철강 산업 관련 용어 정리

철강 산업 용어 정리

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철강

1. 조강

철과 관련된 산업을 이야기할 때, 흔히 조강이라는 말을 많이 사용한다. 먼저, 두산백과에서 그 사전적인 의미를 살펴보자.

조강

영어로는 blister steel, 한자로는 粗鋼이다. 거칠 조에 강철 강을 한자로 사용한다.
일반적으로 강철 제조공정에서 만들어진 강괴를 말한다. 이 강괴를 가공해서 판, 봉 등을 만들게 된다.

조강

조강은 일반적으로 한 나라가 가지고 있는 강철 생산능력을 말할 때 흔히 사용된다. 2017년 기준으로 중국의 강철 생산능력은 글로벌 49.2%이다. 전 세계 철의 절반을 중국이 생산하고 있었다. 우리나라는 6위인데, 4.2%이다.

2020년 기준 조강생산량을 살펴보자.

아래 표를 보면 crude steel production이라는 영어 표기가 보인다. 조강이라는 말을 업계에서는 crude라는 단어로 사용하는 것을 알 수 있다. 원유를 crude oil이라 하듯, 조강은 crude steel이라고 부른다. 원유를 정제한 후 휘발유나 플라스틱, 합성 고무를 만들듯이 철강 업계에서는 이 조강으로 냉장고, 자동차, 조선 기자재를 만든다.

조강은 사전적으로 강괴라는 고체를 의미하기도 하지만, 통상적으로 쇳물이라고 부른다. 한 나라의 쇳물 생산량이 곧 그 나라 철강 산업의 개략을 가장 잘 보여주는 지표라고 할 수 있을 것 같다.

글로벌 조강 생산량 순위

국가 단위에서 우리나라는 세계 6위의 쇳물(조강, crude steel) 생산국가이다. 2020년 기준 6천7백만 톤의 쇳물을 생산했다. 글로벌 기업 단위에서 포스코는 6위인데 연간 4천만 톤을 생산했고, 16위는 현대제철인데 1981만 톤의 쇳물을 생산했다. 두 회사를 합친 쇳물 생산량은 약 6천만 톤이다. 700만 톤 정도는 다른 철강회사에서 생산했다고 추정할 수 있다. 이를 통해 우리나라 쇳물의 대부분은 포스코와 현대제철이 생산하는 것을 알 수 있다.

포스코와 현대제철, 두 기업의 조강 생산량이 곧 우리나라 철강 산업의 조강 생산량이다.

또한 위를 보면, 중국의 쇳물 생산량은 2위 부터 10위까지의 생산량을 합친 것보다 더 많은 것을 알 수 있다. 중국이 전 세계 철강 산업에서 얼마나 많은 쇳물을 만들어내는지 알 수 있다. 중국은 건설, 자동차, 전자제품, 기계 등 다양한 산업에 쇳물을 사용하는 것이다. 만약 중국의 쇳물 사용량이 많아진다면 중국 경제가 잘 돌아간다고 짐작할 수 있다.

철강, 제철, 제강, 제련, 주강, 강철, 순철 의 차이는

철강산업을 말할 때 철강, 제철, 제련, 강철, 주강, 순철이라는 다양한 용어를 사용한다.
이 의미를 구분할 때 가장 중요한 것은 철의 형태과 공정의 형태를 구분하는 것이다. 예를 들어 강철, 순철 등은 물리적인 철의 형태를 말하는 것이고, 제철, 제강 등은 철을 다루는 무형적인 방법을 의미한다.

먼저 철을 생산하는 공정을 살펴보자.

2. 철의 생산 공정

일반적인 철 제품을 생산 공정은 다음과 같다.

제선(iron magking) ➞ 제강(steel making) ➞ 연주 ➞ 압연

고로방식 철 생산

제선과정은 철광석을 용광로에 넣어 쇳물을 만드는 과정이다. 제강은 제선 과정에서 만들어진 쇳물의 탄소 함량을 떨어뜨리고 규소, 망간, 황, 인, 등의 불순물을 제거하는 과정이다. 제선과 제강의 차이는 제선은 선철을 만드는 과정이고 제강은 강철을 만드는 과정이다. 연주는 제선과 제강을 통해 만들어진 액체인 쇳물을 고체인 강괴로 만드는 과정이다. 압연은 열과 압력을 가해 용도에 맞게 철을 가공하는 과정이다.

철광석 ➥ 불순물 쇳물(선철, 용선) ➥ 쇳물(불순물 제거 용강, 강철) ➥ 강괴(고체) ➥ 철강 제품

철광석은 위의 과정을 거쳐 철강 제품이 된다. 처음에는, 여러 금속이 함유된 돌덩이에서 액체로 변하게 된다. 액체에서 불순물을 제거하고 적절한 탄소 비율을 맞춰준다. 그다음은, 비로소 적절한 탄소가 들어간 고체로 변하게 된다. 이 고체가 바로 강이다. 철강회사들은 이 고체로 변한 강을 용도에 맞는 철강 제품으로 만들어 사용한다.

3. 철의 종류

쇠의 성격에 큰 영향을 주는 것은 탄소이다. 따라서 탄소 함량에 따라 철의 캐릭터가 달라지고 그 캐릭터에 따라 부르는 철의 이름도 다르다. 순철이, 선철이, 강철이. 철은 탄소가 적게 들어가면 부드럽고 잘 늘어나게 된다. 많이 들어가면 딱딱해진다.

