금속재료 및 용접기술- Material/Welding P.E.
금속재료/용접 기술사가 전하는 기술과 과학 이야기
1. 서론_들어가며 현장 부식 방지(Corrosion Protection) 및 재료 선정 관련하여 지난 1편에서는 부식을 어떻게 관리할 지에 대한 방안과 그에 따라 어떤 재료를 선정을 할 지에 대한 기초 사항에 대해 알아보았다. 이번 편에서는 현장에서 발생 가능한 각종 부식의 종류에 따라 재료 선정을 포함하여 부식 방지 (Corrosion Protection)를 어떻게 할 것 인지에 대해 자세히 알아보도록 하겠다. 사실 … 더 읽기
1. 서론_들어가며 필자는 현재 정유/가스나 화학 공장을 설계하는 플랜트 설계 엔지니어로서 근무하고 있다.이러한 플랜트의 FEED 설계(상세설계 전단계 설계)할때는 운전 조건이나 환경을 고려하여 운전중 발생가능한 다양한 부식(Corrosion)상황을 예상한다. 그리고, 부식을 방지하는 것은 물론 경제성을 고려하여 기기나 배관의 재질을 선정하며, 그것에 추가하여 운전중 다양한 부식방지 방안을 고려하게 된다. 부식(Corrosion) 자체에 대한 지식과 부식을 방지할 재질 선정 및 … 더 읽기
1. 서론: 티타늄(Titanium), 현대 공학의 정점에 서다 플랜트 설계 엔지니어로서 티타늄(Titanium)은 극심한 부식환경에서 사용하는 고가의 재료로서 일반 정유나 석유화학공장에서 많이 사용하는 자료는 아니다. 하지만, 재료 자체가 고가인 만큼 물량산출과정이나 설계 과정에서 실수를 해서 물건을 더 사거나, 현장 용접을 수정해야 하는 경우가 생기면 Impact가 매우 큰 금속이기도 하다. 그래서, 설계 과정이나 물량 산출, 현장 용접시에 다른 … 더 읽기
1. 서론: 강함의 본질은 ‘방해’에 있다 현장에서 금속을 설계하거나 다루는 업무를 하다 보면 금속의 강도와 강화기구(Strengthening Mechanisms) 에 대한 이야기를 많이 한다. 금속이 강하다는 것은 어떤 의미일까? 외부힘에 대해서 변형이 덜 된다는 의미이다. 여기서 금속이 변형된다는 것은 금속학 적으로 내부의 결함인 전위(Dislocation)가 움직인다는 것을 의미한다. 따라서 금속을 강하게 만드는 강화기구(Strengthening Mechanisms)의 모든 기술적 원리는 이 … 더 읽기
1. 서론: 철강 재료의 나침반, Fe-Fe₃C계 상태도 현장 설계를 하다 보면 가장 많이 사용하는 재료가 바로 탄소강이다. 철(Fe)에 탄소(C)를 소량 첨가하여 만들어지는 강(Steel)은 ‘Fe-Fe₃C 계 상태도’로 설명할 수 있는데, 각종 산업 현장뿐만 아니라, 인류 문명을 지탱하는 가장 중요한 재료라고 할 수 있다. 탄소 함량과 온도 변화에 따라 철의 내부 조직이 어떻게 변하는지를 나타낸 ‘Fe-Fe₃C 계 … 더 읽기
1. 서론: 전기 저항이 사라지는 신세계 한국에서 상온 초전도체(Superconductor)를 발견했다는 뉴스를 본적이 있는데, 결국 사실이 아닌 것으로 밣혀 진 듯 하다. 만약 상온에서 작동하는 초전도체가 진짜 발견된다면 초고효율 전력망이나 자기부상열차는 물론 양자 컴퓨터의 개발을 엄청나게 앞당길 획기적인 사건이 될 것이다. 일반적인 금속 도체는 온도가 낮아짐에 따라 전기 저항이 점진적으로 감소하지만, 절대영도(0 K) 근처에서도 미세한 저항이 … 더 읽기
1. 서론 주철에 대한 3번째 글로서 주철의 접종(Inoculation)에 대해 자세히 알아보고자 한다. 주철은 탄소 함량이 높아 주조성이 우수하지만, 냉각 속도나 화학 성분에 따라 탄소가 흑연으로 석출되지 못하고 시멘타이트(Fe₃C) 형태인 ‘백주철’로 응고되기 쉽다. 이러한 칠(Chill) 현상은 주물의 기계 가공성을 저하시키고 취성을 유발한다. 이를 방지하기 위해 쇳물을 붓기 직전 소량의 특수 원소를 첨가하여 흑연화를 촉진하고 조직을 미세화하는 … 더 읽기
1. 서론 현재 플랜트 설계 업무를 하고 있는 필자 입장에서는 현장에서 발생하는 금속 결함 (Crystal Defects) 때문에 골치가 아프고 결함을 방지하고자 하는 설계를 해야 한다. 하지만, 이 결함을 이용하여 금속 재료의 강도를 강화할 수 있다는 사실을 알고 나면, 좋은 일이 나쁜일이 될 수도 있고, 나쁜일이 좋은 일이 될 수 있다는 세상 이치를 다시한번 깨닫게 된다. … 더 읽기
1. 서론 현장 기술자로 일하다 보면, 순금속을 쓰는 경우는 거의 없고, 대부분 순금속에 고용체(Solid Solution)의 형태로 다른 원소가 첨가된 합금을 사용하게 된다. 순금속은 부드럽고 전연성이 좋지만, 공업적 재료로 쓰기에는 강도가 부족한 경우가 대부분이다. 이를 보완하기 위해 다른 원소를 첨가하여 ‘합금(Alloy)’을 만드는데, 그 가장 기본 상태가 바로 고용체(Solid Solution)이다. 고용체는 용매 원자의 결정 격자 속에 용질 … 더 읽기
1. 서론 주철(Cast Iron)은 단순히 탄소량이 많은 철이 아니라, 다양한 합금 원소와 냉각 조건의 정밀한 상호작용으로 탄생하는 야금학의 결정체이다. 주철 1편에서 주철(Cast Iron)의 정의와 분류를 다루었다면, 이번편에서는 주철의 성질을 결정짓는 내부 5대 원소의 상세 역할과 조직 개선을 통해 기계적 성질을 극대화하는 원리에 대해 알아 보고자 한다. 현장 설계에서 가장 많이 사용하는 재료중 하나인 주철에 대해서는 … 더 읽기