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  • [친디아 플러스] vol.110
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    • 철강일반

    도시 미관을 바꾸는 맨홀 뚜껑

    • 날짜2017.09.26
    • 글쓴이이종민

     하루에도 수십 개를 밟고 지나가면서도 그 존재 조차 기억을 못하는 것이 바로 맨홀 뚜껑이다. 내구성 등의 강점 때문에 거의 모든 맨홀 뚜껑이 주철로 제작되는데, 크게 주목 받지 못하는 이유는 바로 획일화된 동그란 형태와 별로 관심을 못 끄는 검은색의 디자인이어서인지 모르겠다
     
     그런 맨홀 디자인을 다양화하고 도시의 특색을 입히려는 노력이 여러 도시에서 일어나고 있다. 2015년 서울시 종로구는 내외국인 관광객이 많이 찾은 인사동의 57개 맨홀 뚜껑을 매듭문양 디자인으로 교체했다. 매듭 모양 디자인은 같은 해 6월 진행한 ‘맨홀 뚜껑 디자인 공모전’에서 공모된 디자인으로 소화전용 맨홀 뚜껑은 노란색으로 입혀 화재 시 쉽게 확인이 가능하도록 하였으며 맨홀의 용도표시와 뚜껑 개폐가 가능하도록 손잡이를 설치하였다. 
     
     인사동에 설치된 매듭 문양의 의미는 ‘인사, 매듭으로 맺어지다’라는 주제로 과거에는 관인방과 대사동이라는 두 동네가 합쳐서 인사동으로 탄생을 했고, 현재는 한국과 세계를 이어주는 장소라는 점에서 인사동의 성격을 연결과 맺어짐으로 규정하고 이를 전통 공예인 매듭이라는 매개체로 표현한 것이라고 한다. 우리나라에서 도시별 특성을 살려 맨홀 뚜껑을 제작한 또 다른 사례는 통영인데 이순신 장군이 만든 거북선 문양을 맨홀 뚜껑 디자인으로 사용하였다.
     
     인사동처럼 도시, 지역별 특성을 살려 맨홀 뚜껑을 제작한 시초는 바로 일본의 오키나하다. 도시 미관을 살리기 위해 1977년 물고기 떼를 맨홀 뚜껑에 새겨 넣은 오키나와 나하(那覇)시였는데 점차 일본 각 지역으로 디자인 맨홀 뚜껑이 유행하여 일본 전체 맨홀 뚜껑 중 약 95%이상이 각 지역의 특색을 담고 있다고 한다. 일본 국토교통성과 하수도단체가 설립한 ‘하수도홍보 플랫폼’에 따르면 일본에는 간단한 기하학적 문양을 포함해 약 1만2000종의 맨홀 뚜껑이 있는 것으로 추산되고 있다.  
     
    이러한 맨홀 뚜껑 붐의 배경에는 SNS 확산과 더불어 2016년에 출시된 맨홀 카드도 한 몫을 담당했다. 2016년 4월 일본 ‘하수도홍보 플랫폼’이 하수도에 대한 좋지 않은 이미지를 바꾸기 위해 무료 형태로 맨홀 카드를 발매했는데, 첫 시리즈 30종은 10만장이 순식간에 팔려 증쇄를 해야 했을 정도로 높은 인기를 얻었다. 맨홀 카드는 이후 4개월에 한 번씩 새로운 시리즈를 발행되고 있으며 2017년 8월 현재, 191개 지자체가 222종을 발행한 상태다.
    맨홀 카드의 앞면에는 맨홀 뚜껑 사진과 위치를 나타내는 좌표가, 뒷면에는 디자인의 유래와 지역 정보가 실려 있다. 맨홀 카드는 독특한 디자인뿐만 아니라, 현지에 가지 않으면 구입할 수 없다는 희소성 때문에 맨홀러(Manholer)라는 새로운 매니아층을 양산하면서 큰 인기를 끌고 있다.
     
     유럽의 경우도 독특한 디자인의 맨홀 뚜껑이 제작된 도시들이 있는데 이탈리아 밀라노의 상수도 맨홀은 명품의 도시라는 명성에 걸맞게 프라다와 협업하여 상수도 맨홀을 물방울이 떨어져 구멍으로 흘러 들어가는 기하학적 형상으로 표현하였고 다른 도시와 차별되게 네모난 형태로 맨홀을 제작하였다. 밀라노의 경우 조르지오 아르마니, 베르사체 등 대표적인 명품 브랜드와 협업으로 다양한 맨홀 뚜껑을 제작했다. 또한 독일 베를린의 경우 브란덴부르크문, 베를린 타워 및 올림픽 경기장 등 도시의 명소들을 맨홀에 새기어 관광객들의 주목을 끌고 있다.

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2017.09.26)  <생활 속 철이야기>
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=382893

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  • [친디아 플러스] vol.110
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    골절치료에 사용되는 생체금속

    • 날짜2017.04.14
    • 글쓴이이종민

    생체재료(Biomaterials)란 용어에 대해 세계적으로 통일된 정의는 아직 없으나 의약품을 제외한 인공 또는 천연의 재료로서, 인체 내에서 사용 기간에 관계없이 인체 내 계통(System)의 전체 또는 일부에 사용되어 인체의 조직, 기관 또는 기능을 치료, 보강 및 회복시키는 재료를 일컫는다.

     생체재료의 기원전 2000~3000년 전부터 시작되었다. 중국, 로마 등지에서 금으로 만든 의치, 유리 안구 및 나무로 만든 치아 등이 이식용으로 사용된 흔적이 있으며 청동이나 구리 등을 이용하여 부러진 뼈를 접합하기도 하였다.

     하지만 실질적인 생체 재료의 사용은 1860년대 리스터(Joseph Lister)에 의하여 무균 외과 수술기법(Aseptic surgical technique)이 개발된 후에야 가능하게 되었다. 그 이전의 이식 수술에서는 철, 금, 은, 백금 등이 사용된 것으로 추정은 되지만 세균 감염으로 인하여 대부분 이식 수술이 성공적이지 못했으며 이로 인해 생체 재료의 사용이나 개발이 활발하게 이루어지지는 않았다. 또한 보철 치료 등도 인체 내부에 하는 것이 아니라 신체 외부에 하는 것이 일반적이었다.

     리스터가 무균 외과수술기법을 개발한 이후 1880년 글럭(Gluck)이 뼈를 고정하기 위해 수지성 시멘트와 상아를 이용하여 보철을 시도하였고 1890년에는 레인(Lane)이 골절 고정에 금속제 나사와 고정판을 사용하였다.

     1910년대 셔먼(Sherman)이 바나듐 합금을 사용하여 고강도 bone plate를 제조하였으나 인체 내에서 너무 빨리 부식이 발생하는 문제점이 나타났고 이를 보완하기 위해 1930년대 들어서 스테인리스 스틸이나 코발트-크롬 합금이 생체 재료로 개발되어 현재까지 bone plate나 인공 관절의 재료로 사용되고 있다.

     현재 사용되고 있는 생체재료는 크게 금속, 고분자, 세라믹 및 복합재료 등으로 구분할 수 있는데 금속계 생체재료는 주로 골절 치료용으로 많이 사용되고 있다. 골절된 뼈를 고정하며 힘을 지탱하고 또 무수히 반복되는 힘을 견뎌야 하기 때문이다.

     골절 치료를 위해 사용되는 생체금속의 용도는 다양하다. 뼈가 부러졌을 때는 뼈를 고정하는 골 고정용 와이어로 부러진 부위를 묶어주거나 골 고정판, 골 고정용 스크류로 서로 연결하고, 골수 내에 금속 로드를 박아 체중을 지탱하게 한다. 뼈를 고정해 더 이상의 골절이 진행되지 않도록 하고, 뼈가 다시 붙을 수 있도록 하는 것이다.

     이러한 생체금속에서 가장 중요한 조건은 인체 내부에서 재료가 녹이 슬지 않아야 한다는 것이다. 우리 몸은 60~70%가 물로 되어있고, 부식을 일으키는 염소 이온이 풍부하므로 소재에 녹이 생기기 좋은 환경이기 때문이다.

     초기 생체금속은 철, 금, 은, 백금 등 다양한 재료가 사용되었으나 최근에는 스테인리스 제품이 가장 많이 사용되고 있는데 그 중에서도 부식을 최소화하기 위해 탄소의 농도를 최저인 0.03% 이하로 낮춘 제품인 SUS 316L이 골 고정용으로 가장 많이 사용되고 있다. 이외 타이타늄과 코발트-크롬 합금 등이 생체 금속재료로 많이 사용되고 있다.

     생체재료가 우리 몸에서 잘 활용되기 위해서는 ‘생체 안정성’과 ‘생체 친화성’이 요구된다. 생체 안정성이 중요한 이유는 아무리 우수한 재료라고 해도 우리 몸 속에서 유해한 물질을 방출하거나 독성반응을 나타내면 생체재료로 적합하지 않기 때문이다. 또한, 생체 안정성이 확보된 소재라고 해도 몸 속의 조직과 닿아 예상치 못한 알레르기 반응이나 기타 부작용을 일으키면 이를 사용할 수 없기 때문에 생체 친화성 또한 중요하다.


    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2017.04.14)  <생활 속 철이야기>
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=374560

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    볼펜에 녹아 있는 철강기술

    • 날짜2017.04.03
    • 글쓴이이종민

    “우린 아직 볼펜 하나 제대로 못 만들고 있다.” 이 말은 바로 중국의 리커창(李克强) 총리가 중국 제조업의 첨단화를 강조할 때마다 지난 연말까지 하던 말이다. 중국은 일 년에 380억 개의 볼펜을 생산하여 전 세계 공급량의 80% 정도를 담당하고 있지만 볼펜의 핵심 기술인 볼펜 심은 자체 생산하지 못하고 일본, 독일에서 수입하여 조달한다는 의미였다.

    하지만 리커창 총리의 볼펜 이야기는 올해 1월부터 들을 수 없게 되었다. 중국 정부는 2011년 볼펜 심 국산화를 중점 연구개발사업으로 선정하고 2014년까지 6000만 위안(약 105억원)의 예산을 투입하여 볼펜 심 개발에 집중하였다. 이러한 지난 해 9월 타이위안(太原) 강철이 2.3㎜의 일정한 두께로 사출되는 볼펜 심용 스테인리스 강선 합금 개발에 성공하였고 올 들어 볼펜 제조업체 베이파(貝發) 그룹이 이 스테인리스 강선을 가지고 100% 중국제 볼펜 심을 개발했기 때문이다.

