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 4. 철의 용도

 

현대의 철의 용도는 수력발전소, 송전탑, 철골, 선박,자동차,가전은 물론 수도관, 송유관, 가스관,하수도관및 화학공장의 반응탑등에  다양하게 사용되고 있습니다

 

자동차

가전

선박

강구조물,교량

강관

 

 

 자동차

  자동차 재료의 요구조건

 일반적으로 자동차의 구조상 또는 기능상으로부터 바람직한 요구조건으로는 기계가공성 및 열처리성 등이 좋아야 하는 내구성, 소성 표면처리성등이 양호한 외관성, 경량화, 안정성 및 경제성 등입니다.

   내구성

 강인성, 내마모성 및 내열성이 있어야 하며 특별히 피로한계가 높은 재료가 되어야 합니다. 조직의 균일성이 높은 것을 사용하여 외적 응력에 대해서 균일하게 분포하게 함으로써 일부분에만 응력이 집중되지 않도록 해야 합니다. 또 균일성이 높은 재료는 내식성이 좋습니다.

   외관성

 현재의 자동차 차체는 press가공에 의해서 대량 생산되고 있지만 특별히 설계자가 자유로이 아름다운 Style로 제작하기 위해서는 프레스 가공이 좋은 재료가 필요합니다. 또한 표면에 아름다운 색상을 내기 위해서는 도금성과 도장성이 좋아야 합니다.

   경량화 성능

 차체의 경량화에 의해 가속성, 고속성, 연료소비율 저하, 적제중량 증가 등의 향상을 가져올 수 있다. 경량화의 재료조건은 비중이 적은 재료를 사용하거나 재료의 두께를 줄여 중량을 감소시키는 방안등입니다.

   안전성

 인성, 내마모성 및 피로 한계가 높은 재료에 의한 균열이나 파괴가 없는 재료, 또 열처리성이 우수해 잔류 응력이 없는 재료를 사용함으로써 가속시의 차내 운전자의 안전을 보호해야 합니다.

   경제성

 경제성이 있는 재료로는 유통시장에서 쉽게 구할 수 있고 가격이 싸야 합니다. 가공성, 특히 절삭성, 열처리성 및 Press성 등이 좋은 재료를 사용함으로서 생산의 공정을 줄이고 대량 생산시의 Cost를 줄일 수 있어야 합니다.

  자동차에 쓰이는 철강제품

  냉연강판

 용접성과 도장성이 우수하여 가장 일반적으로 사용되는 소재

  전기아연도금강판

 도장후 내식성 및 외관이 미려하여 자동차 외판에 사용

  용융아연도금강판

 내식성이 우수하여 내판 및 부품류에 사용

  유기피복강판

 수지피막을 코팅한 것으로 가공부위의 내식성이 가장 우수하여 자동차 내외판에 사용

 

가전

  가전용 철강제품의 특성

  일상생활에 사용되는 가전제품의 미적고려나 내구성있는 제품을 생산하기 위하여 가공성, 내식성 및 도장성이 요구되며, 가전제품의 특성에 따라 냉연, 전기아연도금, 용융아연도금강판중에서 선택할 수 있습니다.

   최근에는 환경, 가공, 최종제품사용 환경등의 특정한 요구에 대응한 고기능성 강판의 사용량이 확대할 추세(윤활강판, 내지문강판등)입니다.

