문의하기

미디어

더 나은 사회를 함께 만들어갑니다.

[강건재 백과사전] ④ 물, 바람, 충격… 다 덤벼!

하루를 찬찬히 살펴보세요. 집, 학교, 오피스, 상가 등 건물 안에 있는 시간이 절대적이죠. 그 외에는 어떤가요? 길을 걷고, 차로 도로를 달리고, 다리를 건너고, 터널을 지나고… 그 모든 인프라 시설에도 당연히 강건재가 함께 하고 있습니다. 우리는 이를 ‘토목용’ 강건재라고 부릅니다.

교량(다리), 도로, 기초시설 등 토목구조물은 바다와 같이 가혹한 환경에 건설되거나 사람의 손이 자주 닿을 수 없는 오지에 지어지기도 하고, 꾸준한 진동에 노출되는 경우가 많습니다. 극한의 기능을 갖춘 소재가 요구될 수밖에 없겠죠? 때문에 강건재가 토목의 핵심 소재로 사용되어 왔는데요. 물, 바람, 충격… 모든 공격을 이겨내는 강건재! 우리가 거쳐가는 모든 인프라를 책임지는 토목용 강건재를 알아봅니다.


l 녹을 만들어, 녹을 막아주는 기발함! 내후성교량

교량에 들어가는 강건재는 습도가 높은 특수한 대기 환경 때문에 부식이 빨리 진행되는데요. 그래서 교량은 평균 15~25년 주기로 떨어지고 벗겨진 도장 부위를 다시 칠해야 합니다. 비용도 비용이거니와, 교통도 통제해야 하고 무엇보다 수로의 가까이서 도장을 하는 게 친환경적이지 않죠. 그럼 어떻게 해야 할까요? 근본적인 문제인 ‘부식’을 해결하면 되지 않을까요? 그런 강건재를 만들기 위해서 포스코에서는 ‘내후성강’을 개발했습니다.

‘내후성’이라는 말, 익숙하지 않은 분들도 많을 텐데요. 견딜 ‘내(耐)’, 기후 ‘후(候)’, 성품 ‘성(性)’, 즉 기후를 견디는 성질을 뜻합니다. 따라서 내후성강이라고 하면 풍우, 습기, 공기, 빛 자연환경의 작용에 견딜 수 있는 강재를 일컫습니다. 그래서 주기마다 다시 도장해야 하는 낭비와 불편함을 줄여주죠. 포스코에는 대표적으로 HSB-W(High Performance Steel for Bridges-Weathering)강이 있어요. 그런데 이 강종, 부식이 되는 걸 막기 위해서 오히려 녹을 만들어 낸다는데요. 스틸은 자고로 녹이 안 슬어야 좋은 거 아닌지, 그래서 스테인리스 스틸까지 만들어놓고 녹을 만드는 스틸이 웬 말인지? 단박에 이해가 어려운 이 패러독스, 무슨 뜻일까요?

강건재 백과사전 미니상식 내후성강(Weathering steel)은 어떤 원리일까?

내후성강의 원리를 요약하자면, 치밀한 녹을 표면에 의도적으로 생성시켜 강재 안쪽으로는 더 이상 부식이 진행되지 않도록 막아주는 것이다. 내후성강은 내후성이 우수한 구리, 크롬, 인, 니켈 등의 원소를 소량 첨가한 저합금강으로 일반강에 비해 4~8배의 내후성을 가진다. 초기 1~2년 동안 표면이 대기와 접촉하면서 산화가 진행돼 녹이 발생하고, 3~4년째에는 내부의 크롬, 니켈 등의 작용으로 안정산화층이 형성된다. 이 안정산화층이 치밀한 보호막 역할을 하게 되면서 강판의 부식 진행을 막아준다.

내후성강으로 짓는 내후성교량은 일반강에 비해 부식 진행 속도가 현저하게 떨어집니다. 포스코가 개발한 고성능 내후성강 HSB-W강은 일반 내후성강 보다도 용접성, 강도, 인성 등이 강해 초기 공사비용 절감은 물론이고 다리의 수명을 연장시켜줍니다. 현재 경기도 양평의 양수대교, 강원도 춘천시의 오월교 등이 대표적인 내후성강교량입니다. 이 다리를 혹시 지나실 일이 있다면 한 번 눈여겨보세요. “뭐야, 녹이 왜 저렇게 많이 슬었어?”라고 누가 말한다면, “저 녹이 오히려 녹이 더 퍼지는 걸 막아주는 거래.”라고 알려주세요. ٩(ˊᗜˋ*)و