    볼펜이 나오기 전까지 서양의 주된 필기도구는 펜과 만년필이었으나 필기할 수 있는 물질의 종류나 제품의 대량 생산에는 제약이 많았다. 볼펜에 대한 연구개발에 대한 역사적 기록은 17세기 갈릴레오 갈릴레이 때부터 시작되었다는 이야기가 나올 만큼 오래된 것이었으며, 볼펜에 대한 첫 특허는 19세기 후반부터 나오기도 하였으나 당시 제품은 볼펜 심이 너무 거칠어서 종이 위에 세밀하게 글을 쓰기에는 적당하지 못하였다.

    따라서 새로운 필기구 개발을 위한 인류의 노력은 20세기 초∙중반까지도 수많은 시행착오를 거듭하였다. 그리고 마침내 오늘날과 같은 형태의 볼펜의 출현은 헝가리의 라슬로 비로(László Bíró)에 의해서 이루어졌다. 우리나라에서는 볼펜, 중국어로는 原子筆, 영어로는 ball-point pen 또는 ball pen이라고 불리는데 영국과 호주 등에서는 발명가 이름인 biro를 사용하여 제품을 부르기도 한다.

    신문 편집자였던 라슬로 비로는 글을 많이 쓰면서 만년필 때문에 골치를 앓고 있었는데 잉크를 채우고 지저분해진 종이를 치우는데 시간이 많이 들고 만년필의 날카로운 펜 끝 때문에 종이가 쉽게 찢어지는 점 등이 불만이었다. 그는 이러한 문제들을 해결하기 위해 볼펜 개발에 관심을 가지게 된다. 그는 신문 인쇄 잉크가 빨리 말라서 종이가 젖거나 얼룩이 생기지 않는다는 점에 착안하여 신문 인쇄 잉크를 사용하여 볼펜을 만들고자 했다. 당시 볼펜의 또 다른 문제점은 잉크가 원하는 대로 흐르지 않아서 사용 시에는 볼펜을 거의 수직으로 잡고 써야만 된다는 점이었는데 이는 잉크 관에 압력을 가해 삼투압을 이용해 잉크가 흐르게 하도록 하여 해결하였다.

    비로는 화학자인 동생 조오지의 도움으로 현재 형태의 볼펜을 개발하고 1938년 6월 15일 영국 정부에 특허를 신청하였으나 상업적인 생산은 1940년 비로 형제가 나치 독일을 피해 아르헨티나로 이주하여 ‘Birome’ 이라는 브랜드는 제품을 생산하면서 시작되었다.

    미국에서는 1945년부터 생산, 판매되기 시작하였는데 미국에서 처음 팔린 볼펜의 가격은 한 자루에 $12.5달러로 당시 물가를 반영하면 엄청나게 높은 가격이었다.

    볼펜은 그 후 영국을 비롯한 유럽 전역에서 볼펜이 생산되었으며 보다 저렴한 볼펜 심은 BIC, 후버, 제록스 같은 회사에 의해 대량 생산되어 대중화가 이루어졌다. 우리나라에서는 1963년부터 ㈜모나미가 제품을 생산, 판매하였는데 볼펜 심 국산화는 크롬강으로 1975년에 이루어졌다.

    이종민 수석연구원

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2017.04.03)  <생활 속 철이야기>
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=373713

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    지진으로부터 마천루를 보호하는 강철 공

    • 날짜2017.03.14
    • 글쓴이이종민

    타이완의 맨하탄이라 불리는 신이(信義)지구에 위치한 타이베이 금융센터는 건물의 층수를 지칭하여 ‘'타이베이 101 빌딩(높이 508m, 지상 101층, 지하 5층)’'이라고 불린다. 2004년에 완공된 이 건물은 2010년 1월 아랍에미리트연합(UAE) 두바이에 '부르즈칼리파'(162층·828m)가 완공되기 전만 해도 세계 최고의 마천루라는 타이틀을 가졌었으며 타이완 최고의 관광 아이콘이 되었다.
     
    타이완의 유명 건축가 리쭈위안이 설계한 이 건물의 외관은 하늘로 뻗어 나가는 대나무 위에 꽃잎이 겹겹이 포개진 형상을 띄고 있는데 건물 외관의 8개 마디 형상은 중화 문화권에서 부, 번영, 성장, 발전 등을 의미하는 숫자 ‘8’을 염두에 둔 것이라고 한다.  
     
    타이베이 101 빌딩 89층에 위치한 전망대는 사방이 유리로 설계되어 타이베이 시내를 360도 파노라마로 감상할 수 있다. 전망대 전용 엘리베이터는 순간 속도가 분당 1km가 넘어 1층에서 전망대까지 40초 정도에 도착할 수 있다.
    전망대에서 볼 수 있는 특이한 점은 아래 88층부터 92층까지 연결되어 설치된 황금색 쇠구슬이다.  타이베이 101빌딩이 설계 단계부터 관광 상품의 하나로 내세운 이 쇠구슬의 역할은 강한 지진이나 바람으로부터 빌딩이 견딜 수 있게 하는 일종의 내진구조물(Wind damper)이다.
     
    대만은 세계에서 가장 활발한 지진 활동이 일어나는 곳으로 흔히 불의 고리라고 불리는 환태평양 지진대에 속해있다. 대만 남부의 동중국해는 유라시아판과 필리핀판이 맞물려 있기 때문에 이 두 지진판이 서로 충돌하여 엄청난 진동이 발생하게 된다. 실제로 1999년 대지진 당시 2,400여명이 목숨을 잃고 건물 5만여 채가 무너졌으며 타이베이 101 빌딩 공사가 진행되었던 2001년 3월에도 규모 6.8의 강진이 발생해 공사장 인부 5명이 사망하는 사고가 발생하였다.
     
    타이베이 101 빌딩의 쇠구슬의 원리는 시계추 원리와 비슷하다. 시계추가 달린 괘종시계를 좌우로 흔들어도 시계추는 지구의 중심방향을 유지하며 거의 진동하지 않고, 시계추의 무게가 더 무거울수록 더 큰 진동에도 괘종시계가 넘어가지 않는다.
    타이베이 101 빌딩의 쇠구슬은 건물이 흔들릴 때 반대 방향으로 이동해 건물이 덜 흔들리도록 하는데 건물에 작용하는 충격의 40%까지 완충시키는 효과를 낸다고 한다.
     
    쇠구슬의 제작 비용은 80만 달러가 소요되었고 무게는 약 660톤이다.  빌딩 시공 시 쇠구슬을 지상으로부터 88층까지 한번에 올릴 수가 없어 두게 12.5cm의 강철판 41개를 설치장소까지 각각 올린 후에 현장에서 용접작업을 하여 지름 5.5m의 쇠구슬로 만들었다고 한다.
    쇠구슬은 16개의 강철 케이블 로프를 사용하여 4개 위치에서 매달아 진차처럼 매달리게 하였는데 강철 케이블의 상단부는 92층에 고정되어 있다.
     
    쇠구슬은 하단부는 요람 주위에 길이 2미터의 유압 범퍼 8개가 설치되어 있다. 건물 전망대에는 2013년 지진 발생 시 쇠구슬이 건물이 흔들리는 방향의 반대방향으로 이동하는 모습이 녹화되어 관람객들에게 상영되고 있다.
     
     그림1. 타이베이 101빌딩의 강철 구



     






    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2017.03.14)  <생활 속 철이야기>
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=372910

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    전극봉

    • 날짜2017.02.23
    • 글쓴이이종민

      현재 철강제품을 생산하는 제조법은 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 하나는 자연상태의 철광석을 환원제이자 열원인 석탄과 반응하게 하여 쇳물을 얻는 고로법(용광로법)이며, 다른 하나는 한번 이상 철강제품으로 만들어졌다가 회수된 철스크랩을 다시 전기로에서 녹여 원하는 철강제품을 제조하는 전기로법이다.

      탄소막대에 전류를 흐르게 하고 아크(Arc)를 발생시켜 그 열로 철을 녹이는 실험은 1879년부터 시작되었고 이러한 원리를 이용해 다양한 전기로 조업 방법이 개발되다가 1964년 UHP(Ultra High Power) 방식이 개발되면서 전기로 조업의 생산성은 획기적으로 상승하였다.

      전기로에서 철스크랩을 용해하는 전극봉도 주성분은 탄소다. 전극봉은 연필심과 같은 구조와 성질을 가진다. 즉, 6개의 탄소 원자가 6각형의 고리 모양으로 연결된 것이 층층이 쌓여있는 구조다.

      하지만 연필심과 같은 일반 흑연은 층과 층 사이에 전류가 잘 통하지 않기 때문에 전극봉은 이들 층간 배열을 길이 방향으로 직선화 시킨 구조로 만들어 전류를 잘 흐르도록 제조한다.

      전극봉의 제조방법은 다음과 같다. 석탄을 가열하여 녹이면 석탄 입자끼리 다시 뭉쳐져 높은 강도의 덩어리가 만들어지는데 이것이 용광로의 원료로도 사용하는 코크스이다. 이 코크스를 2,500°C 이상에서 재처리하면 인조 흑연이 만들어지며 이것으로 전극봉을 만든다.

      인조 흑연의 특성은 고밀도, 고강도의 초미립자 구조로 전극의 소모가 적고 기계 가공성이 좋은 장점이 있다. 일반적으로 원재료부터 가공하여 흑연화 과정을 거쳐 전극봉으로 제품이 탄생하기까지는 12~16주 정도 소요된다.

      전기로의 원리는 우리가 흔히 보는 용접작업의 원리와 같다. 용접봉과 용접재료에 전극단자를 연결하고 용접봉을 재료에 붙였다 때면 섬광과 함께 고열이 발생하면서 용접작업이 이루어진다.

      전기로의 전극봉 끝부분에서 튀어나온 전자가 전극봉과 스크랩 사이에서 전류가 흐를 수 있는 플라즈마 상태를 만들고 전극봉과 스크랩 사이에 전류가 흐르기 시작하면 전극봉에서는 더 많은 열전자가 방출되고 서로 충돌을 일으키는데, 이러한 충돌에 의해 발생된 에너지는 철스크랩을 녹일 수 있을 만큼 온도를 높이게 된다.

      일반적인 전기로 조업에서는 3상 교류를 사용하기 때문에 전극봉을 3개 사용한다. 하지만 전기적인 특성만 보면 교류(AC)보다 직류(DC)가 안정적이다. 그럼에도 교류를 사용하는 이유는 전압을 바꾸는 변압이 용이하기 때문이다. 하지만 1990년대 이후에는 일반강을 생산하는 업체 중심으로 전극봉이 1개만 있는 DC전기로를 사용하기도 한다. 



