고품위 강재 수요 증가에 확산성 수소 분석기기 수요 증가
고품위 강재 수요 증가에 확산성 수소 분석기기 수요 증가
  • 엄재성 기자
  • 승인 2020.06.29 17:50
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예일과학, 독일 Bruker사의 ‘Model G4 Phoenix’ 및 ‘G8 Galileo Model’ 공급

근래 각종 산업이 고도화되면서, 소재산업 분야에서 고품위 원재료에 대한 수요가 증가하고 있어 학계, 연구계 및 산업계에서 이에 관련된 연구개발이 활성화 되고 있는 추세에 있다.

특히 우리나라의 주력산업인 조선업계 및 자동차산업에서 요구하는 고장력강(High Strength steel) 및 고강도, 저결함 용접을 위해 확산성 수소(Diffusible Hydrogen) 분석 및 연구는 반드시 수행되어야 할 과제이다.

고장력강, 무결함 용접이나 자동차산업에 필수로 사용되는 아연도금강판 등은 확산성 수소 (Diffusible Hydrogen)에 의한 수소 취성(Hydrogen Embrittlement)으로 인해 치명적인 결함이 발새할 수 있다. 이에 국내에서도 포스코, 현대제철 등 고품위 제강업체 기술연구소, 고려용접봉, 세아에삽, 조선선재 등 용접봉 제조업체, 대우조선 및 현대중공업 등 대형 선박 제조사의 연구소와 생산기술연구원(KITECH), 재료연구소(KIMS), 표준연구원(KRISS) 등 각종 연구소에서 이에 대한 연구가 진행되고 있다.

휘발성 수소(Diffusible Hydrogen)는 각종 금속 재료 및 용접 부위 중 미량으로 존재하고 있으나 재료의 사용 조건에 따라 그 작용(변화)을 예측하기 어렵고 그 결함에 의한 피해를 예측하기 쉽지 않다. 이로 인해 휘발성 수소는 정확한 측정과 진단을 필요로 하고 있어 이를 측정하는 특수한 기능의 분석기기를 요구하고 있다.

용접봉과 용접 부위의 확산성 수소는 규정된 국제 규격(ISO 3690과 ANSI AWS. A 4.3)에 적합한 기기와 분석 과정에 따라 분석되어야 한다.

독일 Bruker사의 ‘Model G4 Phoenix’. (사진=예일과학)
독일 Bruker사의 ‘Model G4 Phoenix’. (사진=예일과학)

국내 성분분석기 업체인 예일과학(대표이사 이원규)는 독일 Bruker사에서 생산 공급하는 ‘Model G4 Phoenix’를 국내 각 업체 및 연구기관에 공급하고 있다. Bruker의 국내 대리점인 예일과학이 고급하는 ‘Model G4 Phoenix’는 용접봉 관련 규격에 적합한 분석기기이다.

조선 및 자동차 제조 분야에서는 용접이 미치는 영향이 지대하며, 특히 조선 분야에서는 불량 발생 시 대형 사고로 연결될 수 있어 중요도가 더욱 높다.

우리나라 조선업계가 앞서가고 있는 LNG선 등 고품위 선박 제조에는 용접뿐만 아니라 사용되는 강재 중의 확산성 수소(Diffusible Hydrogen) 및 잔류 수소(Residual Hydrogen)가 미치는 영향이 매우 크다. 그래서 이에 대한 연구 또한 활발해지고 있다.

자동차산업은 최근 국제적인 경쟁이 더욱 가열되고 있으며, 고품질 제품을 양산하기 위해 도금강판의 고급화 등 강재의 고품위화가 필수적인 연구과제가 되고 있는 추세이다.

자동차산업에 사용되는 고장력강 및 아연도금강판의 경우 극미량의 확산성 수소라도 재료의 결함을 야기할 수 있어 국내 산업계 뿐만 아니라 해외 선진국에서 자재 수입 시 요구하는 규제 조항이 매우 엄격하다. 그리고 확산성 수소의 분석 및 연구를 위해 업그레이드 된 연구 즉, Thermal Desorption Study(열 탈리 연구)가 활성화 되고 있으며 본 연구에 필수적인 Mass Spectrometer(매스 스펙트로미터)를 장착한 고감도의 분석기기가 요구되고 있는 실정이다.

독일 Bruker사의 ‘G8 Galileo Model’. (사진=예일과학)
독일 Bruker사의 ‘G8 Galileo Model’. (사진=예일과학)

이원규 예일과학 대표이사는 “독일 Bruker에서 생산되는 ‘G8 Galileo(또는 G4 Phoenix) Model’에 고감도 Mass Spectrometer 검출기를 장착한 기기를 최근 현대제철 연구소에 설치 운영 중이며, 포스코에서도 구입하여 금년 9월 중 설치 운영될 것”이라고 말했다.

이어 “포스코, 생산기술연구원, 현대자동차 연구소 및 국내 유수한 대학교, 기술연구소 등에서 구입을 검토하고 있으며 연구 범위가 계속 확대되면서 관련 연구기기의 공급도 확대 될 것으로 예상된다”고 말했다.


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