E D R , A S I H C RSS

강철

last modified: 2015-01-12 18:38:03 by Contributors

Contents

1. 철 합금의 일종
1.1. 강철의 미세조직
1.2. 매체에서의 등장
1.2.1. 워크래프트 시리즈
1.2.2. 인명
1.2.3. 별명
1.3. 관련항목
2. 전 축구 선수


1. 철 합금의 일종

© Merlin (cc-by-sa-3.0) from

출처는 위키피디아.

鋼鐵 (한자) : 강한 철이라서 강철이 아니다. 단련된 철을 뜻한다. (연강, 스테인리스강 등 -강이란 접미어를 생각하자.)
鋼(はがね)[1] (일본어)
Ган(강) (몽골어)
Steel (영어)
Stahl (독일어)
Staal (네덜란드어)
Stål (덴마크어, 스웨덴어, 노르웨이어[2])
Stál (아이슬란드어)
Сталь (러시아어)
Stal (폴란드어)
ŝtalo (에스페란토)
Acciaio (이탈리아어)
Acero (스페인어)
Acier (프랑스어)

산업의 쌀.[3]
단언컨대, 강철은 가장 완벽한 금속입니다.
위 표현이 정말 과언이 아닐 정도로, 강철은 기간 산업 내에서도 가장 중요한 위치를 차지한다. 산업혁명때 가장 먼저 대량생산된 상품이 강철이다. 지금 위키러들이 살고 있는 집도, 컴퓨터도 전자제품도 다 강철 제품이 들어가야 한다.

일반적으로 강철은 을 주성분으로 하는, 철이 가지는 성능(강도, 인성, 자성, 내열성등)을 인공적으로 높인 합금강을 가리킨다. 성분적으로 탄소의 함유가 0.3%에서 2%이하의 것을 나타낸다고 일컬어지지만 명확한 것은 아니다. 0.3%이하에서도 고합금인 스테인리스, 내열강 등은 강철의 범위에 포함되며, 현재는 탄소함량 0.3% 이하의 철도 성분이 잘 정의된 것은 대부분의 규격에서 강철로 분류된다. 예컨대 KS규격 용접구조용 강재인 SM490은 탄소함량이 대개 0.2% 이하로 규제된다.
즉, 철을 주재료로 하는 합금강은 대부분 강철에 포함된다.

강철을 연철이나 주철과 함께 아울러 철강(鐵鋼)이라고도 부르고 강철로 된 재료를 강재(鋼材), 판 모양의 강재를 강판(鋼板)이라고 부른다. 강판은 또한 코일(Coil), 쉬트(Sheet), 후판(Plate) 등으로 분류된다.

탄소 함유량이 낮아 잘 휘는 연철과 탄소 함유량이 높아 부서지기 쉬운 주철과 비교했을 때 적절한 강도와 인장력을 지녀 도구나 기계에 가장 알맞은 철이다.

과거로부터 각종 무기와 도구를 만들때 매우 유용하기 때문에 대량생산하려는 노력이 지속되었다. 하지만 대량생산에는 많은 기술력과 자원, 자본이 필요하기 때문에 좋은 것을 알면서도 제대로 못 썼다. 잘 이해가 안간다면 대장간에서 강철 칼을 한자루 만들때 얼마나 많은 노력이 들어가는 지만 생각해도 답이 나온다. 고작 칼 한자루 수준의 강철을 만드는데도 재래식 방식으로는 엄청난 노력이 들어간다. 그래서 산업혁명으로 인해 유럽에서 강철을 대량생산할 수 있게 되면서 세계의 패권을 잡기도 했다. 이건 현대도 마찬가지라서 제철소는 엄청난 규모의 시설이 되는 것이 보통이며, 현대에는 건축, 공업을 비롯하여 여러 분야에 사용되기 때문에 산업을 상징하는 의미를 띠기도 한다.