    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2017.02.23)  <생활 속 철이야기>
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=371927

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    Fe 성분이 많은 온천

    • 날짜2017.02.15
    • 글쓴이이종민

    겨울철 날씨가 더욱 추워질수록 생각나는 여행지가 바로 온천이다. 온천은 온천수의 성분에 따라 유황온천, 탄산온천, 염화온천 등으로 구분할 수 있고 그 효능도 달라진다.

     예를 들어 유황온천의 경우, 온천욕에 의해 피부 표면의 성분이 유화되어 피부가 매끄러워져 특히 피부병에 효과가 있다고 한다. 일반적인 온천욕의 효과는 혈관의 확장 작용을 도와 혈압을 내려주어 고혈압, 심장병 등의 작용을 한다고 한다.

     흔하지는 않지만 온천수 성분에 철 성분이 많이 함유된 온천을 함철온천 혹은 철천(鐵泉)이라고 한다. 함철온철은 온천수가 용출하여 공기와 만나면서 철 성분이 산화되어 적갈색을 띄는 특징이 있는데 이런 함철온천 중 가장 유명한 것이 바로 일본 고베 지역의 아리마온천이다.

     일본 3대 온천 중 하나인 아리마온천은 일본에서도 오래된 온천 중의 하나로 8세기부터 명성을 쌓아서 1200년 이상의 역사를 자랑한다. 도요토미 히데요시 같은 권력자도 아리마온천을 좋아하여 자주 방문했다는 내용이 일본 고서에 전해지기도 한다.

     아리마온천의 온천수는 철과 염분이 풍부한 킨센(金泉), 라듐과 탄산염이 함유된 긴센(銀泉)의 두 종류가 있다. 킨센의 온천수는 철 성분이 산화되어 앞에서 기술한 바와 같이 적갈색이다.

     킨센에 함유된 염분은 해수의 2배에 달하는데 근육통이나 신경통, 피부병에 효과적이라고 한다. 일반적으로 함철온천수는 목욕에 의한 철분의 피부흡수 등으로 빈혈에 효능이 있다고 알려져 있다.

     유럽 지역에서 철 성분이 많은 온천으로는 체코의 칼를로비바리(Karlovy Vary)가 유명하다. 카를로비바리는 ‘카를 왕의 원천(源泉)’이라는 뜻으로 14세기 중반 카를 4세가 보헤미아 숲에서 사냥하던 중 다친 사슴이 원천에 들어가 상처를 치유하는 것을 목격하면서 온천의 효능이 알려졌으며, 18세기부터 왕족, 정치가 및 수많은 예술가들이 즐겨 찾는 휴양지로 발전했다.

     과거 프로이센의 프리드리히 1세를 비롯해 쇼팽, 바그너, 브람스, 리스트 등의 음악가나 카프카, 괴테 등의 문인들도 자주 방문하여 유명해졌으며 최근에는 매년 7월에 열리는 카를로비바리 영화제의 개최 장소로 유럽의 중요 영화제의 하나로 자리를 잡았다.

     카를로비바리 온천은 온천수에 몸을 담그는 것 뿐만아니라, 온천수를 음용하는 치료법으로도 유명한데 도시 곳곳에 위치한 콜라나다(온천이 솟는 주랑)에는 수도가 연결되어 관광객들이 마음껏 온천수를 시음할 수 있다. 거리 곳곳에서 시음용 전용 컵을 여행 기념품으로 팔고 있어서 관광객들에게 또 다른 즐거움을 주기도 한다.

     우리나라 설악산에 있는 오색약수에서도 비슷한 체험을 할 수 있다. 설악산 대청봉과 남쪽 점봉산 사이 오색천 개울가의 3개의 바위 구멍에서 나오는 약수 중 위쪽의 약수는 철분이 많고 아래쪽 2개 구멍에서 나오는 약수는 탄산질 성분이 많이 나온다, 오색약수의 하루 용출량은 1,500리터 정도인데 위장병, 신경통, 빈혈 등에 효력이 있다고 한다.


    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2017.02.15)  <생활 속 철이야기>
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=371442

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    강철로 만든 피사의 사탑

    • 날짜2017.01.23
    • 글쓴이이종민

     이탈리아 서부 토스카나 주에 있는 피사의 사탑은 기울어진 탑으로 유명하다. 1173년 팔레르모 해전 승리 기념으로 착공 시에는 수직이었으나 1178년 공사도중 처음으로 탑이 기울어진 것이 발견되어 공사를 중단하였다. 이후 1272년~1278년, 1360년~1372년 등 3차에 걸쳐 탑 건설을 재개하여 사탑을 완성하였다.

     높이가 55m에 이르는 피사의 사탑은 총 297개의 계단으로 이루어졌으며 바깥 지름은 15.5m이고 대리석으로 이루어진 탑의 무게는 1만4,453톤에 이른다.

     피사의 사탑이 기울어지게 된 원인은 지반침하가 일어났기 때문이다. 진흙, 고운 모래 및 조개껍데기 등으로 구성되어 상대적으로 토질이 부드러운 남쪽 부분에 지반 침하가 발생하여 기울어지기 시작했고 탑이 기울어지면서 남쪽 지반에 대한 하중이 더욱 커지게 되어 침하가 더 진행되는 악순환이 반복됐다.

     이탈리아 정부는 1935년부터 남쪽 지반 보강을 위하여 지하수가 지반을 부드럽게 하는 것을 방지하기 위해 약품을 주입하여 사탑 주변으로의 지하수 유입을 방지했고 이후 몇 차례 보수 공사를 하였는데 결국은 1960년대부터는 국제 사회에 공개적으로 사탑이 더 이상 기울어지는 것을 방지하도록 기술적인 도움을 요청하기도 했다.

     이후 1990년부터는 안전상의 문제로 아예 사탑의 공개를 금지하고 최종적으로는 북쪽 지반을 제거하는 공법으로 사탑이 더 이상 기울어지는 것을 막는 노력을 하였다. 10여 년간의 보수작업 끝에 2001년 피사의 사탑은 일반인들에게 다시 공개됐는데 사탑의 기울어짐 현상은 여러 차례의 보수공사로 일단 그 진행을 멈춘 상태이고 현재 기울기 각도는 약 5.5도를 유지하고 있다.

     아무튼 피사의 사탑은 기울어진 외관 때문에 매년 세계인의 방문을 받는 관광명소가 됐다. 아이러니한 것은 이러한 점에 착안하여 세워진 건물이 있다는 것이다. 바로 아부다비에 위치한 ‘캐피탈 게이트 빌딩(Capital gate building)’이다.
     











     

     


    ▲ UAE 아부다비에 세워진 ‘캐피탈 게이트 빌딩'. 스테인리스스틸을 사용하고 기울어진 건물 모양 때문에 '강철로 지어진 피사의 사탑'으로 불리운다












     높이 160m, 총 35층으로 설계된 캐피탈 게이트 빌딩은 12층까지는 지상에서 똑바로 수직으로 상승을 하지만, 이후 13층부터는 30~140cm 앞으로 나가서 지상에서 18도 기울어진 독특한 구조를 보이고 있다.

     다국적 설계그룹인 RMJM사가 디자인한 ‘캐피탈 게이트 빌딩은’ 사막 도시의 발전과 함께 진화를 의미하는 횃불을 형상화하여 설계되었고 한다. 2007년 9월부터 착공한 이 건물은 기울어진 경사에 의해 발생하는 하중을 견디기 위하여 지하 20~30m 깊이에 파일(pile) 490개를 박아서 시공하였다. 다이아그리드(Diagrid)구조로 설계되어 철강재가 총 1만3,200톤이 사용되었으며, 다른 각도로 배치된 1만2,500개의 유리창이 현대적인 건축물로서의 위용을 더해주고 있다.

     스테인리스스틸로 보강되고 표면이 특수 처리된 복층 유리는 고온의 사막 복사열을 30% 이상 감쇄시켜 냉방비를 최소화시키는 한편, 현저히 낮은 반사율을 가지고 있는 것이 특징이다.

     기울기 각도로 보면 피사의 사탑보다 3.3배 기울어진 이 건물은 세상에서 가장 기울어진 인공탑(World‘s furthest leading manmade tower)으로 2010년 1월 기네스북에 등재됐으며 타임지가 선정한 10대 불가사의 건축물에 피사의 사탑과 함께 랭크되기도 했다.

     얼핏 보면 마치 장화처럼 보이는 캐피탈 게이트 빌딩은 피사의 사탑처럼 직선상태가 아니라 곡선으로 휘어져 보다 미학적인 느낌을 준다. 캐피탈 게이트 빌딩은 철강이라는 소재가 가진 강한 강도를 적극 활용하여 건축물에 무한한 상상력을 부여한 아부다비의 명물이 탄생한 것이다.


    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2017.01.23)  <생활 속 철이야기>
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=370238

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    최고의 발명품 지퍼(Zipper)

    • 날짜2016.12.19
    • 글쓴이이종민

    1893년 미국 시카고의 직공 휘트콤 저드슨 (Whitcomd L. Judson)은 군화 끈을 매는 불편함을 덜기 위해 좀 더 편리하게 군화를 신을 수 있는 방법을 고민하다 ‘Claps locker’라고 불리는 철로 만든 장치를 개발한다. 작은 쇠사슬에 구부러진 쇠돌기를 넣는 구조를 고안했는데 생각만큼 편리하지 못했고 쇠돌기를 올릴 때 중간에 자주 걸리기도 하고 사이가 벌어지는 현상이 자주 발생하여 그의 특허는 많은 사람들에게 큰 호응을 받지 못했다. 하지만 저드슨의 특허는 오늘날의 지퍼(Zipper)의 탄생을 가져오는 시발점이었다.
     
     1913년 선드백(Gideon Sunback)은 불편하게 여겨졌던 고리를 제거하고 이빨을 맞물리게 해서 사용할 수 있는 새로운 장치를 고안하여 플라코(Plako)라는 명칭으로 제품 특허를 받는데 이 제품이 현재 우리가 사용하고 있는 지퍼의 초기 모델이며 이렇게 개발된 플라코는 1차 세계대전 중에 군인들의 허리 Sack, 낙하산, 구명조끼 등에 부착되어 사용되었다.
     
    1923년에 현재는 타이어회사로 더 유명한 굿리치(Goodrich)社에서 지퍼 달린 장화를 생산, 판매 하였는데 이 신발이 대중에게 인기를 얻으면서 ‘Zipper’라는 장화 상표가 잠금 장치를 지칭하는 용어로 일반화되었다.

    지퍼가 신발뿐만 아니라 의류에 사용되면서 인류는 그 동안 경험할 수 없었던 편리함을 누릴 수 있었는데 지퍼가 나오기 전까지 서양인들은 옷에 달린 30여 개의 단추와 후크를 풀고 잠그는데 시간을 낭비했지만 지퍼의 발견으로 옷을 갈아있을 때 시간을 단축했을 뿐만 아니라, 보온성 측면에서도 획기적인 개선을 가져왔다.
     
