국내판매 기준 연간 10만톤 이상

  LG전자 에어컨연구소 홍석표 박사는 “냉동공조(HVAC)산업은 건축설비뿐만 아니라 의료나 식품, 플랜트 분야에서 그 중요성이 점점 커져 전 세계시장 규모는 1,700억달러다”며 “현재 HVAC 제품 전체 재료비의 10% 이상을 배관/전열관이 차지하고 잇고 그 중 90% 이상이 동튜브다”고 말했다. 이어 “건축설비에 사용하는 냉동공조용 배관 사용량까지 포함하면 내수기준으로 연간 약 10만톤 이상이다”고 덧붙였다.

  홍석표 박사는 “냉장고와 세탁건조기도 냉동사이클 및 Heat Pump HVAC 장치를 사용하고 국내 기업들은 전세계 시장 점유율 50%를 유지하고 있다”며 “HAVC용 스테인리스튜브는 원자재(Cu) 가격변동 심화와 업체간 가격 경쟁으로 인해 대체 소재 필요성이 대두됨에 따라 주목받고 있다”고 말했다. 그는 “특히 고압의 신냉매가스 적용에 따른 고 내압소재로나 환경오염과 다양한 환경조건에 적합한 고내식성 소재로 최적이다”고 설명했다.

  홍 박사는 “HAVC용 스테인리스튜브는 극연질 스테인리스강을 소재로 하는데 이는 STS300계 기존 강 대비 항복강도(30%), 인장강도(55%), 경도 수준이다. 가공경화가 작고 연신율은 향상돼 성형성이 우수하다”며 “높은 연질특성을 확보하면서 생산성이 향상됐다”고 전했다.

  그는 “Seamed Pipe의 용접부 응력 해석 종류는 공칭응력과 노치응력, 핫스팟응력이 있는데 응력집중을 피로 평가하기 위한 효율적인 응력 해석법이 필요하다”며 “구조응력(Structural Stress, SS)는 위 방법들의 문제점을 보완한 최근 제시 기법이다”고 말했다. 이어 “구조응력법은 형상별 S-N 선도의 분산을 최소화 하고 현재 다양한 설계 및 평가 코드에서 활용할 수 있다”고 설명했다.

  홍 박사는 “구조응력법은 기존 자동차 클러치 스냅링부 내구수명 예측 해석 기법을 연구하는데 활용했고 구조응력 해석 및 시험결과와 비교를 통해 해석기법 타당성을 검증했다”고 설명했다.

  그는 “유한요소 해석을 통한 최대응력을 산출해야 한다”며 “해석 순서는 내압 해석 ▶열 해석 ▶ 내압 및 열응력 해석 ▶ 구조응력 산출 형태로 구성된다”면서 마무리했다.