철강재 종류별 표면 처리 방식과 용도

철강재 표면 처리가 중요한 이유

철강은 다양한 장점에도 불구하고 기본적으로 산화, 부식, 오염, 마모 등에 취약하다는 단점을 지니고 있습니다. 따라서 철강을 실제로 산업 현장에 적용하기 위해서는 목적에 맞는 표면 처리를 통해 내구성과 기능성을 강화하는 과정이 필수적입니다.

표면 처리는 단순히 외관 개선뿐 아니라, 철강의 수명 연장, 내식성 강화, 도장성 향상, 내열성 부여, 접합력 증대, 심지어 기능성 부여(전도성, 방열성 등)까지 다양한 효과를 부여할 수 있는 핵심 기술입니다.

산업 현장에서는 철강의 용도에 따라 적절한 표면 처리 방법을 선택하게 되며, 이 선택은 최종 제품의 품질과 비용, 유지보수 효율성에 직결됩니다.

이 글에서는 대표적인 철강 종류에 따라 어떤 표면 처리 방식이 사용되며, 각 방식이 어떤 용도에 적합한지를 체계적으로 정리합니다.

 

대표적인 철강 표면 처리 방식

 

철강에 적용되는 표면 처리 방식은 매우 다양하며, 주요 방식은 다음과 같이 구분됩니다:

• 용융 아연도금 (Hot-dip Galvanizing, GI)
  철강을 고온의 아연탕에 담가 아연(Zn) 코팅을 형성하는 방식. 가장 보편적인 방식으로 내식성 확보와 경제성이 뛰어남. 대표 제품: GI강판, HGI강관
• 합금 도금 (Galvalume, GL)
  아연(55%)+알루미늄(43.4%)+실리콘(1.6%)의 합금도금층을 입힌 방식. GI 대비 2~3배 내식성 우수. 태양광 구조물, 옥외 패널 등 장기 노출 부위에 적합
• 전기 아연도금 (Electro Galvanizing, EG)
  전기화학 반응으로 아연을 표면에 입히는 방식. 정밀도와 미려한 외관이 장점이며, 가전제품, 자동차 내장재 등에 적합
• 컬러 코팅 (Pre-painted Steel, PCM/CCL)
  GI나 GL에 도료를 미리 코팅하여 색상과 기능성을 부여. 실내외 마감재, 가전 외장재, 인테리어 철판 등에 사용
• 인산염 처리 (Phosphate Coating)
  도장 전 처리 과정으로 도장성 향상, 마찰계수 조절. 자동차 부품, 기계부품에 적용
• 샷블라스트 (Shot Blasting)
  강구슬을 표면에 고속 투사하여 이물질·녹 제거 및 표면 거칠기 생성. 후도장, 용접 작업 전 사전 준비에 활용
• 연마 및 폴리싱 (Polishing)
  스테인리스강의 광택 및 위생성을 위한 마무리 처리. 주방기기, 의료기기, 고급 가전 등에 필수
• 내지문 처리 (Anti-fingerprint Coating)
  지문, 오염 방지용 기능성 코팅. 엘리베이터, 전자기기 외관 등에 사용

각 처리 방식은 목적, 미관, 내구성, 비용 등을 고려하여 선택되며, 복수의 방식이 함께 적용되기도 합니다.

 

철강재 종류별 대표 표면 처리 예시

 

철강재의 종류에 따라 적용되는 대표적인 표면 처리 방식과 주요 용도를 정리하면 다음과 같습니다:

• SS400 (일반 구조용 강재)
  • 처리 방식: 샷블라스트, 프라이머 도장, 열간 아연도금
  • 용도: 철골 구조물, 기초 프레임, 배관, 빔, 기둥
• SM490/SM570 (고강도 구조용 강재)
  • 처리 방식: 샷블라스트 + 에폭시 프라이머 / 내화 코팅
  • 용도: 교량, 고층 건물, 플랜트 구조물
• SPCC/SPHC (냉연·열연강판)
  • 처리 방식: 전기아연도금, 컬러코팅, 인산염처리
  • 용도: 가전, 자동차 차체, 가구, 전기기기
• SUS304/316 (스테인리스강)
  • 처리 방식: 연마(BA, HL, 2B), 내지문 코팅
  • 용도: 주방기기, 위생설비, 의료기기, 건축 마감
• GI/GL (도금강판)
  • 처리 방식: 컬러 코팅, 발수 코팅
  • 용도: 지붕재, 외장 패널, 창고, 태양광 구조물
• HARDOX, 내마모강
  • 처리 방식: 도장, 연마, 필요 시 방청유 처리
  • 용도: 덤프트럭, 광산장비, 해머, 버켓

이처럼 표면 처리 방식은 철강재의 종류에 따라 특성과 사용 목적에 맞게 달리 적용되어, 최적의 성능을 이끌어냅니다.

산업별 철강 표면 처리 활용 사례

 

표면 처리 방식은 산업별로도 다양한 기준에 따라 결정되며, 아래는 실무에서 자주 활용되는 사례들입니다:

• 건축 산업
  • 지붕재: GL 컬러강판 (내식성 + 미관)
  • 외장 패널: EG + 컬러코팅 (표면 평활도 + 도장성)
  • 구조 철골: SS400 + 아연도금 or 내화도장
• 자동차 산업
  • 차체: 냉연강판 + 전기아연도금 + 인산염 처리
  • 하부부품: 열간아연도금, 인산염 처리
  • 실내 인테리어 부품: 내지문 처리된 스테인리스강
• 가전제품
  • 세탁기 외관: 컬러강판(PCM), 내지문 코팅
  • 냉장고 도어: SUS304 + 헤어라인 + AF코팅
  • 전자레인지 외피: EG강판 + 열경화성 도장
• 플랜트·중장비
  • 파이프라인: 아연도금 + 후도장
  • 기계프레임: 샷블라스트 + 프라이머 + 도장
  • 내마모부품: 무처리 or 간이 방청 후 후열처리

이러한 적용은 제품의 수명주기, 환경 조건, 외관 요구, 유지보수 전략 등을 고려해 결정되며, 표면 처리의 선택이 철강재의 성공적 활용을 좌우합니다.

 

철강 표면 처리 실무 가이드

 

표면 처리는 철강의 성능과 수명을 좌우하기 때문에, 실무에서는 다음과 같은 사항을 반드시 고려해야 합니다:

1. 사용 환경 분석: 옥외/실내, 해안/내륙, 고온/저온 조건 확인
2. 필요 성능 도출: 내식성, 미려성, 위생성, 도장성 등 요구 조건 설정
3. 강종과의 조합 적합성: 강종별로 적용 가능한 처리 방식이 제한될 수 있음
4. 후속 공정 고려: 절단·용접·성형 후 추가 도장이 필요한지 판단
5. 예산과 납기: 고급 코팅일수록 비용과 리드타임 증가 가능
6. 표준 규격 확인: KS D 3503, JIS G3302, ASTM A653 등 관련 표준과 인증 여부
7. 유지보수 전략 수립: 내식 처리 후에도 정기 점검 및 재도장이 필요할 수 있음

특히 건축물이나 산업설비의 경우, 표면 처리 조건이 설계 도면에 명시되어야 하며, 유통업체와 사전 협의 후 샘플 테스트 및 견적 비교를 거쳐 최적의 처리를 선택하는 것이 바람직합니다.

 

철강의 표면 처리는 단순한 마감이 아니라, 제품의 성능과 생애주기를 좌우하는 핵심 요소입니다. 철강재의 종류별 특성과 목적을 고려한 표면 처리 전략은, 보다 효율적이고 지속가능한 자재 운용이 가능합니다.