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  • [친디아 플러스] vol.110
    • 철강
    • 철강일반

    최고의 발명품 지퍼(Zipper)

    • 날짜2016.12.19
    • 글쓴이이종민

    1893년 미국 시카고의 직공 휘트콤 저드슨 (Whitcomd L. Judson)은 군화 끈을 매는 불편함을 덜기 위해 좀 더 편리하게 군화를 신을 수 있는 방법을 고민하다 ‘Claps locker’라고 불리는 철로 만든 장치를 개발한다. 작은 쇠사슬에 구부러진 쇠돌기를 넣는 구조를 고안했는데 생각만큼 편리하지 못했고 쇠돌기를 올릴 때 중간에 자주 걸리기도 하고 사이가 벌어지는 현상이 자주 발생하여 그의 특허는 많은 사람들에게 큰 호응을 받지 못했다. 하지만 저드슨의 특허는 오늘날의 지퍼(Zipper)의 탄생을 가져오는 시발점이었다.
     
     1913년 선드백(Gideon Sunback)은 불편하게 여겨졌던 고리를 제거하고 이빨을 맞물리게 해서 사용할 수 있는 새로운 장치를 고안하여 플라코(Plako)라는 명칭으로 제품 특허를 받는데 이 제품이 현재 우리가 사용하고 있는 지퍼의 초기 모델이며 이렇게 개발된 플라코는 1차 세계대전 중에 군인들의 허리 Sack, 낙하산, 구명조끼 등에 부착되어 사용되었다.
     
    1923년에 현재는 타이어회사로 더 유명한 굿리치(Goodrich)社에서 지퍼 달린 장화를 생산, 판매 하였는데 이 신발이 대중에게 인기를 얻으면서 ‘Zipper’라는 장화 상표가 잠금 장치를 지칭하는 용어로 일반화되었다.

    지퍼가 신발뿐만 아니라 의류에 사용되면서 인류는 그 동안 경험할 수 없었던 편리함을 누릴 수 있었는데 지퍼가 나오기 전까지 서양인들은 옷에 달린 30여 개의 단추와 후크를 풀고 잠그는데 시간을 낭비했지만 지퍼의 발견으로 옷을 갈아있을 때 시간을 단축했을 뿐만 아니라, 보온성 측면에서도 획기적인 개선을 가져왔다.
     
    지퍼 기술의 발전은 이후 일본의 Y社에 의해 비약적으로 발전하였는데 업계 최초로 생산 설비를 자동화하여 제품을 생산하였고 다양한 제품, 공정 기술을 끊임없이 개발하여 세계 시장점유율을 70%까지 올리기도 하였다.
     
    지퍼는 슬라이더를 당길 때 맞물리는 부분인 이(tooth), 지퍼에 달린 두 줄의 이를 합치거나 분리시키는 부분인 슬라이더(slider), 슬라이더를 움직일 때 사용하는 손잡이(tab), 이가 붙어 있는 천 조각, 바느질해서 옷감 솔기에 이어 붙인 띠(tape), 지퍼 맨 아래 끝에서 슬라이드를 멈추게 하는 막음쇠(stop)으로 구성되어 있는데 제품 개발 초기 이(tooth)나 손잡이(tab)를 철로 제작했었지만 현재는 플라스틱이나 폴리에스테르 같은 화학소재를 사용한 제품도 일반화되는 등 그 소재도 다양해졌다.
     
    플라스틱 지퍼는 일명 비스론(Vislon) 지퍼, 데르린(Delrin) 지퍼라고도 불리는데 각각 일본 Y社고유 특허명칭과 미국 화학회사 D社의 레진(Resin) 제품 상표 명칭이다. 플라스틱 지퍼는 아세탈 수지에 안료를 투입하여 착색하고 원료를 사출기에 투입하여 제작하는데 다양한 색으로 착색이 자유롭다.

    폴리에스테르 지퍼는 흔히 나일론지퍼, 코일지퍼라고 불리는데 코일지퍼라고 불리는 이유는 이빨의 형상이 나선모양으로 가공되어서 유래한 명칭이다.
    마지막으로 메탈지퍼는 크게 알루미늄, 황동, 니켈 등이 주 소재로 활용되고 있다.


    포스코경영연구원 철강연구센터 이종민 수석연구원

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016.12.19)  <생활 속 철이야기>
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=368171

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  • [친디아 플러스] vol.110
    • 철강
    • 철강일반

    금속의 열(熱) 전도도

    • 날짜2016.12.09
    • 글쓴이이종민

    발열문제로 신형 K2C1 소총 전량 회수 해프닝.. 금속 종류에 따라 열 전달속도 천차만별

    올해 우리 군이 신규로 보급했던 신형 K2C1 소총이 보급 3개월 만에 전량 회수되는 어처구니 없는 일이 발생한 바 있다. 회수 사유는 100발 이상 사격을 하게 되면 총열을 만질 수 없을 정도로 뜨거워지는 단점이 있었기 때문이다. 

