자동차용 초고강도 강판

전 세계 자동차 제조사들은 전기차, 수소연료전지차 등 미래자동차로의 전환에 박차를 가하고 있으며, 상용화를 위한 선행조건인 긴 주행거리를 확보하기 위한 차체 경량화에 사활을 걸고 있습니다. 이를 위해 알루미늄, 마그네슘, 강화플라스틱 등 차량의 안전성을 확보함과 동시에 차체의 무게를 줄이기 위해 노력하고 있으며, 여기에 자동차용 초고강도강(AHSS, Advanced High Strength Steel)이 적용되고 있습니다.

자동차용 초고강도강판은 일반강판보다 높은 강도를 가지고 있어 차체 고강도화와 경량화를 동시에 추구할 수 있는 소재입니다. 차량용 소재로 많이 사용되는 알루미늄과 비교할 경우 약 3배 이상 높은 강도를 보유하고 있습니다.

일반적으로 자동차용으로 사용되는 초고강도강판은 자동차가 외부로부터 충격을 받을 경우 이를 효과적으로 흡수, 완화해야 하는 프론트 범퍼 등 구조부재와 차체 바닥부에 연결되는 현가장치 등에 적용됩니다. 또한 초고강도강을 자동차에 적용할 경우 차체 무게를 줄여 CO₂ 배출량을 감소시켜 대기환경 보전에 기여할 수 있습니다.

이밖에도 지속적인 연구개발을 통하여 강도는 높이면서 사용자가 더 쉽게 가공할 수 있는 철강재를 개발하여 더 가볍고, 더 안전한 자동차의 탄생에 철강업계가 함께 하고 있습니다.

교량은 철강재가 사용되는 대표적인 구조물로서 최근에는 교량 시공기술이 발전함에 따라 기존 교량보다 더욱 긴 ‘초장대교량이‘ 건설이 활발하게 진행되고 있습니다. 초장대교량에는 후판, 선재 등 다양한 철강제품이 적용되고 있으며, 특히 교량 상판의 하중을 지지하는 핵심 구조물인 케이블에 고부가 선재 제품이 적용되고 있습니다.

현수교 (광안대교)

사장교 (인천대교)

자료 : 포스코

교량 상판의 하중을 지지하는 핵심 구조물인 케이블은 수천가닥의 와이어(wire) 다발로 구성되어 있습니다. 국내 대표적인 장대교량인 ‘울산대교’의 경우 주탑에 연결된 메인케이블은 5.4mm 와이어 약 8천 가닥으로 구성되어 있으며, 와이어 한 가닥의 강도는 1,960MPa로 이는 4.5톤 트럭의 무게를 지탱할 수 있는 고강도 제품으로 적용되어 있습니다.
현수교, 사장교 등 장대교량의 경우 주탑에 설치된 케이블이 교량 상판의 하중을 지지하는 방식이기 때문에, 케이블을 구성하는 와이어의 강도가 높을수록 더 많은 하중을 지지할 수 있게 되고, 이를 통해 주탑 사이의 거리가 더욱 긴 ‘초장대교량＇을 건설할 수 있게 됩니다.
국내 철강업계가 개발한 초고강도 교량용 케이블은 주탑 사이의 거리가 2km에 이르는 세계 최장 현수교인 ‘터키 1915 차나칼레 대교＇에 공급되는 등 세계에서 그 기술력을 인정받고 있습니다.

국내 철강재가 적용된
세계의 교량들

‘지진’이란 지구 내부에 급격한 지각변동이 생겨 땅이 흔들리는 현상을 말합니다. 지진은 지구를 이루고 있는 지각판이 서로 만나는 ‘판의 경계(Plate boundaries)’에서 주로 발생한다고 알려져 있으며, 약한 지각이 파괴되고 땅이 흔들리면서 건축물이 파괴되고 재산과 인명피해를 야기하게 됩니다.

기상청에서 발표한 최근 10년간 국내 지진 발생현황을 살펴보면 최근 2015년부터 발생 횟수가 크게 증가한 것을 알 수 있습니다. 2016년의 경우 2015년 대비 약 5배 이상 많은 지진이 발생하였으며, 이 중 사람이 실내에서도 느낄 수 있는 규모 3.0 이상의 지진은 약 7배 많이 발생하는 등 대한민국도 더 이상 지진의 안전지대라고 말할 수 없는 상황입니다.

2015년 국토교통부에서 발표한 국내건축물 내진성능 확보현황에 따르면 우리나라 전체 건축물 중 내진성능을 확보한 건축물은 6.8% 수준으로, 현재 우리나라 건축물은 지진에 대한 대비가 턱없이 부족한 실정입니다.

철강업계는 이러한 지진의 위협으로부터 건축물과 국민의 안전을 보장하기 위해 내진강재를 개발·제공하기 위해 노력하고 있습니다. 1995년부터 지진에 대비하여 내진용 강재를 개발하였으며, 현재는 형강, 후판, 철근, 강관 등 다양한 내진강재가 개발·제공되고 있습니다.

내진강재는 일반강재 대비 지진으로 인한 충격 흡수 및 흔들림에 유연하게 대응할 수 있는 특성을 가진 강재로써, 항복비가 낮기 때문에 건축물에 사용된 강재가 소성 변형을 일으킬 때 지진에너지를 크게 흡수하고, 취성파괴를 방지하여 건물 전체의 갑작스러운 붕괴를 막을 수 있습니다. 또한 탄소당량 규정을 통해 용접부(접합부) 성능의 우수성을 보장하는 등 우수한 특성을 가지고 있습니다.

제품별로는 초고층 및 대형 건축물에 탁월한 성능을 보이는 내진용 형강, 주거용(아파트, 주택 등)에 적합한 내진용 철근, 대공간 구조물(경기장, 체육관 등) 설계에 용이한 내진용 강관, 우수한 가공성으로 다양한 형태로 활용 가능한 내진용 후판 등이 있으며, 이러한 내진강재는 여러 분야에 널리 적용되며 지진으로부터 우리의 안전을 보장하는 고부가 제품입니다.

초고층빌딩 및 대형아파트 단지

경기장, 체육관

‘항균강판’은 기존 도금·도장 강판에 특수 항균제, 첨가제 및 금속입자를 이용하여 항균 특성을 부여한 제품입니다. 일반강판 대비 살균효과와 항균효과가 뛰어난 제품입니다. 인체에 유해한 각종 세균, 바이러스, 곰팡이 및 각종 생활 환경균(대장균, 황색포도상구균 등)의 서식을 억제하는 프리미엄 제품입니다.

항균강판의 원리는 크게 두 가지로, ‘제어유리 메커니즘’과‘봉쇄 메커니즘’입니다. 제어유리 메커니즘은 항균 약제를 통해 미생물의 세포에 손상을 입히는 방식으로, 세포에 영양분을 공급하는 통로를 막거나 세포막을 직접 파괴하여 사멸시킵니다. 봉쇄 메커니즘은 항균제로 제품의 표면에 차단벽을 만들어 세균의 침투를 방지하는 방식이며, 항균 효과도 반영구적으로 국내 환경에서는 10년 이상 지속됩니다.

항균강판의 원리