    지퍼 기술의 발전은 이후 일본의 Y社에 의해 비약적으로 발전하였는데 업계 최초로 생산 설비를 자동화하여 제품을 생산하였고 다양한 제품, 공정 기술을 끊임없이 개발하여 세계 시장점유율을 70%까지 올리기도 하였다.
     
    지퍼는 슬라이더를 당길 때 맞물리는 부분인 이(tooth), 지퍼에 달린 두 줄의 이를 합치거나 분리시키는 부분인 슬라이더(slider), 슬라이더를 움직일 때 사용하는 손잡이(tab), 이가 붙어 있는 천 조각, 바느질해서 옷감 솔기에 이어 붙인 띠(tape), 지퍼 맨 아래 끝에서 슬라이드를 멈추게 하는 막음쇠(stop)으로 구성되어 있는데 제품 개발 초기 이(tooth)나 손잡이(tab)를 철로 제작했었지만 현재는 플라스틱이나 폴리에스테르 같은 화학소재를 사용한 제품도 일반화되는 등 그 소재도 다양해졌다.
     
    플라스틱 지퍼는 일명 비스론(Vislon) 지퍼, 데르린(Delrin) 지퍼라고도 불리는데 각각 일본 Y社고유 특허명칭과 미국 화학회사 D社의 레진(Resin) 제품 상표 명칭이다. 플라스틱 지퍼는 아세탈 수지에 안료를 투입하여 착색하고 원료를 사출기에 투입하여 제작하는데 다양한 색으로 착색이 자유롭다.

    폴리에스테르 지퍼는 흔히 나일론지퍼, 코일지퍼라고 불리는데 코일지퍼라고 불리는 이유는 이빨의 형상이 나선모양으로 가공되어서 유래한 명칭이다.
    마지막으로 메탈지퍼는 크게 알루미늄, 황동, 니켈 등이 주 소재로 활용되고 있다.


    포스코경영연구원 철강연구센터 이종민 수석연구원

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016.12.19)  <생활 속 철이야기>
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=368171

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    금속의 열(熱) 전도도

    • 날짜2016.12.09
    • 글쓴이이종민

    발열문제로 신형 K2C1 소총 전량 회수 해프닝.. 금속 종류에 따라 열 전달속도 천차만별

    올해 우리 군이 신규로 보급했던 신형 K2C1 소총이 보급 3개월 만에 전량 회수되는 어처구니 없는 일이 발생한 바 있다. 회수 사유는 100발 이상 사격을 하게 되면 총열을 만질 수 없을 정도로 뜨거워지는 단점이 있었기 때문이다. 

    K2C1 소총은 우리 군의 주력화기인 K2 소총의 개량형으로 내부 구조는 같지만 크게 두 가지를 개선했는데 바로 신축형 개머리판과 피카티니 레일(Picatinny Rail) 부착이다. 키가 큰 신세대 장병들이 개머리판 길이를 조절할 수 있고 조준경, 레이저 지시기 등을 간단하고 견고하게 장착할 수 있도록 소폭 개량한 것이다.
     
    신형 K2C1 소총은 2016년 6월 중순 서부 전선과 동부 전선의 2개 사단부터 보급하기 시작했는데 발열 문제는 피카티니 레일에서 생겼다. 총열 덮개 상·하단에 홈을 파느라 재질을 강화플라스틱에서 알루미늄으로 바꾸었는데 유난히 더웠던 올해 여름에 100발 이상 사격할 때 열전도율이 높은 알루미늄 총열 덮개가 뜨겁게 달아올라 화상을 입을 정도였다.

    육군은 장병들의 불만이 접수된 후 바로 보급한 1만8,000정을 전량 회수했고 병사들은 이전의 K2 소총을 다시 쓰고 있다. 새로 개발된 K2C1 소총의 시험 평가는 원래 2015년 3~4월 2개월 동안 진행하였는데 상대적으로 보급이 되기 시작한 여름에 발열 현상이 심하게 나타난 것이다.
     
    K2C1 소총의 발열 현상은 열전도에 의한 것이다. 열전도는 물체 내부에서 열이 전달되는 속도로 물질 종류에 따라 큰 차이가 있다.

    예를 들어 철이나 구리, 알루미늄 같은 도체의 경우 열이 매우 빠르게 전달되지만 플라스틱과 같은 절연체인 물질의 경우에는 느리게 전달된다. 또한 액체와 ·기체는 고체에 비해 열전도가 매우 느리고 그 일부에 가해진 열을 전체에 확산시키기 어렵다. 주택의 창이 2중창으로 되어 있는 것은 이는 창문과 창문 사이에 공기라는 열 절연체를 사용하기 위한 것이다.
     
    같은 금속이라도 열을 전달하는 정도가 다른데 20℃ 환경에서 철의 열전도율은 62 kcal/℃ 인데 반하여 알루미늄의 열전도율은 196 kcal/℃으로 알루미늄이 철 대비 3배 이상 열전도율이 높다. 반면 스테인리스 스틸의 경우 14 kcal/℃로 철의 열전도율의 4분의 1 수준에 불과하다. 같은 온도 하에서 순은과 구리의 열전도율은 각각 360, 320 kcal/℃ 로 알루미늄 보다 높은 수준이다. 난방용 배관 소재로 다른 금속보다 구리 제품을 사용하는 이유가 바로 여기에 있다. 
     
     열전도도를 가지고 생활 속의 제품에 활용한 또 다른 예는 아이스크림 스푼이다, 2011년 일본에서 냉동실에서 바로 꺼낸 딱딱한 아이스크림을 곧바로 먹을 수 있게 해주는 스푼이라는 개념으로 출시된 이 제품은 열전도율이 높은 알루미늄을 채택하였다. 스푼을 잡은 손의 체온이 아이스크림에 쉽게 전달되게 아이스크림을 먹기 좋은 온도로 쉽게 녹이는 것이 제품의 아이디어다. 이제품은 개당 3,240엔이라는 높은 가격에도 불구하고 8만개 이상 판매되어 대히트를 기록하였다, 장인이 수작업으로 만들어 외관의 완성도가 높고 사용감도 매우 좋다고 한다.
     
    이 알루미늄 아이스크림 스푼이 대히트를 하자, 당연히 알루미늄 보다 열전도도가 좋은 구리제품으로 제조된 유사상품이 다수 발매되었지만 가격과 중량, 외관 면에서 알루미늄 제품이 더 선호된다고 한다.  소재 특성에 대한 정확한 이해가 히트 상품을 창출해내는 원동력이 아닌가 싶다.


    포스코경영연구원 철강연구센터 이종민 수석연구원

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016.12.07)  <생활 속 철이야기>
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=367662

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    교통·레저 시설로 각광받는 케이블카

    • 날짜2016.11.18
    • 글쓴이이종민

      세계 엑스포가 열렸던 2012년 여수의 관광객 수는 1,525만명을 돌파하며 남해안 관광의 메카로 부상할 것이라는 기대를 갖게 하였으나, 2014년 연간 관광객 수는 988만명으로 2년 동안 35%가 감소했다. 관광객 증가에 엑스포 효과가 몇 년을 지속하지 못 하는구나 생각할 즈음, 2015년 관광객 수는 1,358만명으로 극적으로 증가하였다.

      이런 관광객 증가의 배경에는 여러 요인이 있겠으나 여수 돌산과 오동도를 잇는 해양 케이블카의 등장이 주요 원인이라는 것은 부인할 수 없다.

      원래 2012년 여수 엑스포 기간에 맞추어 개통하려고 사업을 추진했던 여수 해양 케이블카는 환경 및 시민 단체들의 반대와 보상 협의지연으로 인해 2013년 3월이 되어서야 착공이 이루어지고 운행은 2014년말에 이루어졌다.

      오동도 입구 자산공원에서부터 돌산도 돌산공원까지 약 1.5km 바다를 80~90미터의 높이로 가로지르는 해양 케이블카의 도입으로 돌산공원 방문객은 2013년 68만명에서 2015년에는 257만명으로 4배 수준으로 증가하였으며 2015년 케이블카 이용객 수는 210만명을 돌파했다.


    ▲ 여수EXPO 이후에도 관광객 증가를 이끌고 있는 여수 해양 케이블카의 전경 

      아시아에서 홍콩, 싱가포르, 베트남에 이은 네 번째로 만들어진 해상 케이블카에서 볼 수 있는 아름다운 자연 경관이 창출한 관광객 증가 효과라고 할 수 있다.

      케이블카(cable car)의 법적인 용어는 삭도(索道)로 ‘공중에 설치한 와이어로프에 운반기를 달아 여객 또는 화물을 운송하는 것’을 뜻한다. 여기서 케이블카란 엄밀히 말해 알프스 등 고산지대에서 케이블을 이용해 끄는 산악 열차를 말한다.

      케이블카의 영어식 표현은 Ropeway가 일반적이며, Aerial Cableway 또는 Aerial Tramway라고도 한다. 스키장에서는 보통 ‘곤돌라’라는 이름으로 운행되는데, 곤돌라의 구조는 케이블카와는 구조적으로는 조금 다르다. 케이블카는 고정된 케이블 위를 굴러서 다니지만, 곤돌라는 케이블 자체가 움직이기 때문이다.

      케이블카의 주요 응용 분야는 산림, 광산 개발뿐만 아니라 교통, 관광, 레저 스포츠에 이르기까지 매우 다양하다. 타 교통수단과 비교할 때 케이블카의 장점은 상대적으로 건설비가 저렴하고 지세와 관계없이 최단 거리 직선 주행이 가능하고 눈ㆍ비에 의한 재해가 거의 없고 제설작업 조차 필요가 없다는 점이다.

      설악산 등에서 환경 문제로 케이블카 설치에 대한 갑론을박이 있긴 하지만 자연훼손 면적이 도로 개발에 비해 현저히 적으며, 소음ㆍ배기 등에 의한 환경 피해도 거의 없으며, 마지막으로 도로 건설 등과 비교해볼 때 원래 자연 상태로 복귀도 매우 양호하다.

      이러한 장점 때문에 케이블카는 전세계적으로 산간 교통 및 레저 시설로서 각광을 받고 있으며 이웃나라 일본만 하더라도 스키장을 제외한 여객용 케이블카가 130여 곳에 설치되어 있다.

      세계에서 가장 긴 케이블카는 2016년 4월에 운행을 시작한 판시판 케이블카로 운행거리가 6.2km에 이른다. 베트남 북부 산악지대인 라오까이주에 위치한 해발 3,143미터의 판시판 산에 위치한 판시판 케이블카는 출발 지점과 도착 지점의 고도 차이가 1.4km나 되며 이틀 정도 걸리는 판시판 산 등반 시간을 15분으로 비약적으로 단축시켰다.