  가전제품별 사용 강재

   냉장고 : 냉연강판, 전기아연도금강판, 용융아연도금강판

   세탁기 : 용융아연도금강판, 전기아연도금강판, 윤활강판

   전자렌지 : 전기아연도금강판

   모터, 발전기 : 냉연강판, 전기아연도금강판

   식음료 : 석도강판

   식기류 : 스테인레스, 법랑강판

  가전제품 및 생활용품의 새로운 흐름

   도장(PCM) 강판

      가전제품 가공후 도장에 의하여 발생되는 환경문제 제거 및 미려한 표면외관 확보를 위하여 가공전 사전 ROLL COATING으로 도장강판 제조

   윤활 강판

      가전용 모터 심가공시 프레스유의 탈지과정에서 발생하는 환경문제 제거를 위하여 프레스유 없이 가공이 가능토록 윤활수지 피복

   내지문 강판

      COMPUTER외판등 특별히 내식성을 요구하지 않는 환경이나, 사람의 손이 접촉하여 생긴 땀으로 부식이 우려되는 부분에 사용

   SHADOW MASK 및 INNER SHIELD용 강판

     TV 브라운관용 강판으로 저보자력의 특성을 보유하여 화질의 선명도 및 휨현상등을 개선하는 제품

   2 PIECE CAN

     음료용기용 2 PIECE CAN 소재로 고청정이 요구되는 제품

   전자파 차단

     전자렌지의 사용중 발생되는 유해한 전자파 차단을 위하여 현재 EG제품에 Ga, Zn-Fe등으로 전환 사용하려는 추세

 

 

선박

  선박용 철강제품의 특성

     후판제품의 용도중 매우 큰 비중을 차지하고 있는 조선용 강판은 인장강도 수준에 따라40Kg/mm2급의 연강과 50Kg/mm2급 이상의 고장력강으로 크게 구분할 수 있다.

  선박의 새로운 기술

   초고속화 : 초고속 화물선, 해면효과익선, 초전도전자추진선등 평균 50~200노트의 초고속선 개발중. 저렴한 수송비와 대량화물의 신속한 운송으로 물류비용 대폭 절감 기대.

   컨테이너선의 대형화로 수송비등 절감

   조선 SYSTEM의 CIM(COMPUTERIZED INTERGRATED MANUFACTURING)화 : 선박의
 수주에서 설계-건조-인도까지 전공정을 자동화하여 생산성 향상 도모

 

 

강구조물, 교량

  철강제품의 특성

     주거용 :현재 주거의 형태는 단독주택, 집합주택으로 분류할 수 있으며 단독주택은 많은 하중을 받지 않으므로 시공이 용이하고 경량화가 가능하며, 집합주택은 주거전용 및 주상복합 형태로 건설되고 있습니다. 또한 초고층 아파트의 경우 많은 하중을 받을 수 있는 고강도의 구조용강 및 합성구조를 필요로 합니다.

     사무용 :사무소 건축물은 점차 첨단화, 초고층화 되어가고 있으며 장SPAN의 넓은 무주(無柱)공간을 필요로 하기 때문에 각 부재에 걸리는 하중이 매우 큽니다. 따라서 TMCP강과 같은 고강도 및 용접성이 우수한 구조용강이 요구됩니다. 각층 바닥의 거푸집 대용으로 사용되는 DECK PLATE의 경우는 구조재로 적용하여도 피복을 경감시킬 수 있는 공법이 개발되어 사용 중입니다.

     산업 플랜트용 :주거용이나 사무소 건축물 또한 그러하지만 산업플랜트는 고강도의 성질 및 내화, 내산, 내진등 플랜트에 따라 요구 하는 성질이 많으므로 그에 부응하는 강재가 필요합니다. 내화강은 강재의 허용 온도를 획기적으로 개선한 것으로 법적인 인증을 취득할 경우 많이 사용할 것으로 예상됩니다.

     레저 및 교육, 문화시설용 :삶의 질이 높아짐에 따라 많은 레저 및 문화 시설들이 요구되며 독특한 외관 및 장SPAN의 공간이 많이 요구됩니다. 따라서 강도와 함께 가공성이 우수한 강재의 사용이 점차 많아지고 있습니다.

  강구조물, 교량의 새로운 흐름

 

     STEEL HOUSE :스틸하우스는 전통적인 목조주택 공법인 2"X4" 목재골조를 철강재 즉, 두께 1mm내외의 경량철골로 대체하여 짓는 공법으로 건물구조가 튼튼하여 지진에 강할 뿐만 아니라 철강회사에서 대량 생산되는 아연도강판을 가공하여 건물 구조재(골조)로 사용하므로 시공이 용이하고 환경 친화적인 '21세기형 환경주택'으로 각광 받고 있는 최신형 주택입니다.

