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건설 및 인프라: 열간 압연 강판의 최대 소비 분야
수요 증가 열로 굴린 철판 전 세계적으로 건설 및 인프라 프로젝트에 의해 주로 견인되며, 가장 큰 시장 점유율을 차지합니다. 시장 조사에 따르면, 이 부문은 2023년 열간 압연 강판 코일 시장을 2,029억 달러로 성장시켰으며, 2030년까지 3,989억 달러에 이를 것으로 전망됩니다(CAGR 7.8%) [MarketsandMarkets, 열간 압연 강판 코일 시장 보고서 , 2024].
고층 건물 및 교량의 구조 골격
이 재료가 오늘날의 고층 건물과 대규모 교량에 왜 그렇게 중요한가요? 사실 이 재료는 막대한 하중을 견딜 수 있을 뿐만 아니라 용접이 필요한 경우에도 매우 우수한 성능을 발휘합니다. 열간 압연 강판으로 제작된 보와 기둥은 바람에 의한 측방향 힘, 지진에 의한 진동 등 다양한 외부 하중에 대해 상당히 뛰어난 저항성을 보입니다. 대부분의 건설 업체는 이 재료를 매우 선호하는데, 이는 비용 대비 뛰어난 강도를 제공하기 때문입니다. 즉, 엔지니어들은 미국에서는 ASTM A6/A6M, 유럽 전역에서는 EN 10025와 같은 엄격한 안전 기준을 충족하면서도 수십 년 동안 견고하고 안전한 구조물을 설계·시공할 수 있습니다.
보강 기초, 고속도로 지지 구조물, 철도 인프라
지상 인프라 자재 분야에서 강철은 여전히 최고의 위치를 차지하고 있으며, 2023년 금속 산업 보고서에 따르면 시장 점유율이 약 39%에 달합니다. 열간 압연 강판은 건설 프로젝트에서 다양한 역할을 수행합니다. 이는 콘크리트 기초를 보강하고, 고속도로 입체 교차로를 형성하며, 기차 선로를 설치하는 데 사용되는데, 그 이유는 압력 하에서도 쉽게 휘어지지 않으며, 혹독한 환경 조건에서도 수명이 매우 길고, 대량 생산 방식과도 잘 호환되기 때문입니다. 도시가 성장함에 따라 정부는 특히 스마트 시티 개념이 확산되고 있는 개발도상국을 중심으로 교통 인프라 개선에 막대한 자금을 투입하고 있으며, 이에 따라 강철은 다양한 건설 분야에서 더욱 중요한 역할을 맡고 있습니다.
교통 및 중장비: 강도와 가공성을 위한 열간 압연 강판
트럭 섀시, 트레일러, 오프하이웨이 차량 프레임
열간 압연 강판은 운송 시스템에 실질적으로 강력한 구조적 지지력을 제공합니다. 일반적으로 36,000 psi를 넘는 항복 강도를 갖추고 있어 트럭 프레임의 다양한 동적 하중을 견딜 수 있습니다. 또한 우수한 연성 덕분에 제조사들은 생산 과정에서 균열 없이 트레일러 부품을 복잡한 형상으로 성형할 수 있습니다. 불도저와 같은 오프로드 기계의 경우, 이 재료는 충격에 잘 견디며, 거친 지형에서 작업할 때 특히 중요합니다. 실제로 최근 산업 보고서에 따르면 장비 고장의 약 23%가 피로 파손으로 인해 발생합니다. 또 비용 측면에서도 주목할 만합니다. 열간 압연 강판은 다른 대체재에 비해 가격이 저렴하므로, 표준 부품을 대량 생산할 경우 제조 비용을 약 18% 절감할 수 있습니다.
농업 기구 및 광산 기계 부품
열간 압연 강판은 험난한 산업 환경에서 마모에 대해 뛰어난 내구성을 발휘합니다. 농부들은 곡물 수확기의 곡물 호퍼를 볼 때 이를 실감하는데, 이 호퍼는 두께 10~20mm의 강판으로 제작됩니다. 이러한 소재는 수확기 동안 다량의 습기와 비료 노출로 인한 부식에 강합니다. 광산에서는 운영자들이 파쇄기 조 jaw 라이너에 AR400 등급 강철을 주로 사용합니다. 경도가 약 400 HB인 이 재료는 교체 주기가 훨씬 길어져 부품 수명이 크게 연장됩니다. 열간 압연 강철이 왜 이렇게 인기가 많을까요? 우선 다른 부품과 용접 시 문제 없이 잘 결합됩니다. 또한 알루미늄 합금이 견딜 수 있는 하중보다 약 3배에 달하는 하중을 감당할 수 있습니다. 무엇보다도, 이 소재를 사용하는 장비는 연속 가동 상태에서도 보통 8~12년간 지속적으로 사용할 수 있습니다. 이러한 내구성 덕분에 극한의 응력 조건 하에서도 강한 강도와 형태 유지 능력을 동시에 요구하는 모든 기계장치에 열간 압연 강철은 필수적인 소재입니다.
에너지, 해양 및 산업 시스템: 핵심 응용 분야용 열간 압연 강판
압력 용기, 배관 및 해양 플랫폼 구조물
열간 압연 강판은 다른 대부분의 대체재보다 훨씬 우수한 내구성을 갖추고 있어 에너지 프로젝트, 선박 및 중공업 분야에서 핵심 자재로 사용됩니다. 압력 용기를 제작할 때는 이 종류의 강재가 무게 대비 뛰어난 강도를 지니고 있어 특히 두각을 나타냅니다. 즉, 극한의 압력과 온도 조건에서도 위험한 물질을 안전하게 담을 수 있으며, 이는 ASME BPVC Section VIII 및 API RP 2A와 같은 규격이 요구하는 바입니다. 국경을 가로질러 뻗어 있는 거대한 파이프라인을 생각해 보십시오. 이 파이프라인은 석유, 천연가스 또는 물을 수송합니다. 열간 압연 강판의 균일한 성분 구성은 균열의 전파를 억제하고, 혹독한 환경에서 유발되는 부식을 방지하는 데 기여합니다. 해상에서는 해양 시추 플랫폼이 해양 환경에 특화된 이 강재의 특수 변형 제품에 의존합니다. 이러한 배합은 염수에 지속적으로 노출되는 상황뿐 아니라 파도와 강풍으로 인한 반복적인 진동에도 장기간에 걸쳐 성능 저하 없이 견딜 수 있도록 설계되었습니다.
이러한 종류의 응용 분야에서 재료가 고장나면, 국제에너지기구(IEA)의 2023년도 『글로벌 에너지 인프라 신뢰성 보고서』에 따르면 운영자들은 정지 시간으로 인해 매시간 약 74만 달러에 달하는 막대한 비용을 부담해야 한다. 이는 일관되고 추적 가능한 핫롤드 스틸(hot rolled steel)이 절대 타협해서는 안 되는 이유를 명확히 보여준다. 이 재료의 성형성(formability)은 해양 구조물, 풍력 터빈 기초, 반응로 외함 부품 등과 같이 매우 복잡한 곡선을 가공할 수 있게 해준다. 또한, 그 열적 안정성(thermal stability)은 정제소와 같은 극도로 높은 온도 환경에서 또는 발전용 터빈 조립 시와 같이 고온 상황에서도 모든 부품의 치수 정밀도를 유지시켜 준다.