때를 정확히 파악해 고객들의 요구를 최대한 만족시킬 수 있는 고품질, 고성능 제품들이 생산되고 있어요.

쇠는 두드릴 수록 단단해진다는 한국 속담, 가장 뛰어난 강철은 가장 뜨거운 불에 들어가야 한다(The Finest steel has to go through the hottest fire)라는 미국 명언, 가장 뜨거운 불에서 가장 강한 강철이 나온다(Out of the hottest fire comes the strongest steel)는 중국 속담… 이처럼 철과 관련된 속담과 명언들에는 연마하고 단련하고 극한 상황을 겪을수록 성장할 수 있다는 내용이 많은 것을 알 수 있어요. 그래서인지 철강제품을 만들고 있는 포스코의 이미지도 견고하고 강인한 느낌을 주는게 아닐까 싶습니다.

알고 보면 쉽고 재미있는 속담과 명언 속 철 이야기. ‘아는 만큼 보인다’는 말이 딱 맞지요? 쇠는 두드릴수록 단단해진다는 속담처럼 현재 자신이 해야하는 일이 어렵고 힘들더라도 견디고 이겨내서 보다 강한 사람으로 성장하는 여러분이 되시길 바랄게요. 또 궁금한 얘기가 있다면 언제든 포스코의 문을 두드려주세요!

알아 두면 좋은 철강재와 철강 기술 용어들!

posconews — Mon, 05 Sep 2016 07:00:00 +0000

우리의 일상생활을 에워싸고 있는 철은 친숙하지만, 이에 쓰이는 전문적인 철강 용어들은 낯설고 어렵습니다. 그러나, 철이 어떻게 생산되고 활용되는지 알고 싶다면 관련 용어의 뜻을 익혀두는 것은 꼭 필요한데요!

생활용품이나 건축물 등에 널리 쓰이는 철강제품 관련 용어(用語)에 대해 지금부터 함께 알아보실까요?

철강관련 기사나 뉴스를 접하다 보면 ‘압연’이라는 말을 쉽게 듣게 되는데요. 그만큼 중요하고 대표적인 철강 제조 공정 중 하나이기 때문이죠.

압연이란 연속주조 공정에서 생산된 슬라브, 블룸, 빌릿 등을 회전하는 여러 개의 롤(Roll) 사이에 통과시켜, 연속적인 힘을 가함으로써 늘리거나 얇게 만드는 과정을 말하는데요.

쉽게 풀어 말하자면, 철강재의 반제품인 ‘슬라브’를 고온으로 가열한 뒤 누르고 늘여서 두께를 얇게 만드는 과정인 것이죠. 이렇게 만들어진 강판을 ‘압연강판’이라고 부르며, 압연강판은 우리가 쉽게 볼 수 있는 철강 구조물이나 전자제품들에 가장 흔히 쓰이는 강재 중 하나입니다.

압연강판은 크게 ‘열연강판’과 ‘냉연강판’으로 나뉘는데요. 조금 더 자세히 알아보실까요?

열연강판

열연강판이란 앞서 설명드린 압연공정을 마치고 냉각 과정을 거친 뒤, 코일 형태로 감은 강판을 말합니다. 냉연강판에 비해 표면이 검고 거친 것이 특징이며, 강도가 높고 용접성·가공성·내식성 등이 뛰어나 산업 전반에서 다양하게 활용되는데요. 철 구조물, 교량, 선박, 차량 제작 등 사용 분야가 매우 넓죠.

△ 광양제철소 4열연공장 모습

냉연강판

냉연강판은 열연강판을 상온에서 표면 처리하고 정밀 기계로 더 얇게 눌러만든 제품으로, 고온이 아닌 상온에서 만든다고 해서 ‘냉연’이라고 부르는 것인데요. 자동차용 강판이나 전자제품에 들어가는 얇은 철판 등이 대표적인 냉연제품이랍니다.

표면이 미려하고 가공성이 우수한 고급 철강재로, 소비생활 수준이 높아진 현대 사회에 꼭 필요한 소재이며, 가정 용품에서부터 산업기기, 각종 건자재에 이르기까지 다양하게 사용되고 있습니다.