     철골조 APT  : 택지 고갈과 지가의 상승 및 도심 재개발에 따른 초고층 주거 전용 및 주상복합 아파트의 필요성이 대두되었고 구조적 해결을 위하여 고장력강의 BOX형 기둥 또는 CONC.충전 각형강관 기둥을 이용한 철골조 아파트가 확대될 것으로 전망됩니다.

     철골조 학교  : 과거의 획일화된 교육에서 벗어나 다양화된 교육 욕구를 충족 시킬 수 있는 가변형의 평면구성이 가능하고 공기가 30%이상 짧은 철골조 학교가 확대될 것으로 예상되며 STEEL HOUSE에 사용되는 STEEL STUD를 이용한 건물 내외벽체의 적용으로 경제성 및 거주성능이 우수한 철골조 학교가 확대될 것으로 예상됩니다 

 

     무도장 내후성 교량  : 내후성강이란 대기환경에서의 녹발생량이 적은 성질을 갖는 강을 말하며, 이 의미로 내후성강이라 불리어 진다. 일반강에 비해서 4~8배의 내식성을 갖고 있으며 시간이 지남에 따라 안정화 피막을 형성하여 더 이상의 부식 진행이 억제되므로 재도장 작업등 구조물의 유지 관리에 소요되는 비용을 줄일 수 있습니다. 이 강을 사용하여 양평강변교등 교량을 건설하였고 향후에도 그 사용량이 늘어날 전망입니다.

     특수 부유물  : Mega Float(초대형 부체식 해양구조물)로 불리는 이 구조물은 인공섬을 대신하여 바다에 대형 철구조물을 띄우고 교량으로 육지와 연결하는 것이며 협소한 국토의 사회간접시설을 해양 공간으로 전환과 매립에 대한 경제성, 공사기간, 환경문제를 해결하므로 일본에서 각광받고 있습니다. 향후 우리 나라에서도 공항, 피난시설 및 폐기물 처리시설등의 용도로 그 수요가 늘어날 것으로 보입니다.

     스틸칼라방음벽 : 최근 국민소득의 증가와 함께 도시경관 및 거리의 미관을 개선하려는 추세에 맞추어 방음벽 부문에 있어서도 기존의 획일적이고 단조로움을 탈피하여 색상이 다양하고 미관이 우수한 방음벽이 요구되어 스틸칼라 방음벽을 개발하게 되었다. 스틸칼라 방음벽은 내구성이 뛰어난 아연도금강판을 성형가공하여 그 표면에 요구하는 다양한 색상으로 도장하므로 수요자들로 부터 호응이 높습니다.

 

강관

  강관의 종류 및 특성

      가장 널리 쓰이는 강관은 일반구조용 강관으로서 일반배관용, 토목 건축공사 지반 보강용(PILE용), 건축 구조용이나, 비닐하우스 등에 사용되며, 주로 아연도금용으로 사용되기 때문에 도금성이 우수하고, 강도가 낮아 여러 형태로 굴곡이 용이한 특징을 가지고 있습니다.

       땅속 깊은곳의 원유나 천연가스등의 유전개발에 사용되는 유정용 강관, 이러한 원유나 천연가스를 안전하고 경제적으로 수송하기 위해 파이프라인 제조에 사용되는 석유수송용 강관이 있으며, 이는 높은 강도와 지반의 압력에 견딜 수 있는 내압괴성, 인성이 우수한 특징이 있습니다.

 이외에 특수한 용도로 사용되는 강관으로서 차량 충돌시 탑승자 보호를 위해 사용되는 내충격성이 우수한 자동차 DOOR 보강용 빔, 자동차 Stabilizer 및 유압실린더등 자동차용 강관소재 사용이 증가하는 추세입니다.

 

  

자료 제공: 포항공대 철강대학원

 


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Last Updated:  2002-07-07 오후 02:15:04

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