[신소재공학] 철강 금속재료

1. 철강의 개요

철강은 탄소와 철을 기본 성분으로 하는 금속 재료로서 산업 전반에 걸쳐 가장 널리 사용되는 소재이다. 강철은 강도, 인성, 연성이 뛰어나며 가공성과 가격 경쟁력이 좋아 건설, 자동차, 조선, 기계류 등 다양한 분야에 응용된다. 전 세계적으로 연간 생산량은 약 18억 톤에 달하며, 글로벌 철강 시장 규모는 2022년 기준 약 2조 8000억 달러로 평가된다. 철강은 철광석, 석탄, 킬른 가스 등을 원료로 하여 용광로에서 용해된 후 다양한 열처리 과정을 거쳐 제조되며, 이를 통해 탄소 함량에 따라 순철, 탄소강, 합금강 등으로 구분된다. 특히 탄소 함량이 적은 저탄소강은 자동차 차체, 항공기 부품 등에 쓰이고, 탄소 함량이 높은 고강도 강철은 건설 구조물이나 선박 제작에 사용된다. 철강의 강점은 재료의 뛰어난 재생 가능성과 재활용성에 있고, 전체 철강의 약 90%는 재활용된 철강으로 생산된다. 최근에는 친환경 철강 개발이 중요한 이슈로 부상했으며, 수소를 이용한 저탄소강 생산 공정이 연구되고 있다. 또한, 철강 제조 과정에서 CO2 배출량이 많아 전체 산업에서 약 7%의 온실가스를 배출하는 주범으로 지목되고 있으며, 이를 감축하기 위…