일반적으로 강철은 상온에서 대개 페라이트(탄소가 거의 용해되지 않는 순수한 철)와 멘타이트(Fe3C화합물)의 2개 상을 가지는 공석계가 열역학적으로 안정하고, 냉각속도에 따라 다양한 미세조직을 가지는 준안정한 상이 존재하기 때문에 열처리를 통해 다양한 성질을 띨 수 있다. 강철의 열처리는 고대로부터 많은 경험이 축적되어 있으며 강철이 가진 재료로서의 강점 가운데 하나다.

현대 제강공정은 크게 전로제강과 전기로제강으로 나누어지며, 전자는 철광석으로부터 용련한 선철을 주원료로 하고, 후자는 고철을 주원료로 한다. 전적인 것은 아니며, 전로는 발열량 조절의 목적으로 고철을 일부 사용하고, 전기로는 고철의 청정성과 떠돌이 원소 희석을 위해 선철을 일부 사용하기도 한다.

물론 강철이 만능의 물질은 아닌지라 녹등의 부식이 잘된다는 문제나 중량이 많이 나간다는 것등의 단점이 있고, 현재는 티타늄 합금이라든가 유리섬유, 탄소 나노튜브 등에 비교되면서 위상이 낮아지고 있지만, 범용 소재로서 아직까지는 강철을 대체할 수 있는 재료는 존재하지 않는다. 가장 큰 이유는 이만한 가격에 이정도의 성능을 가진 재료가 없다.

인류가 우주로 진출하는 SF물에서는 이걸 대체하는 새로운 금속이나 재질이 나오는데, 실제로 우주로 간다 해도 철을 대신할만한 재질은 구하기 어렵다 한다. 철은 행성이 생길때 무거운 것이 쌓이면서 생기다보니[4] 우주로 간다 해도 흔한 원소는 철일 것이라는 이야기. 당장 지구로 떨어지는 운석중에도 철질 운석이 많은 것이 그 증거다.

1.1. 강철의 미세조직

  • 펄라이트(pearlite) : 앞에서 언급한 페라이트멘타이트가 층상 조직(lamella 구조)을 이루면서 형성되는 미세조직. 대체로 탄소함량 0.5~2%까지 페라이트 중심에서 펄라이트가 증가하고 2%에서 5%까지 펄라이트중심에 시멘타이트가 증가하는 모습을 보인다.

  • 베이나이트(bainite) : 페라이트를 적절한 온도까지 quenching하면 나타나는 조직. 아래의 마르텐사이트는 그냥 철을 물에 푹 담궈버리면 되지만 이녀석은 200~400도 정도의 온도까지 빠르게 냉각시켜야 하므로 보통 녹는점이 200도 이상인 염을 녹인 salt bath에 푹 담궈서 만든다. 낮은 온도[5]에서 철을 변태시키기 때문에 구성원자들이 확산에 필요한 충분한 에너지를 가지지 못하여 펄라이트에 비하여 훨씬 조밀한 침상(niddle)구조를 갖는다. 펄라이트와 비교했을때 더 강한 강도를 가지고있다.

  • 스피로이다이트(spheroidite) : 펄라이트나 베이나이트를 적당한 온도에서 오랜시간동안 열처리를 하면 엍어지는 구조. 이를대로 철 속의 탄소들이 구형으로 박혀있는 모습을 가지고 있다. 고온에 둠으로서 철강내부의 응력이 감소하여 펄라이트와 베이나이트에 비하여 연성이 좋다.

  • 르텐사이트(martensite) : 매우 뜨겁게 달군 강을 급랭하면 분자들이 원래 자기 위치를 찾을 시간도 없이 상이 변해 천천히 식힐 때와는 다른 체심정방정계(BCT)구조의 조직이 된다. 그 상태 중 하나인 마르텐사이트는 철강중에서 최고의 강도를 가지지만 연성이 적고 잘 깨지는 편이다. 연성이 너무 작아 가공이 어려우므로 주로 열처리(tempering)을 하여 가공성을 높여서 사용한다. 마르텐사이트는 분자들이 일정 간격으로 거리를 두게 되므로 부피가 4.4%가량 늘어난다.[6]

  • 리테인드 오스테나이트

1.2. 매체에서의 등장

각 매체에서의 강철 능력자들에 대해서는 금속 항목을 참조할 것.