    K2C1 소총은 우리 군의 주력화기인 K2 소총의 개량형으로 내부 구조는 같지만 크게 두 가지를 개선했는데 바로 신축형 개머리판과 피카티니 레일(Picatinny Rail) 부착이다. 키가 큰 신세대 장병들이 개머리판 길이를 조절할 수 있고 조준경, 레이저 지시기 등을 간단하고 견고하게 장착할 수 있도록 소폭 개량한 것이다.
     
    신형 K2C1 소총은 2016년 6월 중순 서부 전선과 동부 전선의 2개 사단부터 보급하기 시작했는데 발열 문제는 피카티니 레일에서 생겼다. 총열 덮개 상·하단에 홈을 파느라 재질을 강화플라스틱에서 알루미늄으로 바꾸었는데 유난히 더웠던 올해 여름에 100발 이상 사격할 때 열전도율이 높은 알루미늄 총열 덮개가 뜨겁게 달아올라 화상을 입을 정도였다.

    육군은 장병들의 불만이 접수된 후 바로 보급한 1만8,000정을 전량 회수했고 병사들은 이전의 K2 소총을 다시 쓰고 있다. 새로 개발된 K2C1 소총의 시험 평가는 원래 2015년 3~4월 2개월 동안 진행하였는데 상대적으로 보급이 되기 시작한 여름에 발열 현상이 심하게 나타난 것이다.
     
    K2C1 소총의 발열 현상은 열전도에 의한 것이다. 열전도는 물체 내부에서 열이 전달되는 속도로 물질 종류에 따라 큰 차이가 있다.

    예를 들어 철이나 구리, 알루미늄 같은 도체의 경우 열이 매우 빠르게 전달되지만 플라스틱과 같은 절연체인 물질의 경우에는 느리게 전달된다. 또한 액체와 ·기체는 고체에 비해 열전도가 매우 느리고 그 일부에 가해진 열을 전체에 확산시키기 어렵다. 주택의 창이 2중창으로 되어 있는 것은 이는 창문과 창문 사이에 공기라는 열 절연체를 사용하기 위한 것이다.
     
    같은 금속이라도 열을 전달하는 정도가 다른데 20℃ 환경에서 철의 열전도율은 62 kcal/℃ 인데 반하여 알루미늄의 열전도율은 196 kcal/℃으로 알루미늄이 철 대비 3배 이상 열전도율이 높다. 반면 스테인리스 스틸의 경우 14 kcal/℃로 철의 열전도율의 4분의 1 수준에 불과하다. 같은 온도 하에서 순은과 구리의 열전도율은 각각 360, 320 kcal/℃ 로 알루미늄 보다 높은 수준이다. 난방용 배관 소재로 다른 금속보다 구리 제품을 사용하는 이유가 바로 여기에 있다. 
     
     열전도도를 가지고 생활 속의 제품에 활용한 또 다른 예는 아이스크림 스푼이다, 2011년 일본에서 냉동실에서 바로 꺼낸 딱딱한 아이스크림을 곧바로 먹을 수 있게 해주는 스푼이라는 개념으로 출시된 이 제품은 열전도율이 높은 알루미늄을 채택하였다. 스푼을 잡은 손의 체온이 아이스크림에 쉽게 전달되게 아이스크림을 먹기 좋은 온도로 쉽게 녹이는 것이 제품의 아이디어다. 이제품은 개당 3,240엔이라는 높은 가격에도 불구하고 8만개 이상 판매되어 대히트를 기록하였다, 장인이 수작업으로 만들어 외관의 완성도가 높고 사용감도 매우 좋다고 한다.
     
    이 알루미늄 아이스크림 스푼이 대히트를 하자, 당연히 알루미늄 보다 열전도도가 좋은 구리제품으로 제조된 유사상품이 다수 발매되었지만 가격과 중량, 외관 면에서 알루미늄 제품이 더 선호된다고 한다.  소재 특성에 대한 정확한 이해가 히트 상품을 창출해내는 원동력이 아닌가 싶다.


