스테인리스 철강 종류별 특징과 사용처

스테인리스강이란 무엇인가?

스테인리스강(Stainless Steel)은 철(Fe)을 주성분으로 하고, 크롬(Cr)을 10.5% 이상 포함한 합금강입니다. 이 크롬 성분이 공기 중 산소와 반응해 표면에 얇은 산화 크롬층(수동 피막)을 형성하여 부식을 막는 것이 스테인리스강의 핵심 원리입니다.
이 피막은 손상되어도 산소와 접촉하면 스스로 재생되는 특징이 있어, 녹슬지 않는 철이라는 뜻의 ‘스테인리스’라는 이름이 붙게 되었습니다. 스테인리스강은 내식성뿐만 아니라 강도, 경도, 내열성, 가공성 등에서 뛰어난 균형을 이루며, 다양한 환경에 적합한 재질입니다.

특히 물, 산, 염분 등 부식성 환경에서 장기간 사용되어도 표면이 유지되고, 위생적이며 관리가 쉬워 주방기기, 의료기기, 식품·화학 설비 등에서 없어서는 안 될 재료로 평가받습니다.

스테인리스강은 성분과 구조에 따라 여러 등급으로 나뉘며, 각 등급은 고유의 특성과 용도에 최적화되어 있습니다. 다음 문단부터 주요 스테인리스강 종류와 그 특징을 자세히 살펴보겠습니다.

 

오스테나이트계 스테인리스강 – 304와 316 중심

스테인리스강 중 가장 널리 사용되는 계열은 오스테나이트계(Austenitic) 스테인리스강입니다. 대표적으로 SUS304, SUS316이 있으며, 이들은 뛰어난 내식성과 비자성 특성으로 폭넓은 분야에서 사용됩니다.

SUS304는 크롬 약 18%, 니켈 약 8%를 포함한 18-8 스테인리스로, 내식성, 연성, 가공성, 용접성이 균형 있게 우수합니다. 식기, 싱크대, 엘리베이터 내장재, 배관, 건축 마감재 등 수많은 곳에 사용되며, 가장 표준적인 스테인리스강입니다.

SUS316은 304에 몰리브덴(Mo)을 약 2~3% 추가하여, 특히 염분과 염화물 환경에서의 내식성을 강화한 제품입니다. 해양 설비, 화학 플랜트, 의료기기, 반도체 장비 등 민감한 환경에 적합하며, 가격은 304보다 약간 높지만 내구성과 수명이 탁월합니다.

이 계열은 일반적으로 자기장이 거의 없고 비자성이며, 고온에도 비교적 안정된 조직을 유지합니다. 따라서 열교환기, 배기계통 등에도 활용됩니다. 단점은 경도가 낮아 스크래치에 약하고, 고하중 구조용으로는 다소 제한적입니다.

 

페라이트계와 마르텐사이트계 – 구조용·열처리용 중심

페라이트계(Ferritic) 스테인리스강은 크롬이 11~17% 함유되고, 니켈 함량이 거의 없는 구조입니다. 대표적으로 SUS430이 있으며, 자성이 있고, 내식성은 오스테나이트계보다는 낮지만 열전도율이 높고 가격이 저렴합니다.
주방가전, 전기레인지, 오븐 내부, 차량 배기관, 실내 장식 등에 사용되며, 용도에 따라 경도와 인성이 조절됩니다. 비싼 니켈을 사용하지 않기 때문에 원가 절감이 필요한 제품에서 선호됩니다.

마르텐사이트계(Martensitic)는 고탄소계열로, 열처리를 통해 강도와 경도를 높일 수 있어 칼날, 공구, 스프링 등에 자주 사용됩니다. 대표적인 등급은 SUS420, SUS410으로, 절삭 공구나 의료용 칼, 가위 등에 적용됩니다.

이 계열은 자성을 띠며, 경도와 내마모성이 뛰어난 반면, 내식성은 상대적으로 떨어집니다. 열처리 전에는 연성이 있으나, 담금질 후에는 매우 단단한 구조로 변합니다. 가공성과 용접성은 다른 계열에 비해 떨어질 수 있으므로, 설계 시 주의가 필요합니다.

 

듀플렉스계, 강도와 내식성의 균형

최근 산업 환경이 고도화되면서 듀플렉스계(Duplex Stainless Steel)의 수요도 꾸준히 증가하고 있습니다. 듀플렉스강은 오스테나이트와 페라이트 구조를 혼합한 조직으로, 높은 인장강도와 우수한 내식성을 동시에 만족시키는 고기능 스테인리스입니다.
대표적으로 SUS329J1, 2205, 2507 등이 있으며, 일반 304/316 대비 약 1.5~2배 이상의 강도를 가지면서도 해수 및 산화성 환경에서 탁월한 내식성을 보입니다.
듀플렉스계는 펄프·제지 공장, 해양플랜트, 화학 플랜트, 고압 배관, 해수 담수화 설비 등 극한 조건에서 장기간 운용되는 장비에 사용됩니다.
강도와 인성이 높아 구조체 경량화가 가능하고, 피로수명도 길어 전체 수명 주기 비용이 낮은 편입니다. 다만 용접 시 균열 가능성이 있어 적절한 용접 조건과 후열처리가 요구되며, 일반적인 제조 환경에서는 일부 가공 제한이 따르기도 합니다.
이 계열은 고가이지만 유지관리 비용까지 고려하면 장기적 관점에서 매우 경제적인 철강재로 평가됩니다.

 

사용처별 스테인리스강 선택 기준

스테인리스강을 선택할 때는 단순히 ‘녹슬지 않는다’는 이유로 결정하면 안 됩니다. 사용 환경, 필요한 기계적 성질, 유지관리 가능성, 예산 등 복합적인 요소를 고려해야 합니다.

• SUS304는 일반적인 실내외 환경, 습기 있는 주방, 가구, 계단 손잡이 등에서 가장 보편적으로 쓰이며, 가격과 성능의 균형이 뛰어납니다.
• SUS316은 염분이나 산성 환경, 위생이 중요한 장소(병원, 실험실, 제약·식품 설비)에 적합하며, 해안 인접 지역 건축 외장재로도 선호됩니다.
• SUS430은 비용을 절감하고 싶은 가전, 장식 부품에 적합하며, 자기성이 있어 전자기기 부품에도 사용됩니다.
• SUS420/410은 날카로움이 요구되는 도구, 칼날, 외과용 기구에 적합하고, 내마모성과 경도가 중요할 때 선택됩니다.
• 듀플렉스강은 구조적 하중이 크고, 동시에 부식에 노출되는 환경(해양, 플랜트, 화학 배관 등)에서 장기적 신뢰성을 보장합니다.
  이처럼 각 등급의 스테인리스강은 고유의 특성을 지니며, 올바른 강종 선택이 제품 수명과 비용 효율성에 큰 영향을 미칩니다. 실무에서는 용도에 따라 물성표와 시험성적서를 반드시 확인하고, 요구 성능을 만족하는지 검토하는 절차가 중요합니다.

 

스테인리스강은 단일 소재가 아닌, 다양한 성능을 가진 고합금 철강 제품군입니다. 오스테나이트, 페라이트, 마르텐사이트, 듀플렉스 등 구조에 따라 성질이 달라지고, 이를 이해하면 더욱 효율적이고 전략적인 자재 선택이 가능해집니다. 산업이 정밀해질수록 스테인리스강의 선택 기준도 세분화되고 있으며, 현장에서는 이들의 차이를 명확히 알고 있어야 기술력과 품질 경쟁력을 높일 수 있습니다.