1> 순철 - 강철 - 연철 : 탄소함량에 따른 분류

순철 : 철 함량이 거의 100%인 철. 너무 무르다. 제품에 사용하는 일은 거의 없다. 철은 알고보면 그 성질이 아주 무른 놈이다.
선철 : 탄소함량이 1.7% ~ 4.5%인 철. 철광석 + 코크스 + 석회석을 결합하여 녹인 상태에서 나온 쇳물이다. 탄소가 철을 단단하게 만든다. 단단하지만 압력을 가하면 깨지기 쉽다. 대표적으로 삼겹살을 구워먹을 때 쓰는 무쇠 솥이나 맨홀 뚜껑이 있다. 선철을 사용한 제품을 주철제품이라고 부른다.
강철 : 탄소함량이 0.1% ~ 1.7%. 탄소량이 순철과 선철의 중간 단계이다. 성질이 둘의 중간 단계라고 보면 된다. 순철의 너무 무른 점을 보완해 단단해진다. 선철의 단단하지만 잘 깨지는 정도를 보완해 잘 깨지지 않는다. 단단하고 잘 늘어나기 때문에 활용도가 높다.

순철과 선철을 iron이라고 하고 강철을 steel이라고 한다. 강철은 아마 철을 가장 잘 활용할 수 있는 탄소의 정도가 아닌가 한다.

철은 일반적인 기대와는 달리 원래 성질은 아주 무른 놈이다. 그런 무른 성질을 고치기 위해 궁합이 잘 맞는 탄소가 필요하다. 탄소가 철에게 다가와 철의 무른 성질을 나무라거나 트레이닝시켜 단단하게 만들어 준다. 이때 탄소가 너무 많이 개입하면, 철은 너무 단단해진다. 쉽게 깨져 버린다. 따라서 단단하지만 잘 깨지지 않는 가장 적절한 Fe와 C의 결합이 필요하다. 그것이 강철이다. 철강산업은 곧 강철산업이다.

2> 판재 - 봉형강 - 강관 - 주강과 단강 : 철강 제품의 모양(형상) 별 분류

철은 모양에 따라 일반적으로 판재, 봉형강, 강관, 주강과 단강품으로 나눈다.

형상별 철강제품 분류

판재, 봉형강, 강관 등은 압연 과정을 통해 제품이 생산되고 주강품과 단조품은 주조와 단조라는 2차 가공을 통해 만들어진다.

1. 봉형강
봉형강은 가래떡처럼 철을 길쭉하게 뽑아낸 제품을 말한다. 모양이 대체로 길다. 대표적인 제품으로는 봉강, 형강, 선재, 철근이 있다.

2. 판재
판재는 나무판처럼 넓적한 제품을 말한다. 대표적인 제품으로는 후판과 냉연강판, 열연강판 등이 있다.

3. 강관
강관은 가운데 구멍이 있는 철강 파이프를 말한다. 용접강관과 무계목강관이 있다.

4. 주강품과 단강품
주강품은 주형에 강(쇳물)을 넣어 만든 제품이다. 주형에 따라 모양이 다르다. 단강품은 프레스나 해머 등으로 두들겨서 만든다. 역시 다양한 모양의 제품이 나올 수 있다.

4. 제강(steel making), 조강(crude steel), 주강(cast steel), 주철(cast iron), 주물(casting)이란

조강, 제강, 주강에는 공통적으로 강이라는 글자가 들어간다. steel 제품이다. 순수한 의미의 철과는 다른 물질이다. 앞서 살펴봤듯이 제강이란 강을 제조하는 과정이었다. 조강이란 제강 과정을 거쳐 생산된 쇳물, crude steel을 말한다. 마지막으로 주강이란 주형에 쇳물을 부어 만들어진 강이다. 이렇게 만들어진 제품을 주강품이라고 한다. 탄소 주강과 합금 주강이 있다.

주철과 주물은 주조와 단조에서 같이 살펴보자.

5. 주조와 단조

주조는 금속을 거푸집(주형)에 넣어 물건을 만드는 방식이다. 주조로 만들어진 제품을 주물(casting)이라고 한다. 청동검, 청동 거울 등이 거푸집을 활용하여 만들어진 제품이다. 주물은 금속을 틀에 넣어 만든 제품의 통칭이다. 구리, 주석, 알루미늄 등 다양한 금속을 활용한 주물이 나올 수 있다. 그중에서 철을 활용했을 경우에 이를 주철이라 부른다. 주철, 주강은 주물의 하위 언어이다.

단조는 금속에 물리적인 힘을 가해 물건을 만드는 방식이다. 빵을 만들 때 물리적인 힘으로 동그란 빵을 만드는 것보다 틀을 사용하면 세밀한 무늬를 만들 수 있는 것처럼 주조는 틀을 사용하기 때문에 단조에 비해 세밀한 무늬와 모양을 만들 수 있다.

철기 시대의 철검은 당시 강철을 만들 수 있는 설비 기술이 없었기 때문에 주철 상태에서 탈탄 과정을 거치고 단조를 통해 검을 완성했다.

주조는 틀을 사용하는 방법이고 단조는 망치를 사용하는 방법이다.