KTR, CHQ강 등 합금강의 구상화율 화상분석 프로그램 출시

한국화학융합시험연구원(KTR) 함종오 신뢰성평가센터장이 구상 탄화물의 구상화율 평가방법을 자동화된 이미지 처리절차로 분석하는 프로그램이 개발됐다며 앞으로 산업용 보급이 가능할 것이라고 밝혔다.

구상 탄화물의 구상화율 평가방법은 지난 2020년, 철강분야 열처리 합금강 국제표준회의(TC17/ SC4)에서 ‘ISO 23825’로 제정된 기술이다. 철강의 내구성을 높이기 위해 구성성분 중 하나인 탄소의 입자를 구상화(강 속의 탄화물을 공 모양으로 만드는 것)하는 ‘구상화열처리’의 결과물을 평가한다. 

다만 협업에선 냉간압조용강 부문에서 구상화된 탄화물이 5마이크로미터(㎛) 이하 화상분석으로는 쉽게 검출이 되지 않는 문제가 발생하고 있다. 

이에 최근까지 여러 강종의 구상화율을 제조사의 한도 견본 사진으로 비교하여 구상화율을 측정하는 방식을 사용하고 있었다. 그러나 해당 방식은 CHQ강 가공작업 시, 터짐 및 크랙 등 문제점이 발생함에도 기술상 판정하기가 애매해 측정 결과에 대한 분쟁이 종종 발생했다. 

이를 해소하기 위해 KTR는 자동화된 구상화율 정량적 시험방법 프로그램 개발했다. KTR는 작은 구상화된 탄화물(5㎛ 이하) 효율적으로 검출 위해 탄화물 크기 이외에 탄화물의 무질서도와 인접 관계를 포함시켰다. 

또한 화학융합시험연구원은 검출된 이미지의 중심을 기준으로 들로네(Delaunay) 기법의 삼각함수를 이용해서 거리 및 면적을 검출하였다. 이렇게 추출된 데이터는 구상화 전체면적, 검출된 구상화 평균면적 및 표준편차, 검출된 구상화 간 평균 거리 및 표준편차 등이다. KTR이 개발한 프로그램은 이들 데이터 근거로 강종의 탄화물 구상화율을 정량적으로 측정할 수 있다.

연구원은 개발된 프로그램의 보급을 ‘테라시스템(terasys.co.kr)’을 통해 CHQ 신선업체, 파스너업체, 자동차 부품업체 등에 보급할 예정이라고 밝혔다. 특히 CHQ 강선 부문에서 구상화율의 정량적이 측정 프로그램이 보급됨에 따라 신선작업 시 고품질의 CHQ 강선 생산에 활용될 전망이다.

이번 평가 프로그램 개발 성공으로 앞으로 CHQ강 등 냉간압조용강에서도 구상 탄화물의 구상화율 평가 방법이 객관적이면서도 신속하게 화상 분석될 것으로 기대되고 있다. 이에 따라 특수합급강 부문에서의 생산자와 구매자 간 분쟁도 줄어들 것으로 전망된다.