 

l 영화 ‘터널’ 속 참사, 현실에서는 SP볼트가 막아줄게요

▲ 영화 ‘터널’ 스틸컷. 록볼트 부실 시공으로 터널이 무너졌다. (이미지출처=쇼박스)

2016년 개봉한 하정우 주연의 영화 ‘터널’. (스포주의) 그 터널이 무너진 원인을 기억하시나요? 터널이 붕괴되지 않고 버틸 수 있도록 중요한 역할을 하는 자재가 ‘록볼트(Rock Bolt)’인데요. 이 록볼트는 설치 후 시멘트로 덮이기 때문에 외관상으로는 어디에 얼마나 설치되었는지 확인하기가 어렵습니다. 이런 맹점을 노리고 록볼트를 규정보다 적게 설치하거나 저가재를 사용하는 경우가 있다는데요. 영화에서도 이 록볼트가 제대로 설치되지 않아 결국 터널이 무너지고, 주인공이 그 터널 속에 갇혔죠.

따라서 록볼트는 터널의 척추라고 할 수 있는 핵심 자재입니다. 포스코는 이 록볼트가 더 강력한 기능을 발휘할 수 있도록, 강건재사와 함께 월드톱프리미엄 스틸을 적용한 ‘스마트 파이프 볼트(Smart Pipe Bolt)’를 개발했는데요. 일명 ‘SP볼트’는 항복강도 800Mpa의 강관을 사용하기 때문에 일반 록볼트보다 무게는 50% 낮추면서 강도는 2배 이상입니다. 때문에 설치 후 안전성을 극대화하는 것은 물론이고, 공사할 때도 가벼운 무게 덕분에 작업자가 다루기 훨씬 쉬워요. 안전사고 위험도 크게 감소시켜 줄 수 있고요. 또 파이프 내부로 모르타르(시멘트, 석회, 모래, 물을 섞은 것)를 채워 넣을 수 있게 제작되어, 별도 주입용 관을 사용할 필요가 없어 공정이 단순해지는 효과가 있습니다. SP볼트만 제대로 사용한다면, 영화 ‘터널’같은 일은 걱정 안 해도 되겠죠!

 

l 스틸이 제대로 가드 해드립니다– 포스맥 고내식 가드레일

도로나 다리의 가드레일, 다양한 기능이 있지만 가장 중요한 존재의 이유는 차량의 탈선을 막아주는 거죠. 따라서 가드레일에 사용되는 강건재는 국가별로 충돌안정성 기준치를 만족하는 강도를 지녀야 합니다. 이에 더해서, 녹이 슬지 않고 다양한 디자인의 보기에도 좋은 가드레일이라면 더욱 좋겠죠. ‘녹슬 걱정이 없는 철’하면 뭐다? 바로 포스코의 ‘포스맥(PosMAC)’! 포스맥으로 만드는 고내식 가드레일이 있습니다.

기존 가드레일은 저가 열연재를 가공하고 후도금을 하는데요. 제작 시에는 도금 공정으로 인해 비용시공 일수가 증가하고, 설치 후에는 시간에 따라 도금이 벗겨지고 듬성듬성 녹이 생겨 보기에 상당히 지저분해집니다. 결국 추후에 가드레일을 교체하거나 새롭게 도장을 해야 하는데요. 포스맥 가드레일을 설치하면 이런 문제점이 말끔히 해결됩니다.

포스맥 가드레일은 일반 열연재+도금 제품보다 내식성이 3배 이상 우위에 있어, 도금이 벗겨지고 녹스는 외관을 보수를 해야 하는 부담에서 자유로워집니다. 포스맥은 포스코가 20년간 녹이 슬지 않는다는 품질인증서를 발급할 만큼 세계 최고 수준의 내식강입니다. 또 단순 ─ 자형 디자인뿐만 아니라 2단, 3단으로 개방감 있는 구조 등 다양한 디자인의 가드레일 제품도 제작할 수 있어 원거리에서도 식별을 좋게 할 수 있죠. ─ 자형 판형 제품 대비 제작비도 10% 이상 절감이 가능합니다.


토목용 강건재, 다시 보니 참 듬직하죠? 어딘가 모르게 딱딱하고 거대해 보이는 강건재지만 그 속에는 너무나 세심한 고민과 기술이 녹아들어 있답니다. 물이든, 바람이든, 충격이든 다 이길 수 있는 스틸, 포스코가 앞으로도 꾸준히 만들어 갑니다. ‘포스코 스틸이 들어간 강건재’라면 언제든 믿고 쓸 수 있게요.

포스코 스틸로 만드는 프리미엄 강건재의 모든 것, [강건재 백과사전] 시리즈를 통해 만나보세요.