      아시아에서 유명한 해상 케이블카는 홍콩 란타우 섬의 뚱총 타운센터와 포린사의 5.7km 구간을 연결하는 ‘옹핑 360’으로 2006년에 운행을 시작하였다. 케이블카 탑승 시간인 25분 동안 파노라마처럼 펼쳐지는 란타우 섬을 조망할 수 있는데 바닥이 유리로 되어있는 크리스탈 객차는 관관객들에게 매우 높은 인기를 얻고 있다.

      통영 미륵산에 설치된 한려수도 조망 케이블카는 한국에서 유일한 2선(bi-cable) 자동순환식 곤돌라 방식으로 운행거리가 1,975m로 국내 일반관광객용 케이블카 중에서는 가장 길다. 서울 시민에게 친숙한 남산 케이블카는 1962년 운행 시작 후 반세기 이상 서울의 명물로 사랑받고 있다.

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016.11.18)  <생활 속 철이야기>
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=366644

     

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    원가 낮추고 품질 높이는 합금철

    • 날짜2016.10.24
    • 글쓴이이종민

    철강제품을 생산하려면 철광석ㆍ석탄(원료탄) 등 연원료뿐만 아니라 다양한 성분의 비철금속도 필요하다. 크게 두 가지 목적에서 비철금속을 사용하는데 하나는 쇳물 상태에서 필요 이상의 산소(O₂)와 황(S) 성분을 제거하기 위해 다른 원소를 첨가해서 쇳물의 성분 조정을 하는 것이고, 다른 하나는 스테인리스강이나 전기강판처럼 특별한 용도ㆍ목적의 철강 제품을 생산하기 위해 제품의 성질이 잘 발현될 수 있도록 합금원소를 첨가하는 것이다.

    이런 목적으로 철강제련 공정에서 사용하는 것이 바로 합금철(Ferro alloy)이다. 따라서 합금철의 철강제조에 필수적으로 사용되는 부원료이다.

    여기서 합금철은 철을 포함한 두 가지 이상의 원소가 섞여 이뤄진 금속을 일컬으며 그 종류는 섞여 있는 금속원소와 몇 종이 섞여 있는지에 따라 매우 다양하다. 일반적으로는 철 이외에 하나 또는 두 가지의 금속원소가 결합되어 있는 합금철이 많이 이용되는 편이다.

    철강생산 공정에서 합금원소를 순금속 대신 합금철로 사용하는 이유는 경제적인 요인과 야금학적 요인으로 설명할 수 있다.

    먼저 경제적인 요인으로는 원가를 낮출 수 있다는 점이다. 예를 들어 크로뮴(Cr), 망가니즈(Mn) 및 니켈(Ni )등이 주원료로 사용되는 스테인리스강의 경우 쇳물에 필요한 성분만큼 순금속 형태의 크로뮴, 망가니즈, 니켈 등을 직접 투입할 수 있으나 각 합금원소의 순금속은 가격이 매우 높다.

    합금철의 철과 합금원소의 원소별 성분 비율을 알고 있다면 필요한 합금원소의 양을 계산해 공정에 투입하면 되므로 최종 철강제품의 성분을 맞추는 데 아무런 문제가 없다. 모든 금속은 순도가 높을수록 정련 공정이 추가되어 제조비용이 증가하기 때문이다. 이는 24K 순금의 가격이 14K 혹은 18K 금보다 비싼 원리와 같다.

    그 다음 야금학적 측면에서 합금철의 녹는점이 순금속보다 낮다는 점이다. 금속은 일반적으로 순도가 높을 때보다 불순물이 첨가되면 녹는점이 내려가는데 이러한 합금철의 낮은 녹는점은 쇳물에서 잘 녹아 균일하게 분포되기 때문에 철강제품의 품질에도 도움이 된다.

    대표적인 합금철은 페로망가니즈(Fe-Mn), 페로실리콘(Fe-Si), 페로크로뮼(Fe-Cr), 페로실리콘크로뮴(Fe-Si-Cr) 및 페로니켈(Fe-Ni) 등이 있으며 생산은 고로와 전기로 두 가지 방법으로 가능한데 2000년대 들어서 전기로 공정에 의한 생산이 절대적 비율을 차지하고 있다.

    페로실리콘의 경우, 중국이 전 세계 생산의 70%를 담당하는데 제조비용의 60%가 전기료다. 따라서 중국의 전력수급정책에 따라 세계 페로실리콘 가격이 들썩거리며 가격 변동폭이 큰 편이다. 몇 년 전 철강경기 활황 시기에는 가격이 매우 높게 형성되었었고 북경올림픽 기간 전후로는 환경 문제로 생산이 중지되어 수급에 애로를 겪기도 하였다. 

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016.10.24)  <생활 속 철이야기>
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=365116

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    공중전화 박스의 변신

    • 날짜2016.10.12
    • 글쓴이이종민

    공중전화박스 앞에서 길게 늘어선 사람을 보는 것은 흔한 거리의 풍경이었다. 한 지역 혹은 국가의 공중전화 보급률이 전기통신기반구조의 발전도를 가늠할 수 있는 척도인 시절도 있었다.
     
    1990년 기준으로 세계 인구 1000명당 공중전화 보급률은 2.55개였는데 북미 지역은 6.44개로 가장 높았고 한국은 5.01개 수준이었다. 한국의 공중전화 설치대수는 1990년에 21만2천개에서 호출기, 시티폰 등 다양한 통신 서비스의 등장으로 1999년 56만4천개로 증가하였다. 통신서비스가 다양해지자 공중전화박스도 외부와의 소음 단절을 위해 개폐식 문이 설치되고 바닥에는 미끄럼방지를 위해서 무늬강판을 사용하였으며 박스 당 무게도 200~300kg가 넘는 철구조물로 제조되었다
     
     하지만 휴대전화가 2000년대 들어 대중화되면서 공중전화 설치 대수는 2007년 15만3천개로 1999년 대비 27% 수준으로 줄었으며 2014년 말에는 7만1천개로 다시 반토막이 났다.
    우리나라 휴대전화 보급대수가 2012년 기준 5,200만대를 돌파하는 등 전체 인구 수를 훌쩍 넘기고 스마트폰 보급률도 지속적으로 증가함에 따라 공중전화는 어느새 애물단지로 전락하고 있다. 이러한 고민은 비단 한국 만의 문제가 아니라 선진국들도 마찬가지다. 공중전화 사업자 입장에서는 연간 유지 비용이 매출을 훨씬 초과하기 때문이다.
     
    이런 문제에 대해 가장 먼저 변화를 가져온 나라가 영국이다. 영국의 빨간 공중전화박스는 이층버스, 블랙 캡 택시 등과 함께 영국을 대표하는 명물로 사랑 받았다. 건축가 길버트 스코트 경이 디자인한 빨간 공중전화박스는 1924년 첫 선을 보였고, 1960년대에 현대적인 모습으로 바뀌었는데 수익성이 악화된 공중전화박스를 BT(British Telecommunications)는 2008년부터 시민들의 요청으로 1파운드에 팔기 시작했는데 이미 2,500개 이상이 팔렸으며 해외에 장식용으로 2000~1만 파운드의 가격에 수출되기도 하였다.
     
    영국에선 공중전화박스를 거리 도서관이나 스마트폰 충전 시설 혹은 카페 등으로 개조하여 사용하는 등 다양한 용도로 개발하고 있다. 2014년에는 런던대학 졸업생들이 기존의 빨간 공중전화박스를 녹색으로 도색하고 지붕에 태양광 패널을 장착해서 Solar box라는 이름으로 개조했는데, 그 용도는 무료 휴대폰 충전소였다. 태양광 발전을 통해 생산된 전력을 휴대전화 충전에 이용하며 운영과정에서 수익을 내기 위해 충전 장치 앞에 부착된 태블릿 PC에서 광고가 재생하도록 사업 모델을 만들었다.
    독일과 미국 뉴욕 시에서는 구형 공중전화를 신형으로 교체하는데 기본적으로 공중전화박스 근처에 와이파이를 제공하거나 터치 스크린 등이 설치하여 관광객들에게 관광정보를 제공하거나 간단한 문자나 이메일 서비스를 이용할 수 있도록 하고 있다.
     
    우리나라에서도 역시 공중전화박스를 다양한 용도로 활용하고 있다. 전기차 충전 시설로 개조하기도 하고 괴한의 위협으로부터 대피할 수 있는 세이프존으로 만들어서 활용하기도 한다.
    심야 시간 등에 위협을 느낀 보행자가 박스 안의 비상벨 버튼을 누르면 점멸등이 켜지고 사이렌이 울리면서 박스의 슬라이딩 문이 잠기고 주변 보안카메라가 작동하며 이내 보안업체 직원이 출동해 상황을 점검하는 방식이다. 현금인출기 등을 설치하여 간이 은행지점으로 활용하기도 하고 영국과 같이 거리 도서관으로 사용하기도 한다. 또한 갑작스러운 응급환자 발생 시, 생명을 살리는 공간으로도 활용하고 있는데 바로 심장 충격기 보관소로 공중전화박스를 활용하는 것이다.

    포스코경영연구원 이종민 수석연구원
    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016.10.7.)  <생활 속 철이야기>
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=364190

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    '런던 아이'부터 '뉴욕 휠'까지

    • 날짜2016.09.23
    • 글쓴이이종민

    영국 런던의 웨스트민스터와 헝거포드다리 사이의 템즈강변에 위치한 대관람차 ‘런던 아이(London eye)’는 영국항공(British Airways)이 새로운 천년을 기념하여 건축한 것으로 커다란 자전거바퀴 모양을 한 회전 관람차이다.
    새천년을 기념한다는 의미로 ‘밀레니엄 휠(Millennium Wheel)’이라는 별칭이 있는 이 대관람차는 원래 1999년 12월 31일 20시 처음 운행을 시작했으나 기술적인 문제 때문에 이듬 해 3월이 되어서야 일반인에 공개되었다. 높이 135m의 런던아이는 원래 5년 동안만 한시적으로 운행할 계획이었으나 런던을 방문하는 관광객들의 깊은 사랑을 받아 런던의 새로운 상징으로 부상함에 따라 2002년 영구적인 운행을 허가 받았다.
     
    바퀴에 32개의 관람용 캡슐이 설치되어 있고 1개의 캡슐에는 총 25명이 탑승 가능하고 한 바퀴 회전하는 데 약 30분이 소요된다. 런던아이는 공모전에서 발탁된 데이비드 마크와 줄리아 버필드의 디자인으로 설계되었는데 360도 회전을 하면서 시내 전체를 관망할 수 있도록 유리 캡슐형으로 제작되었다.