날이 갈수록 철강의 제조기술도 점점 발전하여 더 튼튼하면서도 가공성이 좋고, 환경에도 이로운 제품들이 새로이 탄생하고 있는데요. 관련한 용어 몇 가지를 함께 살펴 보겠습니다!

초고강도강판, 트윕(TWIP)강

일반적으로 강판은 강도가 높을수록 가공하기 어려운 것이 상식인데요. 초고강도강판을 말하는 트윕강은 강도가 매우 높으면서도 가공도 쉬워 주목받고 있으며, 포스코가 원천기술을 가지고 있는 제품입니다.

1990년대 초 포스코가 최초로 개발했으나 제조비용이 높아 상용화하지는 못하다가, 2003년부터 새로운 연구를 통해 제조원가를 효율적으로 낮춰 2010년 12월 최초로 트윕강을 양산, 공급하게 되었는데요.

△ 2016 디트로이트 모터쇼 포스코 부스

강도가 높으면서도 가볍고 얇기 때문에 자동차용 강판으로 주로 쓰이며, 가벼운 특성이 차량의 무게를 줄여 연비를 개선하고, 사고가 났을 때 파손을 줄여줍니다. 지난 1월에는 포스코가 철강사 최초로 디트로이트 모터쇼에 참가해 트윕강을 선보이며 큰 주목을 받기도 했습니다.

포스맥

포스맥(PosMAC)은 포스코가 6년여의 연구 끝에 독자 개발한 고내식 합금도금강판을 말하며, POSCO Magnesium Alloy Coating Product의 약자를 따 이렇게 이름을 지었다고 해요. 세계에서 가장 우수한 철강 표면처리제품 중 하나로, 고급 건축물 외장재나 자동차 모터케이스 소재로 각광받고 있는데요. 기존의 도금강판보다 5~10배 이상 강한 내식성을 지녀 쉽게 녹이 슬지 않고, 스테인리스 등의 다른 내식성 소재보다 가격이 저렴해 미래를 이끌어 갈 차세대 강건재로 꼽히고 있습니다.

파이넥스 공법

파이넥스 공법이란 자연상태 가루 모양의 철광석과 일반탄을 바로 사용해 쇳물을 생산하는 설비로 지난 2007년 포스코가 세계 최초로 개발, 상용화한 차세대 혁신 제철기술 중 하나입니다. 전통적인 용광로 공법에서는 철을 생산하기 위해 철광석과 유연탄을 각각 소결공장과 코크스공장에서 열을 가해 덩어리 형태로 만드는 중간 과정을 거처 제조된 소결광과 코크스를 용광로 속에 넣어 쇳물을 뽑아내는데요.

반면, 파이넥스 공법은 기존의 중간 가공처리과정 없이 자연상태인 가루모양의 철광석과 일반탄으로 쇳물을 생산하는 설비입니다.

△ 파이넥스 설비 모습

따라서 파이넥스공법은 고로공법에서의 철광석과 유연탄을 처리하는 소결공장 및 코크스공장이 필요 없기 때문에 설비 투자비가 고로공법의 약 80% 정도 수준이며, 고급 철광석과 유연탄을 사용하는 고로공법과는 달리 가루상태의 철광석과 일반 유연탄을 사용하기 때문에 제조원가를 약 20% 정도 절감할 수 있습니다.

또한 원료가공 공정에서 발생하던 환경오염 물질을 고로공법의 10% 이하 수준으로 줄일 수 있어, 친환경 철강 제조 공법으로 잘 알려져 있습니다.

Hello, 포스코 블로그와 함께 알아본 대표적인 철강용어들, 어떠셨나요? 조금 어려울 순 있지만, 우리 곁에서 널리 쓰이는 철강재들의 이름을 알아보는 것도 생각보다 재미있네요. 철에 관한 흥미로운 이야기를 전해드리는 스틸캐스트! 다음 시간을 기대해 주세요