산업 현장에서 많이 쓰이는 철강 10가지
산업 현장에서 철강이 중요한 이유
철강은 그 자체로 강도, 내구성, 가공성, 경제성 등 다양한 장점을 갖춘 소재입니다. 특히 대량 생산과 표준화가 가능해 건설, 기계, 조선, 자동차, 에너지, 전자, 가전 등 거의 모든 산업군에서 필수 자재로 자리 잡고 있습니다.
하지만 산업 현장에서 사용하는 철강은 단순히 '철'이라는 공통점만 가지고 있지 않습니다. 그 용도와 환경에 따라 기계적 성질, 내식성, 열처리 방식, 표면 상태 등에서 다양하게 변형된 수많은 강종(steel grade)이 존재하며, 그중에서도 대표적인 몇 가지는 전 산업에 걸쳐 폭넓게 활용되고 있습니다.
이 글에서는 산업 현장에서 특히 많이 쓰이는 철강 10가지를 선정하여, 그 특징과 대표 용도를 소개합니다. 현장 실무자와 설계자 모두에게 도움이 될 수 있는 철강재 정보입니다.
대표 철강 ①~⑤: 구조물과 기계 중심
① SS400 (KS)
가장 보편적으로 사용되는 일반 구조용 압연 강재입니다. 가격이 저렴하고 용접성과 가공성이 우수해, 건축 구조물, 프레임, 브래킷 등에 광범위하게 사용됩니다.
② SM490 (KS)
고강도 구조용 강재로, SS400보다 높은 항복강도(325~355MPa)를 자랑합니다. 고층 건물, 플랜트, 교량 등에서 중하중을 지탱하는 구조 부재로 사용됩니다.
③ S45C (JIS)
중탄소강으로 기계 부품에서 가장 많이 사용되는 강종 중 하나입니다. 인장강도가 높고 열처리를 통해 경도 향상이 가능해, 축(Shaft), 기어, 볼트 등 정밀 기계 부품에 자주 쓰입니다.
④ SCM440 (JIS)
크롬 몰리브덴계 합금강으로, 고강도·고인성 특성을 지니며, 자동차 부품(드라이브 샤프트, 커넥팅 로드), 고속 회전체, 산업용 기어에 사용됩니다.
⑤ SK85 (JIS)
고탄소 공구강으로, 뛰어난 경도와 마모 저항성을 갖추고 있습니다. 스프링, 절단날, 톱날 등에 사용되며, 고기계적 하중이 걸리는 부품에서 강점을 발휘합니다.
대표 철강 ⑥~⑩: 내식성·특수 용도 중심
⑥ SUS304 (JIS)
가장 널리 쓰이는 오스테나이트계 스테인리스강입니다. 우수한 내식성과 연성 덕분에 주방기기, 위생설비, 식품 및 제약 설비, 건축 마감재 등 다양한 분야에서 쓰입니다. 열처리에 의해 경도는 증가하지 않지만, 용접성과 표면 품질이 뛰어나 내장재로도 자주 사용됩니다.
⑦ SUS316 (JIS)
304보다 더욱 우수한 내식성을 가진 스테인리스강으로, 몰리브덴(Mo)이 추가되어 해양 환경, 화학 플랜트, 의료기기 등에 적합합니다. 염소 이온(Cl⁻)에 대한 저항성이 뛰어나, 해수와 접촉하는 구조물에 주로 사용됩니다.
⑧ HARDOX 400 (스웨덴 SSAB사)
내마모강으로 분류되며, 매우 높은 경도(HB 400 이상)를 갖고 있어 광산, 석탄 운반 트럭, 중장비 버킷 등에 활용됩니다. 뛰어난 마모 저항성이 필요할 때 선택되는 산업 전용 철강입니다.
⑨ API 5L X52 (국제표준)
석유 및 가스관에 사용되는 파이프용 강재로, 고압과 부식에 강한 특성이 있습니다. 원유 파이프라인, 가스관, 수송 파이프 설비 등에 주로 적용됩니다.
⑩ AISI 4140 (미국 ASTM)
크롬-몰리브덴계 합금강으로 강도와 경도, 피로 강도가 매우 우수합니다. 고속 회전체, 기어, 베어링 샤프트, 유압 실린더 등에 사용되며, 열처리를 통해 특성을 극대화할 수 있습니다.
산업별 적용 사례 및 사용 기준
각 철강재는 산업군별로 특화된 용도를 갖고 있습니다.
- 건설·플랜트 분야에서는 SS400, SM490, SN490 등의 구조용 강재가 기초 골조와 구조물에 쓰입니다. 고층건물, 대형 공장, 브릿지 등은 강도와 용접성, 내진성이 모두 요구되기 때문에 적합한 등급 선택이 매우 중요합니다.
- 기계·자동차 산업에서는 S45C, SCM440, AISI 4140 등 고강도·고피로강도 재질이 많이 쓰입니다. 정밀 가공이 가능하고, 열처리에 따라 경도 조절이 가능해, 성능 중심 부품에 적합합니다.
- 식품·화학·의료 산업에서는 SUS304, SUS316 등 스테인리스강이 주로 사용됩니다. 이들은 내식성과 위생성이 뛰어나고, 표면 처리 및 청소가 용이해 위생 기준이 높은 산업에서 필수입니다.
중장비·에너지 산업에서는 HARDOX, API 강재 등이 선택됩니다. 고마모, 고하중, 고압 환경에서 오래 버틸 수 있는 특수 강종이 필요한 산업입니다.
이러한 철강재 선택은 단순한 강도만이 아닌 내구성, 가공성, 표면 특성, 비용, 유지관리까지 종합적으로 고려해 이루어집니다.
철강재 선택 시 유의점과 미래 트렌드
산업 현장에서 철강을 선택할 때는 단순히 많이 쓰인다는 이유만으로 결정해서는 안 됩니다.
사용 환경(예: 고온, 습기, 해수, 염소 이온 등), 요구 성능(예: 항복강도, 인장강도, 피로수명), 제작 방식(용접, 절단, 열처리 가능 여부) 등을 고려해 가장 적절한 철강을 선택해야 하며, 실제로는 기계적 성질 외에도 유지보수 비용, 수명, 가공 편의성 등이 최종 선택에 중요한 영향을 줍니다.
최근에는 철강 산업도 고도화되면서 고기능화, 경량화, 스마트 소재화로 변화하고 있습니다. 예를 들어 자동차 산업에서는 연비 개선을 위해 초고장력강(UHSS)이 확대되고 있으며, 건축 분야에서도 친환경 인증을 위한 저탄소 강재, 재활용 철강 수요가 증가하는 추세입니다.
앞으로는 AI 기반의 재료 선택, 수명 예측 기술, 그리고 철강의 디지털 트윈 기술까지 적용되며, 철강재는 단순한 자재를 넘어 시스템으로 진화하고 있습니다. 이러한 흐름 속에서 가장 많이 쓰이는 철강들을 제대로 이해하고, 전략적으로 활용하는 능력은 산업 경쟁력을 높이는 중요한 열쇠가 됩니다.
철강재는 산업의 모든 곳에서 사용되며, 올바른 철강 선택은 제품의 품질뿐 아니라, 기업의 효율성과 안전까지 좌우합니다. 철강의 종류를 깊이 이해하고, 목적에 맞는 재질을 선택하는 것이야말로 진정한 실무자의 역량이라 할 수 있습니다.