    물론 런던 아이의 주 재료는 철강이다. 전체 무게는 약 2,100톤이며 이중 사용된 철강재의 무게는 1,700톤 정도이다. 차체는 프랑스에서, 캡슐의 안전 유리판은 이탈리아에서, 중앙 굴대와 축은 체코에서, 휠을 지지하는 프레임 다리는 영국산 철강으로 네덜란드에서 제작되었으며 휠을 돌아가게 하는 베어링은 독일에서 제작되었는데 중심 큐브에 사용된 베어링의 내부 직경은 1m이고 그 무게는 몇 톤에 이른다.
     
     런던 아이가 만들어졌을 때 세계에서 가장 높은 회전 관람차였지만 이 기록은 2006년 중국 난창에 세워진 160m 높이의 대관람차에 의해 깨어지고 바로 2년 후 싱가포르에 만들어진 ‘싱가포르 플라이어’의 165m에 의해 다시 갱신된다.
    2005년부터 건설하기 시작하여 2008년 4월에 일반인들에게 공개된 싱가포르 플라이어는 캡슐당 28명 정원으로 설계되어 총 784명이 동시에 이용할 수 있고 한 바퀴 회전하는데 약 32분이 소요된다. 싱가포르 플라이어는 주위의 가든바이더베이, 마리나베이샌즈 호텔 등 주위 시설들과 조화를 이루어 홍콩의 백만불 야경과 상해 와이탄에 결코 뒤지지 않은 야경을 선사하며 싱가포르 국민과 많은 관광객들에게 사랑받는 싱가포르의 아이콘으로 단시간에 부상한다.
     
    런던 아이와 싱가포르 플라이어의 성공으로 관광 명소 및 도시의 상징물로써 대관람차의 가치를 다시 생각하게되면서 미국 뉴욕에도 대관람차 ‘뉴욕 휠’이 건설되고 있다. 뉴욕시는 2014년 3월 3억2000만달러(약 3400억원)의 공사비가 투입될 초대형 관람차 건설계획을 최종 승인하여 2015년부터 5월부터 공사를 시작하였다. 2018년 상반기 오픈 예정인 뉴욕 휠은 뉴욕시 5개 자치구 가운데 가장 낙후된 ‘스태튼 아일랜드’ 북동쪽 해변에 세워지며 맨해튼 스카이라인뿐 아니라 자유의 여신상, 브루클린, 뉴욕항 등을 한 눈에 조망할 수 있게 설계되었다.

    36개 캡슐로 설계된 이 관람차는 한 번에 1,440명의 관람객을 태울 수 있으며, 한 번 도는 데 38분이 소요된다. 뉴욕 휠이 완공되면 런던 아이(135m), 싱가포르 플라이어(165m)보다 큰 높이 195m의 세계 최대 회전식 관람차가 된다..
     
    포스코경영연구원 이종민 수석연구원

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016.09.23)  <생활 속 철 이야기>
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=363445
     

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    세계시장을 누비는 우리의 손톱깎이

    • 날짜2016.09.12
    • 글쓴이이종민

    지금은 당연한 듯이 사용하는 제품이지만 인류 역사적으로는 근래에 사용하기 시작한 제품이 생각 외로 많은데 그 중 하나가 손톱깎이가 아닐까 한다.
    손톱깎이는 1896년 미국의 채플 카터(Chapel Carter)에 의해 발명되고 1905년이 되어서야 미국 특허 승인이 이루어졌다. 하지만 손톱깎이를 대중적으로 사용하기 시작한 것은 윌리엄 바셋트(William Basset)가 Trim(트림)社를 창업하고 1947년부터 본격적으로 손톱깎이를 생산하고부터다.
     
    우리나라에서 손톱깎이가 대중적으로 사용하게 된 계기는 한국전쟁 직후 국내에 주둔한 미군 부대의 매점을 통해 유통되면서였고 국산화는 1954년에 이루어졌다.
    당시 국산 제품은 드럼통을 재활용해서 만들어졌는데 품질이 매우 낮아서 손톱을 뜯는 수준이었다. 물론 손톱깎이가 대중화 되기 전에는 손톱을 칼이나 가위 등으로 잘랐다고 한다.
    그래서 1970년대 전후로 태어나신 분들까지는 손톱깎이 원조 메이커인 트림社 제품을 써 본 경험이 있을 것 같은데 1990년대까지만 해도 세계 손톱깍이 시장은 원조 기업인 트림, 미국의 레브론, 베이트 및 일본의 카이 등이 점유하는 시장이었다.
     
    하지만 1990년대 들어 손톱깎이 공급자 시장에 변화가 일어나는데 소위 히든 챔피언이라 불릴 수 있는 777(쓰리세븐), 벨공업 등 국내 메이커들이 약진하였다. 국내 손톱깎이 업체들은 내구성, 절삭력 둥 품질이 우수한 제품을 다양하게 개발하는 한편, 손톱깎이 외 손톱 손질에 필요한 족집게, 버퍼 등 매니큐어 기구들을 5~8개의 품목으로 세트로 만들어 상품을 구성하여 세계 시장 점유율을 80% 이상까지 확대하였다.
     
    특히 지난 1997년에는 당시 중국의 주룽지 부총리가 산업 시찰을 하다가 우리나라 제품을 손에 들고 “외국제품은 이렇게 품질이 우수한데 우리는 왜 안 되는 겁니까” 라고 말하는 장면이 중국 관영 CCTV의 한 프로그램에 반영되어 화제가 되기도 하였는데 2002년에는 산업자원부가 선정한 세계 일류화 제품의 하나로 손톱깎이가 선정되기도 하였다. .
     
    손톱깎이의 크기는 작지만 금형, 열처리, 도금 연마 같은 30~40여 가지 공정을 거쳐야만 좋은 제품으로 탄생할 수 있다. 아래 위 두 부분으로 이루어진 몸통이 수만 번의 동작에도 탄성을 잃지 않아야 하고 날은 닳지 않고 정확이 물려야 하기 때문이다.
    이를 위해 소위 말해 자동차나 항공기 부품을 제작할 때 응용되는 정밀 금속가공 기술이 사용되는데 주재료는 철에 니켈, 주석 등이 들어간 강철합금을 사용하고 녹이 슬지 않도록 도금처리를 하는데 최근에는 다양한 스테인리스 스틸을 활용한 제품이 사용되고 있다.
     
    최근에는 중국의 저가제품들이 품질 개선을 하여 세계 시장에서 우리 제품들의 점유율이 낮아지기는 하였지만 고급화 전략 등을 표방하면서 시장 차별화를 꾀하고 있다. 제품이 품질이 좋으면 한번 사면 오래 쓸 수 밖에 없는 문제가 있지만 한국의 히든 챔피언 등이 세계 1위의 지위를 영속적으로 유지하기를 기원해 본다.

    포스코경영연구원 이종민 수석연구원

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016.08.26)  <생활 속 철 이야기>
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=362030

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    리우 올림픽 경기장 건축과 재활용

    • 날짜2016.08.26
    • 글쓴이이종민

    수많은 감동과 열정을 보여주었던 브라질 리우 올림픽의 대장정이 지난 8월 22일을 끝으로 막을 내렸다. 올림픽 개최 비용이 원래 계획했던 예산을 50% 이상 초과할 것이라는 우려감이 커지며 대회 개최 전 전국 각지에서 시위가 발생하는 등 국민들의 불만도 폭발하였던 이번 올림픽은 지난 2014년 브라질 월드컵과 같이 브라질의 경제 상황을 비약적으로 개선시키기에는 한계가 있을 것이라는 비관적인 견해가 지배적인 것 같다.

    정확한 개최비용을 산정하기는 어렵지만 2012년 하계 런던올림픽은 개최 비용이 148억달러, 2014년 소치 동계올림픽은 510억달러로 추정되고 있으며, 이번 리우 올림픽의 경우는 약 200억달러(한화로 약 22조2,500억원) 수준인 것으로 알려지고 있다.

    4년마다 지구촌 전체의 축제로 사랑을 받은 올림픽의 경제적인 가치에 대해서는 갑론을박이 있을 수 있으나 올림픽의 저주라고 할 만큼 내전으로 폐허가 된 사라예보를 제외하더라도 미국 애틀란타, 그리스 아테네, 중국 베이징의 올림픽 시설 등이 상당 부분 버려지고 폐허가 된 사례가 있다. 이러한 사유로 올림픽을 개최하기 위한 여러 인프라 건설 및 경기장 시설에 대해서는 다양한 방법으로 비용을 절감하려는 노력이 선보였으며 이번 리우 올림픽도 예외가 아니다.

    우선 올림픽 개ㆍ폐막식 및 축구 경기가 열린 마라카낭 경기장은 1950년에 준공된 축구 경기장으로 2014년 브라질 월드컵에 대비하여 2013년 리노베이션을 실시하였다. 1950년 월드컵 결승전을 개최하기 위해 건립된 이 시설은 세계 최대 경기장 중 하나로 17만여 명이 선 채로 관람했다고 전해지나 현재 수용 인원은 약 7만8천명 수준이다. 브라질 월드컵과 2년 간격으로 올림픽이 개최되어 크게 비용 추가 없이 주경기장 시설을 활용할 수 있었던 것이다.

    또 다른 비용절감은 소위 말하는 유목민(Nomad)이 주거 시설을 이동 설치하는 것처럼 경기장을 건립한 후 해체하여 다른 용도로 재활용하는 것이다. 이런 개념으로 건립된 대표적인 경기장이 바로 ‘퓨처 아레나(Future Arena)’와 ‘유스 아레나(Youth Arena)’으며 이를 가능하게 한 것을 철골구조를 활용한 설계 때문이다.

    바하 올림픽 파크에 위치한 퓨처 아레나는 2016년 준공한 핸드볼 경기장으로 수용 인원은 1만2천명 수준이며, 유스 아레나는 역시 2016년에 준공한 경기장으로 농구와 펜싱 경기가 열렸다.

    두 경기장은 모두 철골 전문기업(Brafer Contrucoes Metalicas S/A社)이 3D BIM(Building Information Modeling)을 활용하여 올림픽 이후 시설물이 재사용이 가능하도록 설계됐다. 우선 퓨처 아레나는 약 2,700톤의 강철을 투입, 지붕에 1,400톤, 관중석 1,100톤, 계단 및 엑세스 램프(access ramp)에 200톤을 사용하고 경기장 외관은 목재로 마감을 하였는데 올림픽 후에는 해체돼 네 개의 학교로 개조될 예정이다. 각 학교는 500명의 학생을 수용할 수 있는 교실로 구성되고, 이들은 리우데자네이루 근교 세 곳에 위치하게 된다.

