철의 변신과 잠재력

철의 변신과 잠재력

철의 변신과 잠재력

철의 변신과 잠재력, 미래 철강의 도전 진화에 대한 내용을 살펴봄으로써 철은 현재와 같이 미래에도 산업의 중심이 될 것임을 확인해보는 시간을 갖겠습니다. 보통 사람들은 철에 대해 어떤 생각을 갖고 있을까요? “철광석과 석탄 등 화석 연원료를 쓰기 때문에 공해산업일 것이다”, “철강은 무겁다”, “폐기물을 양산한다”, 또는 “철강산업은 더 이상 성장하기 어려운 사양산업이다”, 이러한 고정관념과 편견을 가지고 있는 것 같습니다. 과연 그런가요? 철강산업을 좀 더 깊이 들여다보면, 이러한 생각들이 오해이거나 잘못된 생각이라는 것을 알 수 있을 것입니다.

끊임없는 철의 변신

Steel is in a constant state of transformation, even now. 1900년대 초반에 개발된 베세머 제강법과 토마스 제강법은 철의 대량생산을 가능하게 하였고, 그로 인해 대량소비를 충족시킬 수 있었습니다. 이후에 계속된 기술개발로 LD 제강법과 연속 주조법, 그리고 대형 고로 법이 탄생하면서 철강제조는 점점 고도화·효율화되었습니다. 이제는 친환경 프로세스를 낮은 비용으로 실현할 수 있는 기술개발이 필요한 상황입니다. 철강제조 과정에서 환경오염물질의 배출을 최소화하고, 최소한의 에너지로 최대의 제품을 생산할 수 있는 기술개발에 매진하고 있습니다. 철의 변신, 그 첫 번째는 친환경 화입니다. 앞의 강의에서 언급했었는데요. 바로 파이넥스 제철 방식이 그것입니다. 기존의 고로방식에서 필수적이었던 코크스 공정은 환경오염물질이 많이 배출되는 대표적인 공정 중에 하나였습니다. 석탄을 코크스로 만들지 않고 바로 사용하게 되면, 제조공정도 짧아지고 환경오염물질의 배출도 현저하게 낮출 수 있어, 생산비용도 절감할 수 있는데요. 고로 법에서의 용광로를 대체하는 파이넥스 방식이 이 모든 것을 가능하게 합니다. 철의 변신 두 번째는 경량화입니다. 철강은 공정혁신을 통하여 강도가 더 강하고, 무게가 더 가볍고, 에너지 손실을 막아주는 철강재를 만들어내기 위해 노력하고 있습니다. 대표적인 환경친화형 제품은 자동차용 고장력 강판입니다. 자동차 차체의 무게를 10% 줄이면 이산화탄소 배출량이 5~8% 줄어든다고 하는데요. 철강은 상변태, 합금, 열처리 등 다양한 기술을 적용함으로써 연신율과 인장강도를 향상할 수 있기 때문에 더 얇으면서도 강하고 가공성도 좋은 강판을 만들어 낼 수 있습니다. 고장력 강판은 일반 제품보다 얇고 가볍지만 강도가 높아 자동차의 경량화를 가능하게 하고, 연비를 높이고 유해물질 배출을 억제하는 효과가 있습니다. 차체 무게를 줄임으로써 연비를 높일 수 있고, 충돌 안정성도 높여서 인간의 생명을 지켜줍니다.

철의 잠재력

소위 철을 대체할만한 소재들도 끊임없이 발견되고 만들어지고 있습니다. 우선 금속소재로는 알루미늄과 마그네슘, 티타늄 등이 거론되고 있고요. 강도나 연성, 무게 면에서는 탄소섬유나 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP)이 있습니다. 철강이 이들 제품보다 소재 비중이 다소 높기는 합니다만, 모든 항목에서 철강의 우위는 지속될 것으로 보입니다. 우선 이들 제품의 수요가 아무리 증가한다고 해도 철강재 수요를 대체할 정도로 시장규모가 커지기는 어려울 것으로 보고 있고요. 또한 철강도 AHSS와 UHSS 등 신강종 개발을 가속화하고 있어서 타소재에 비해서 경량화 단점도 금방 극복할 것으로 예상이 됩니다. 여기에 소재 원가와 판재의 성형성, 내부식성과 재활용성까지 모두를 고려한다면, 새로운 소재가 나온다 해도 근본적으로 철의 시대를 대체하기는 어려울 것이라고 보입니다. 결국 철은 소재적 특성이나 다양한 활용도, 그리고 경제성 측면 등 어떤 면을 보더라도 대체재와의 경쟁 관계에서 밀리지 않을 무기를 많이 가지고 있다고 볼 수 있겠죠.