1.2.1. 워크래프트 시리즈

월드 오브 워크래프트에 등장하는 금속. 전문기술 숙련에서 철 구간의 끄트머리에 걸려 있다. 철괴와 석탄을 섞어 제련한다. 철값 폭등의 원흉. 그나마 석탄은 대장장이 NPC로부터 싼 값에 살 수 있다. 그렇지만 경매장에서는 철 40개가 강철 20개보다 비싸니 제련따위 다무다인 상태다. 판다리아의 안개... 대격변 시점에서도 아제로스산 광물들을 캐내는 난이도가 엄청나게 낮아져서 대단히 구하기가 쉬워졌기에... 웬만하면 숙련을 채울 양만 만들고 남기지 않는 게 좋다.

워크래프트 3에서는 얼라이언스의 근접 무기/방어구 2단계 업그레이드명으로 등장한다. 1단계는 철, 3단계는 미스릴. 반면 호드에서는 1단계 무기/방어구 업그레이드명이 강철이고 토륨, 아케이나이트 순서로 업그레이드된다. 그래서 그런트풋맨보다 훨씬 세다

1.2.2. 인명

위 금속의 이미지 때문인지 각종 작품의 주인공 이름(국산/번안현지화 불문하고)으로 마르고 닳도록 쓰인 이름이기도 하다.

강씨 주인공 독점현상의 원인으로 지목받기도 한다(?)

1.2.3. 별명

흔히 무언가 단단한 것을 표현할때 '강철~' 같은 식으로 표현한다. 단순히 물리적 내구력이 높은 것 뿐만 아니라 정신력이 강하거나 육체적으로 튼튼하거나 등. 강철미사일 물론 상기했듯 사실 강철보다 더 튼튼한 물질은 많이 있지만, 역시 위와 같은 이유로 대체적으로 흔하게 접할 수 있는 물질이 강철이다보니 강철이 그 중에서 제일 유명하여 자주 사용되는 것이다.

2. 전 축구 선수

----
  • [1] 직역하면 '칼날(刃)을 이루는 쇠(金かね)'라는 뜻.
  • [2] 보크몰, 뉘노르스크어 공통.
  • [3] 단 이 표현은 쌀을 주식으로 삼는 우리나라랑 일본 등의 동아시아 지역에서만 사용한다. 서양에서는 이나 의 비중이 훨씬 높기 때문. 산업의 콩?
  • [4] 가스형 행성이 아닌 행성들의 중력을 만드는 물질중 하나가 철이다.
  • [5] 200도~400도가 대체 뭐가 낮은 온도냐! 할 수도 있지만 철 녹는점을 생각하면 이정도는 그냥 대중목욕탕 수준(...) 어허 오늘 염 온도가 좋구만
  • [6] 일본도가 휘어있는 이유중 하나가 바로 마르텐사이트 때문이다. 열처리 과정에서 칼등은 열을 천천히 주고 천천히 식히는 반면, 날을 유지하고 더 단단해야하는 칼날은 경도를 높은 상태로 만들기 위해서 급냉시키기 때문에 냉각되는 과정에서 상대적으로 부피가 적은 칼등 쪽으로 휘어지기 때문. 물론 이 과정에서 칼을 못쓰게 되는 경우도 많기 때문에 전통 일본도 제작에서 열처리는 가장 어려운 과정으로 꼽힌다.
  • [7] 부대 별칭이 강철부대이다.
Valid XHTML 1.0! Valid CSS! powered by MoniWiki
last modified 2015-01-12 18:38:03
Processing time 0.1925 sec