저탄소 보론 함유 합금강…920℃로 가열 후 급냉
일반 고장력강에 비해 내마모 수명 4~10배 이상

　대형 덤프트럭이나 특장차, 대형 기계설비 등에 적용되는 강판은 대부분 최악의 마모환경에서 사용되기 때문에 내마모 성능이 매우 중요하다.
　
　특수내마모강판인 AR-Plate(Abrasion Resistant Plate)는 이러한 산업환경에서 최적의 강재 성능을 제공하는 특수강판이다.
　
　AR-Plate는 저탄소 보론(B)을 함유한 합금강으로서 920℃로 가열 후 급냉 시킨 열처리강판이다. 열처리(Quenching) 방법에 따라 물리적 성질에 차이가 있다. 일반적인 AR-Plate는 수냉(Water Quenching)에 의해서 생산되지만 오일(Oil) 또는 에어 하드닝(Air Hardening)으로 열처리를 하게 되면 가공경화능(Work-Harding)으로 내마모성이 증가하고 높은 인성과 충격치를 보유하게 된다.
　
　이렇게 제조된 AR-Plate는 강판 표면부와 내부의 경도가 균일하여 마모가 진행되더라도 초기의 경도치 및 인성이 동일하기 때문에 마모가 다할 때까지 장기간 사용할 수 있다. 다른 표면 열처리강판에 비해 최소 4~10배 이상의 내마모 수명을 보유하게 된다. 가령 S45C 열처리강판은 경화층 표피부(1~2mm)의 마모가 끝난 후에 급격히 마모가 진행되지만 AR-Plate는 이에 비해 월등한 성능을 나타낸다.

　
　실제로 암석의 브리넬 경도 500~600HB(평균 575HB)로 내마모성 시험을 했을 때 SS400은 1년, S45C는 1.3년, 80kg급의 고장력강판은 2.2년인 반면에 AR400은 5.56년, AR500은 12.5년의 내마모 수명을 보이고 있다.
　
　또한 AR-Plate는 내충격성도 뛰어나 저온에서도 뛰어난 인성을 나타내고 반복되는 충격마모에도 강력한 피로 파손 저항성을 보유한다.

　이러한 강재 특성으로 인해 낮은 유지보수 비용, 생산성 증대, 손쉬운 구입 및 길어진 장비수명 연장으로 전체적인 경제성을 실현하게 한다. 대형 덤프트럭이나 특장차의 경우, 장비 내구수명 연장을 비롯해 적재량 증가로 유료하중을 높일 수 있고 장비 가동률이 높아지면서 생산성 향상과 총체적 관리비용 절감이 가능하다. 실제로 15톤 덤프트럭의 경우, S45C 열처리강판을 사용할 경우 소요무게가 1,500kg이 드는 반면에 AR-Plate를 사용하면 전반적으로 강재의 두께가 얇아지면서 1,000kg이 소요돼 500kg의 경량화가 가능하다.
　
　■ AR-Plate의 역사
　
　AR-Plate는 19세기 독인의 Dillinger Huttewerke 제강사에서 해군 함정용으로 개발한 소위 ‘SAAR-Plate’(100~150mm의 고탄소강)로 생산되기 시작한 것이 시초라 할 수 있다. 이후 독일은 제1ㆍ2차 세계대전을 일으키면서 군수용으로 합금기술(저탄소-보론강)을 고도화하여 고경도, 고장력강 개발을 거듭함으로써 AR-Plate에 대한 선진 기술력을 보유하게 되었다.
　
　1940년대 초 세계 제2차대전 기간 중 독일과 동맹관계에 있던 일본은 독일로부터 AR-Plate에 대한 기술이전을 받게 된다. 당시 아시아지역에서는 일본 야와타제철소(八幡製鐵)가 기술을 이전받아 AR-Plate를 개발하게 되었고 이후 1970년에 후지제철(富土製鐵)과 합병하여 신닛데츠(新日本製鐵, NSC)로 전환되면서 ‘WELTEN’이란 브랜드로 상용화 되었다.
　
　1968년부터 스웨덴의 Oxelosund AB(현 SSAB)사에서는 일본 후지제철로부터 기술이전을 받아 AR-Pleat를 개발하여 1974년에 하독스(HARDOX)라는 브랜드로 출시하게 된다. 이후 하독스는 1990년에 아시아 지역 최초로 한국특수스틸(대표 황수백)에 의해 런칭되어 지금까지 한국에서 특수내마모강판의 대명사로 인식되고 있다. 지금은 SSAB 한국지사가 설립돼 직판체제가 갖춰져 있다.
　
　AR-Plate는 각 제강사마다 다른 압연, 열처리 설비에 따라 생산되고 있어서 규격화가 쉽지 않은 관계로 아직까지 ASTM이나 JIS 등 국제규격으로는 등재되어 있지 않은 실정이다. 이에 따라 각 제강사는 자사의 개별 브랜드로 세계 각지에서 생산, 판매하고 있다.
　
　■ AR-Plate의 규격은?
　
　AR-Plate가 최근 유럽의 EN이나 DIN 규격으로 등재되기 시작했지만 아직 보편적으로 인정받고 있지 못하지만 군수용 MVEE(Military Vehicles Engineering Establishment) SPEC.에서는 아래와 같이 등재되어 있어 국제적으로 널리 통용되고 있다. 애초에 군수용으로 개발된 강판이기 때문이다. AR-Plate가 군수용으로 사용될 때에는 장갑철판(Armour Plate)으로 통칭되기도 한다.

　AR 뒤의 3자리 숫자는 해당 강재의 브린넬 표면경도 기준치를 의미하며, 브린넬 수치에 따라 AR235, AR300, AR320, AR340, AR360, AR400, AR450, AR500, AR550, AR600 등으로 등급화 되어 있다. 경도가 높을수록 내마모성이 좋아지지만 동시에 경도가 높아질수록 가공기술의 제한을 더 많이 받게 된다.
　
　AR-Plate의 고경도는 열처리(Quenching)에 의해 얻어진 것으로, AR 등급이 올라갈수록 당연히 인장강도(TS) 역시 높게 나타난다. 이러한 인장강도는 기계적 안정성이 결여된 강도이기 때문에 고장력강임에도 불구하고 교량, 특장차의 붐(Boom) 자재 등으로 사용 시에는 파단이 발생할 수 있어 대단히 위험하다. 따라서 AR-Plate 메이커들이 제시하는 인장강도 수치는 단순한 참고치(Reference)를 의미할 뿐이지 자재 인장력의 보증치(Guarantee)를 나타내고 있지 않음에 유의할 필요가 있다.