    유스 아레나도 역시 약 2,500톤의 강철을 활용하여 설계, 제작, 조립되었는데 관중석 지붕을 위한 튜블러 격자 트러스는 각각 길이 70m, 무게 40톤으로, 파트로 제조되고 사전 조립 및 현지 용접 후 120톤 크레인 두 대를 이용해 들어 경기장을 건립했다. 올림픽 후 이 경기장은 청소년 체육 시설로 이용될 계획인데 2~3개의 펜싱 경기장 외에 8개의 다목적 스포츠 경기장으로 이용될 계획이다.

    포스코경영연구원 이종민 수석연구원

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016.08.26)
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=362030

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    '인천상륙작전' 작전명 속 크로뮴의 의미는?

    • 날짜2016.08.15
    • 글쓴이이종민

    얼마 전 개봉하여 높은 흥행성적을 올린 영화 ‘인천상륙작전’의 영문 작전명은 ‘Operation Chromite’ 이다. 여기서 Chromite는 크로뮴철광으로 지칭하는 것으로 인천상륙작전의 작전명을 왜 Chromite라고 명명했는지 정확히 알 수 없으나 극도의 보안이 요구되었던 작전의 특성상 다소 생뚱맞은 단어를 선택한 것으로 생각된다. 대규모 군사작전에서 별도의 작전명을 암호로 사용한 것은 제2차 세계대전 때부터라고 한다.
     
    크로뮴(크롬, Cr)의 지각에서의 존재 비는 약 100ppm(0.01%) 수준으로 약 21번째로 풍부한 원소이며 표준 원자량은 51.996g/mol이다. 원자번호 24번인 이 원소는 약간 푸른색을 띤 회색 금속이며 몰리브데넘(Mo), 텅스텐(W)과 같은 6B족에 속해 있는데 전이금속의 특성상 단단하고 광택이 나며 쉽게 녹이 슬지 않아서 표면 보호와 장식용 도금, 그리고 STS 제품이나 각종 합금강의 원소로 사용된다.
     
    주된 광석은 인천상륙작전의 작전명인 크로뮴철광(FeCr2O4)으로 주로 남아프리카공화국과 카자흐스탄에 분포되어 있으며 이외에 홍연석(PbCrO4)과 크로뮴오커(Cr2O3) 둥의 광석이 있으나 매장량이 적어 크로뮴 생산에는 크게 활용되지 않는다.
     
    크로뮴을 처음 발견한 학자는 1797년 프랑스 화학자 보클랭으로 홍연석에서 금속 크로뮴을 분리, 확인하였다고 한다. 크로뮴의 사용이 본격적으로 시작된 것은 STS 제품이 개발되고부터고 현재도 가장 많은 소비가 STS 제조용이다
    .
    크로뮴은 200, 300, 400계 STS 제품에 최소 10.5wt%이상 평균 18wt% 정도 사용된다. 한마디로 크로뮴이 없으면 STS 제품도 생산할 수 없는 것이다. 한편, 크로뮴은 합금강의 기능성을 향상에도 도움을 주는데 공구강이나 고속도강의 인성을 높이거나 내열강의 내열 성능을 강화하는데 사용된다. 대략적으로 합금강 제품의 60% 이상에서 크로뮴을 원료로 사용하고 있다.
     
    크로뮴의 생산은 보통 크로뮴철광(FeCr2O4)을 가지고 합금철인 FeCr과 금속 크로뮴 형태로 생산된다.  FeCr은 크로뮴이 50~70% 들어있는 합금철로 철강산업에서는 금속 크로뮴보다는 합금철 제품이 주로 소비되고 있다.
     
    세계 FeCr 수요는 2015년 기준 약 115만톤 내외로 추정되고 있으며 이들 제품의 주요 생산국은 크로뮴철광 자원이 풍부한 남아공과 중국으로 세계 Top 20 FeCr 생산업체 중 6개사가 남아공, 8개사가 중국 업체이다. 이들 국가별 연산능력은 남아공이 470만톤, 중국이 250만톤 규모이다,
     
    철강산업 외의 용도는 니켈, 크로뮴 합금인 니크롬(Nichrome)의 제조에 사용되는데 니크롬은 전기 저항이 크고 녹는점이 녹아서 드라이어기, 전기오븐 및 토스토기 등의 전열기구에 사용되고 있으며 녹이 슬지 않고 광택이 나는 성질을 활용하여 자동차부품이나 주방기구 등에 부식방지 및 장식용 도금으로 사용되고 있다. 또한 크로뮴의 화합물은 안료, 산화제 및 내화물 등 다양한 용도로 사용된다.

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016. 8. 15)
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=361464

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    높은 온도에 잘 견디는 내화물

    • 날짜2016.07.27
    • 글쓴이이종민

    금속의 녹는 점은 다양하게 분포한다. 텅스텐처럼 3,387℃의 매우 높은 녹는 점을 가진 금속이 있는가 하면, 수은(-38℃), 갈륨(30℃)처럼 상온이나 여름에 액체 상태로 존재하는 금속도 있으며 인듐(157℃), 리튬(181℃), 카드뮴(321℃) 및 아연(420℃)처럼 금속임에도 불구하고 500℃ 이하의 상대적으로 낮은 녹는점을 가진 원소들도 많다. 철의 녹는 점은 1535℃로 니켈(1452℃) 등과 비슷한 값을 갖고 있다.
     
    그렇다면, 철을 비롯한 여러 금속 제품을 생산할 때 액체 상태의 금속을 어떻게 보관하고 처리할까 하는 궁금증이 생길 것이다.
     
    이러한 고온 작업 환경에는 1500℃ 이상의 고온을 견딜 수 있는 내화물(耐火物, Refractories)이 사용된다. 한자 표현 그대로 ‘불에 잘 견디는 물질’ 이란 의미를 지닌 내화물은 보통 금속이나 유기재료 대신 무기재료로 제작된다.
     
    내화물의 정의상 고온은 한국공업규격(KS)과 독일공업규격(DIN)에서 모두 SK 26번(용도 온도 1580℃) 이상으로 규정하고 있다. 내화물은 고온에 잘 견딜 뿐만 아니라 열팽창성과 열전도율이 작아야 하고 기계적 강도가 충분하며 열의 급변화, 그와 접촉된 가스나 고체 등의 침식, 마모에 대한 저항성도 있어야 한다. 이러한 내화물의 용도는 제철, 제강 공정뿐만 아니라 비철금속, 시멘트, 유리, 소각로 및 열병합발전 등 고온을 발생시켜 작업해야 하는 공정에는 모두 사용된다.
     
    내화물의 분류는 크게 형태에 의한 물리적 분류와 조성에 의한 화학적 분류로 구분할 수 있다.
    물리적 기준으로 내화물을 분류하면 전기로나 래들(Ladle), 가열로 벽체 등에는 일정한 형태를 가지고 있는 내화벽돌을 쌓는데 이것을 ‘정형 내화물’이라 한다. 이와 다르게 포대에 담아놓은 시멘트처럼 일정량의 물이나 바인더에 반죽하여 사용할 수 있도록 만들어진 내화물을 ‘부정형 내화물’이라 칭한다. 부정형 내화물의 종류로는 캐스타블(Castable), 몰탈(Mortar), 플라스틱 등이 있다.
    화학적 분류는 SiO2가 주성분인 것을 산성내화물, Al2O3가 주성분인 것을 중성내화물, 마그네슘과 칼슘 성분이 포함된 MgO, CaO가 주성분인 것은 염기성 내화물이라고 구분한다.
    .
    내화물의 선택은 작업환경에 따라 달라진다. 예를 들어 제강공정의 경우 래들(Ladle)을 탄소강과 스테인리스강을 구분하여 사용하기도 한다.  탄소합금강은 내화물 중 탄소 성분이 일정량 함유된 것을 사용하고 스테인리스강은 내화물 중 탄소 성분이 없는 것을 사용한다. 왜냐하면 스테인리스강은 탄소를 0.08% 이하로 엄격히 규제하고 있어 내화물 속의 탄소 성분이 용강에 들어가 탄소함량을 변화시키는 것을 방지하기 위함이다.
     
    철강산업에서의 내화물 사용량은 내화물 품질 향상으로 인한 고수명화와 조업 기술의 발전으로 전세계적으로 감소하고 있는데 1960년대 조강 1톤 생산에 사용되는 내화물 소비량이 50kg 수준이었으나 2000년대 들어서 10kg 이하로 감소하였다, 또한 시공, 보수, 환경적인 측면 및 가격적인 면에서 이점을 가지고 있는 부정형 내화물의 사용 비율이 지속적으로 증가하는 추세를 보이고 있다.

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016. 7. 27)
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=360529
     

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    이색 건축물로 각광받는 컨테이너 건축물

    • 날짜2016.07.04
    • 글쓴이이종민

    상반기 종영된 화제의 드라마 ‘태양의 후예’에서는 극 중 가상 국가인 우르크에 의료 봉사 파견을 나간 여주인공 강모연(송혜교 분) 일행이 컨테이너를 활용한 메디 큐브(Medi Cube)라는 공간에서 의료 활동을 수행하는 장면이 연출되었다.
     
    컨테이너 건축물에 대한 부정적인 고정 관념은 공사장 주변의 임시 사무실이나 가난 혹은 화재에 취약한 공간이라는 이미지들이 없지 않았다. 하지만 최근 컨테이너를 이용한 쇼핑몰이나 복합 문화 공간 들이 속속 선을 보이면서 젊은 층에게 새로운 트렌드를 제시하며 세련된 공간으로 어필하고 있다.
     
