내식성 철강이란 무엇? 종류별 특징 정리

 

내식성 철강의 개념과 중요성

 

철강의 가장 큰 약점 중 하나는 바로 부식(Corrosion)입니다. 철은 공기 중의 산소와 수분, 염분, 화학 물질 등과 반응하여 산화되며, 이로 인해 제품의 내구성과 기능이 급격히 저하될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 개발된 것이 바로 내식성 철강(Corrosion Resistant Steel)입니다.

내식성 철강은 물리적 또는 화학적 처리를 통해 부식에 강한 성질을 갖도록 설계된 철강재로, 장기적인 안정성 확보가 필수적인 산업 분야에서 필수적으로 사용됩니다. 특히 해양 구조물, 화학 플랜트, 가전제품, 의료기기, 식품설비, 교량, 도심 외장재 등 부식에 노출되는 모든 분야에서 높은 수요를 보이고 있습니다.
내식성 철강은 성분 조절, 표면 도금, 합금 설계, 수동 피막 형성 등 다양한 기술적 방법으로 개발되며, 종류에 따라 강도, 가격, 내환경성의 차이가 존재합니다. 본문에서는 대표적인 내식성 철강의 종류와 그 특징을 중심으로 정리해보겠습니다.

 

대표적인 내식성 철강 ① – 스테인리스강 계열

내식성 철강의 대표 주자는 단연 스테인리스강(Stainless Steel)입니다. 크롬(Cr) 함량이 10.5% 이상 포함되어, 산화 크롬 피막이 표면에 형성되어 자체적인 부식 방지 기능을 가집니다.

• SUS304: 가장 범용적인 오스테나이트계 스테인리스강으로, 물과 공기에 강한 내식성을 가짐. 주방기기, 실내 배관, 식품 설비 등에 활용.
• SUS316: 몰리브덴(Mo) 첨가로 염분과 산성에 대한 내성이 크게 향상됨. 해안 건축물, 해수 펌프, 제약·화학 설비에 적합.
• SUS430: 페라이트계 스테인리스로, 니켈이 없어 저렴하고 자기성이 있음. 습기 많은 실내 환경, 가전제품 외장 등에 주로 사용.
• 듀플렉스계(2205, 2507 등): 강도와 내식성이 동시에 우수해 해양구조물, 석유화학 플랜트에 적용. 일반 스테인리스보다 강도는 약 2배, 내식성은 1.5배 이상 우수.

스테인리스강은 자체적으로 내식성을 가지므로 도금이나 코팅 없이도 장기간 노출 환경에서 견딜 수 있는 장점이 있습니다. 그러나 가격이 높고, 용접 시 열영향에 주의가 필요합니다.

 

 

대표적인 내식성 철강 ② – 도금강판 계열

스테인리스강이 비용 부담이 클 경우, 도금 처리된 철강재가 대체재로 사용됩니다. 이들은 비교적 저렴하면서도 일정 수준의 내식성을 확보할 수 있어 건축, 자동차, 가전 분야에서 널리 사용됩니다.

• 용융아연도금강판(GI: Galvanized Iron): 아연 도금층이 외부 환경과 접촉을 막아 철이 부식되는 것을 방지. 초기 비용이 낮고, 일반 건축 내·외장재, 자동차 하부 부품, 배관 등에 활용.
• 합금도금강판(GA: Galvannealed Steel): GI보다 도장성과 용접성이 뛰어나 자동차 외판에 자주 사용됨.
• 갈바륨강판(GL: Galvalume Steel): 알루미늄 55%, 아연 43.5%, 규소 1.5%의 도금층. GI보다 내식성이 3~6배 우수하며, 지붕재, 벽체, 태양광 구조물 등에 많이 사용됨.
• 컬러강판: GI 또는 GL 위에 컬러 코팅을 입힌 제품으로, 디자인성과 내후성이 결합됨. 샌드위치 패널, 주택 외장재, 가구 등에 활용.

도금강판은코팅층의 두께, 재료, 가공 후 처리 방식(예: 프라이머, 보호 필름 등)에 따라 성능이 달라지므로, 사용 목적에 맞는 제품 사양을 정확히 검토해야 합니다.

 

특수 내식강 – 환경 맞춤형 고기능 철강

일반적인 스테인리스강이나 도금강판 외에도, 특수한 환경에 맞춰 설계된 고기능 내식성 철강도 다양한 산업에서 사용되고 있습니다.

• 웨더링 스틸(Weathering Steel, Corten Steel): 철강 표면에 산화층이 형성되어 내부 부식을 막는 강재. 주로 외장용 구조물, 조경 구조물, 교량 등에 사용되며, 도장 없이도 자체 보호막이 형성되는 것이 특징.
• 내산강 및 내알칼리강: 황산, 염산, 알칼리 등 특정 화학 물질에 강한 합금 조성으로 설계된 철강. 화학 플랜트, 정유공장, 반도체 공정에 활용.
• 내해수강: 해수 염분에 강한 특수 스테인리스강이나 듀플렉스강으로, 해양 플랫폼, 항만 구조물, 해양 풍력 기초에 사용.
• 내열·내산화강: 고온과 산화 환경에 동시에 노출되는 보일러, 열교환기, 엔진 배기계통 등에 사용되는 고크롬 내열강.

이러한 특수강종은 일반 철강보다 가격은 높지만, 극한 환경에서도 장기간 유지가 가능하고, 유지보수 비용을 크게 줄일 수 있는 장점이 있습니다.

 

 

내식성 철강 선택 시 고려할 기준

내식성 철강을 선택할 때는 단순히 ‘녹이 슬지 않는다’는 개념에 그쳐서는 안 됩니다. 실제 적용 환경과 조건을 분석하여, 다음과 같은 요소를 함께 고려해야 합니다.

• 부식 환경의 종류: 일반 습기, 염분, 산성, 알칼리성, 해수 등
• 온도 조건: 고온일수록 부식 속도가 빨라짐. 고온 환경에는 내열성과 함께 검토
• 가공성과 용접성: 도금층이 두꺼울수록 가공성과 용접성이 떨어질 수 있음
• 내구 연한과 수명 주기 비용: 초기 비용보다 유지관리 비용까지 포함한 장기 경제성 고려
• 표면 마감 및 외관 품질: 실내외 설치 위치, 노출 여부, 미관 등도 선택 기준에 포함

예를 들어 단기적인 내식성만 필요하다면 GI로도 충분하지만, 해안 인근 외장재에는 GL 또는 SUS316이 적합합니다. 내환경 철강의 선택은 비용 절감과 제품 신뢰성 모두에 영향을 미치므로 기술사양서(Mill Sheet), 도금량(g/m²), 피막 두께, 코팅 방식 등을 반드시 확인하고, 실무자와 협의하여 결정하는 것이 바람직합니다.

 

 

내식성 철강은 그 자체로 제품의 수명을 연장시키고, 유지보수 비용을 절감하며, 전반적인 산업 신뢰도를 높여주는 핵심 자재입니다. 환경 조건에 따라 적절한 내식성 강종을 선택하는 것은 단순한 기술 판단을 넘어, 경제성과 안전성 모두를 확보하는 전략적 결정입니다. 부식 환경이 점차 다양해지고 있는 현대 산업에서, 내식성 철강에 대한 정확한 이해와 선택 능력은 더욱 중요해지고 있습니다.