    미구주 지역에서는 이미 2000년대 초반부터 컨테이너를 활용한 건축물이 나와 눈길을 끌기 시작했는데 국내에서 컨테이너 건축에 대한 인식을 바꾼 것은 바로 커먼 그라운드가 아닐까 생각된다. 컨테이너 200개를 사용한 세계 최대 컨테이너 쇼핑몰인 커먼 그라운드는 지상 3층의 2개 동, 연면적 5,280㎡(1600평)인의 공간에 73개 브랜드가 입점해 있다. 건대 앞이라는 지리적 특성상 젊은 층에게 최근 가장 인기 있는 쇼핑몰로 각광받고 있으며 이색 건축물로서 인증 사진을 찍는 대표적인 장소가 되고 있다.
     창동역 주차장 부지에 올해 4월에 건립된 ‘플랫폼 창동61’은 61개의 컨테이너를 활용하여 건축된 복합 문화 공간이다. 컨테이너 별로 빨강색, 파랑색, 노랑색 등 원색을 따로 사용하여 멀리서 보면 마치 장난감 블록을 조립한 느낌을 준다. 스튜디오, 녹음실, 피칭박스 등이 있는 문화예술 공간과 푸드·패션·포토 분야와 관련된 라이프스타일 공간 및 도시재생협력지원센터가 입주한 커뮤니티 공간으로 구성되어 있다. 서울시와 도봉구는 창동에 ‘서울아레나’ 공연장을 만들어 한류 및 공연 예술의 메카로 육성할 계획인데, 플랫폼 창동61은 그 선봉장 역할을 할 것으로 기대된다.
    서울 숲 진입로에 플랫폼 창동61 보다 열흘 정도 일찍 완공된 언더스탠드 에비뉴는 116개의 컨테이너로 조성된 공익 문화 공간이다. 청소년, 예술가, 사회적 기업가 및 지역 소상공인 등을 지원하는 창조적 공익 문화 공간을 표방한 언더스탠드 에비뉴는 사회적 기업의 생태계 구축을 목표로 하고 있다.
     
     이러한 컨테이너 건축의 장점은 모듈화가 가능하여 짧은 공사 기간이 소요되고 표준 컨테이너를 공장에서 제작하여 공사장에서 발생할 수 있는 소음, 분진 등을 최소할 할 수 있다는 점이다. 모듈화로 인해 기존 공법 대비 건축 비용을 낮출 수 있고 건축물을 추후에 이동할 수도 있고 폐기 시에도 80% 이상 재활용도 가능하다는 점에서 친환경 건축물이라 할 수 있다.
     
     컨테이너가 처음 도입된 것은 1957년 씨랜드(Sea Land)社에 의해 이루어졌으며 현재의 규격은1972년부터 본격적인 표준화가 이루어지면서 완성되었다. 컨테이너의 크기는 20피트, 40피트, 45피트 등 다양한데 TEU(twenty-foot equivalent unit)는 20피트 길이의 컨테이너 크기를 부르는 단위로 배나 기차, 트럭 등의 운송 수단간 용량을 쉽게 비교 하기 위해 만들어졌다.
     
    일반적인 컨테이너는 Dry Container 라고 부르며 용도에 따라서 상부가 열려 있는 오픈 탑(Open-Top), 컨테이너 내부에 탱크를 내장해 규격화한 것을 탱크 컨테이너, 영하 20도 ~ 영상 25도 정도까지 온도 조절을 하는 장치가 달린 냉동 컨테이너 등이 있다.
    컨테이너를 만든 재질 별로 구분하면 용도에 따라서 강철, 알루미늄, FRP(Fiber Reinforced Plastic) 등 세가지 재질로 제작되는데 강철로 만든 컨테이너 비중은 전체의 90% 수준이다. 
     
     
    <그림 1 > 플랫폼 창동61 (자료: 플랫폼 창동 61 공식 웹 사이트)
     
    포스코경영연구원 이종민 수석연구원

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016. 7. 4)
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=359157
     

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    • 철강
    • 철강일반

    파리의 이단아 건축물 퐁피두센터

    • 날짜2016.05.27
    • 글쓴이이종민

    트러스(truss)는 여러 개의 직선 부재를 한 개 또는 그 이상의 삼각형 형태로 배열하고 각 부재를 접점에서 연결해 구성한 뼈대 구조를 뜻한다. 효과적으로 힘을 분산할 수 있는 구조이기 때문에 보통 교량이나 지붕 등을 지탱하는 데 사용된다.

    이런 철골 트러스 구조를 직접적으로 노출시켜 철강의 예술적 가치를 보여주는 건축물을 뽑으라고 한다면 많은 건축물이 있겠지만, 파리에 있는 퐁피두센터를 대표 건축물로 꼽을 것이다. 퐁피두센터의 정식 명칭은 ‘국립 조르주 퐁피두 예술문화센터(Centre National d’Art et de Culture Georges-Pompidou)‘로 파리 보부르에 위치하고 있어 ’보부르 센터‘라고 불리기도 한다.



     

     


    ▲ 프랑스 파리의 대표적인 현대 건축물로 꼽히는 퐁피두센터의 모습





    국립근대미술관을 비롯해 도서관(BPI), 현대음악연구소(IRCAM) 등이 자리 잡은 종합문화공간인 퐁피두센터는 1969년 당시 프랑스 대통령이던 조르주 퐁피두가 구상한 파리 중심부 재개발의 일환으로 건립을 계획해 그의 이름을 따서 건축명을 지었으며 1977년 완공되었다. 설계는 49개국에서 681점이 출품된 국제 설계 공모전에서 1971년 뽑힌, 당시에는 무명이던 이탈리아 건축가 렌초 피아노와 영국의 리처드 로저스의 작품을 근간으로 했다.

    고전적인 분위기의 파리 시내에서 무언가에 반항하는 이단아와 같은 느낌으로 만들어졌던 지하 1층, 지상 6층의 퐁피두센터는 마치 공사용 가설물이 철거되기 전의 모습처럼 의도적으로 모든 것을 외벽으로 돌출한 상태로 지어졌다.

    엘리베이터와 에스컬레이터는 빨간색으로, 수도 파이프는 초록색으로, 환기배관은 파란색으로, 전기배관은 노란색으로 해서 건물 뒷면이 온통 원색의 배관에 싸여 있고, 건물의 앞도 속이 훤히 들여다 보이는 유리로 설계되었다. 건축물을 지탱하는 트러스 구조에는 1만5,000톤의 강철이 사용됐다.

    설계자들의 의도는 건물 내부에 들어가야 할 설비를 바깥으로 빼내어 건물의 내부 면적을 넓게 해서 문화공간으로의 효용을 극대화하는 것이었다. 하지만 기존 미술관만을 생각하던 방문객에게는 놀라움 그 자체였다. 퐁피두센터는 다양한 원색의 파이프, 도관 및 철 구조가 밖으로 그대로 드러나 있다는 점에서 흔히 볼 수 있는 다른 현대식 고층 건물과 현격한 차이가 난다.

    이러한 이유로 1977년 건립 당시에는 마치 버려진 공장 같은 형상이라는 이유로 많은 이에게 비난을 받기도 했다. 그렇지만 현대 산업시대의 문화적인 특징을 독특하게 표현한 퐁피두의 독특한 외관은 많은 파리지앵을 유혹하였다.

    퐁피두센터는 원래 하루 관람객 5,000명 수준으로 설계되었으나 연간 관람객 수 800만 명을 넘어서는 등 수용 능력을 초과한 관계로 1997년 말 대대적인 수리 후 2000년에 다시 오픈 한 바 있다. 지금은 파리의 미술·문화의 중추로 자리 잡아 개관 이후 1억 5000만 명 이상의 사람이 방문한 파리 대표 명물로 부상했다.

    포스코경영연구원 이종민 수석연구원

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016.05.27)
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=357233

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    철강 생산에 필수적인 망가니즈(Mn)

    • 날짜2016.05.13
    • 글쓴이이종민

    망가니즈(Managanese)는 원자번호 25번으로 원소기호는 Mn이다. 원래 망간이라고 불렀으나, 2007년부터 망가니즈로 우리말 표기법이 변경되었다.

    망가니즈는 지각에서 무게로 약 1,000ppm 정도로 존재하는 12번째로 풍부한 원소이다. 광물로는 연망가니즈석(Pyrolusite, MnO2(이산화망간), 갈망가니즈석(Braunite) 등으로 존재한다. 망가니즈는 토양에서는 40ppm, 바닷물에는 10ppm 수준으로 존재하지만 해저에는 약 5,000억톤으로 추정되는 망가니즈 단괴가 있다고 추정된다.

    광물 형태가 아닌 망가니즈를 처음 발견한 사람은 1774년 스웨덴의 화학자 ‘간(Johan Gottlieb Gahn)’이다. 그는 독자적으로 개발한 특수 도가니에서 높은 온도로 연망가니즈석을 가열하여 금속 망가니즈를 제조하였는데, 그의 업적으로 인해 망가니즈는 인류가 활용한 15번째 금속이 되었다.

    금속 망가니즈는 단단하면서도 쉽게 부서지는 은색 금속이지만, 철강제품에 사용하게 되면 전혀 다른 성질을 발현한다.

    금속 망가니즈를 철강제품에 처음 적용한 이는 영국 야금학자인 해드필드(Sir. Robert Hadfield)다. 그는 1882년 망가니즈가 13% 첨가된 Mn강(鋼)을 개발하였다. 소위 해드필드강이라 불리는 이 제품은 매우 높은 내마모 특성을 보이기 때문에 철도 레일의 교차 부분 및 망치의 머리부문 등 높은 압력과 마찰이 심한 부위의 재료로 널리 활용이 되었으며, 이후 망가니즈는 철강제품의 대표적 합금원소로 사용되었다.

    현재까지도 망가니즈는 광산 및 토목 기기, 철도레일, 헬멧 및 총기류 등의 주요 합금 소재로 사용되고 있다. 최근에 개발되는 고Mn강의 경우, 망가니즈 합금 비중이 18~22% 수준까지 확대되고 있으면 활용 범위도 더욱 다양해지고 있다.

    망가니즈는 합금원소뿐만 아니라, 제강원료로도 매우 중요한 역할을 한다. 제강공정에서 황(S)과 결합하여 MnS를 만든 후 슬래그로 제거되어 철강제품에서 황을 제어하는 탈황제 용도로 사용된다.

    일반적으로 철강제품에서 황 성분이 높으면 황화철(FeS)이 생성되어 철강재가 잘 깨지는 취성(Brittleness, 脆性)이 나타나기 때문이다. 또한 망간은 산소와 결합하여 철강제품 내의 기포나 미세 구멍이 생기는 것을 막아 주는 탈산제로도 상용되고 있다.

    망가니즈 함량이 40% 이상인 고품위 광석 기준으로 세계 매장량은 약 6억8천만톤 수준으로 추정되며 전체 생산량의 90%가 철강산업에서 소비된다고 한다.

    다만 철강산업에서는 망가니즈 금속 자체를 사용하기 보다는 주로 FeMn이나 SiMn 등의 합금철로 사용되는데 2014년 기준 두 제품의 연간 총 생산량은 1,945만톤 수준이었다. 두 제품 모두 중국이 최대 생산국으로 전체 생산의 60%~70%가 중국에서 생산된다.

    철강산업 외에 가장 많이 사용되는 용도는 1차 전지(충전이 되지 않는 1회용 전지)의 소재로 사용되는데 최근에는 2차전지(충전이 가능한 전지)의 양극재 소재로도 활용되고 있다.

    포스코경영연구원 이종민 수석연구원

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016.05.13)
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=356394

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