    포스코경영연구원 철강연구센터 이종민 수석연구원

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016.12.07)  <생활 속 철이야기>
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=367662

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    • 철강일반

    교통·레저 시설로 각광받는 케이블카

    • 날짜2016.11.18
    • 글쓴이이종민

      세계 엑스포가 열렸던 2012년 여수의 관광객 수는 1,525만명을 돌파하며 남해안 관광의 메카로 부상할 것이라는 기대를 갖게 하였으나, 2014년 연간 관광객 수는 988만명으로 2년 동안 35%가 감소했다. 관광객 증가에 엑스포 효과가 몇 년을 지속하지 못 하는구나 생각할 즈음, 2015년 관광객 수는 1,358만명으로 극적으로 증가하였다.

      이런 관광객 증가의 배경에는 여러 요인이 있겠으나 여수 돌산과 오동도를 잇는 해양 케이블카의 등장이 주요 원인이라는 것은 부인할 수 없다.

      원래 2012년 여수 엑스포 기간에 맞추어 개통하려고 사업을 추진했던 여수 해양 케이블카는 환경 및 시민 단체들의 반대와 보상 협의지연으로 인해 2013년 3월이 되어서야 착공이 이루어지고 운행은 2014년말에 이루어졌다.

      오동도 입구 자산공원에서부터 돌산도 돌산공원까지 약 1.5km 바다를 80~90미터의 높이로 가로지르는 해양 케이블카의 도입으로 돌산공원 방문객은 2013년 68만명에서 2015년에는 257만명으로 4배 수준으로 증가하였으며 2015년 케이블카 이용객 수는 210만명을 돌파했다.


    ▲ 여수EXPO 이후에도 관광객 증가를 이끌고 있는 여수 해양 케이블카의 전경 

      아시아에서 홍콩, 싱가포르, 베트남에 이은 네 번째로 만들어진 해상 케이블카에서 볼 수 있는 아름다운 자연 경관이 창출한 관광객 증가 효과라고 할 수 있다.

      케이블카(cable car)의 법적인 용어는 삭도(索道)로 ‘공중에 설치한 와이어로프에 운반기를 달아 여객 또는 화물을 운송하는 것’을 뜻한다. 여기서 케이블카란 엄밀히 말해 알프스 등 고산지대에서 케이블을 이용해 끄는 산악 열차를 말한다.

      케이블카의 영어식 표현은 Ropeway가 일반적이며, Aerial Cableway 또는 Aerial Tramway라고도 한다. 스키장에서는 보통 ‘곤돌라’라는 이름으로 운행되는데, 곤돌라의 구조는 케이블카와는 구조적으로는 조금 다르다. 케이블카는 고정된 케이블 위를 굴러서 다니지만, 곤돌라는 케이블 자체가 움직이기 때문이다.

      케이블카의 주요 응용 분야는 산림, 광산 개발뿐만 아니라 교통, 관광, 레저 스포츠에 이르기까지 매우 다양하다. 타 교통수단과 비교할 때 케이블카의 장점은 상대적으로 건설비가 저렴하고 지세와 관계없이 최단 거리 직선 주행이 가능하고 눈ㆍ비에 의한 재해가 거의 없고 제설작업 조차 필요가 없다는 점이다.

      설악산 등에서 환경 문제로 케이블카 설치에 대한 갑론을박이 있긴 하지만 자연훼손 면적이 도로 개발에 비해 현저히 적으며, 소음ㆍ배기 등에 의한 환경 피해도 거의 없으며, 마지막으로 도로 건설 등과 비교해볼 때 원래 자연 상태로 복귀도 매우 양호하다.

      이러한 장점 때문에 케이블카는 전세계적으로 산간 교통 및 레저 시설로서 각광을 받고 있으며 이웃나라 일본만 하더라도 스키장을 제외한 여객용 케이블카가 130여 곳에 설치되어 있다.

      세계에서 가장 긴 케이블카는 2016년 4월에 운행을 시작한 판시판 케이블카로 운행거리가 6.2km에 이른다. 베트남 북부 산악지대인 라오까이주에 위치한 해발 3,143미터의 판시판 산에 위치한 판시판 케이블카는 출발 지점과 도착 지점의 고도 차이가 1.4km나 되며 이틀 정도 걸리는 판시판 산 등반 시간을 15분으로 비약적으로 단축시켰다.

      아시아에서 유명한 해상 케이블카는 홍콩 란타우 섬의 뚱총 타운센터와 포린사의 5.7km 구간을 연결하는 ‘옹핑 360’으로 2006년에 운행을 시작하였다. 케이블카 탑승 시간인 25분 동안 파노라마처럼 펼쳐지는 란타우 섬을 조망할 수 있는데 바닥이 유리로 되어있는 크리스탈 객차는 관관객들에게 매우 높은 인기를 얻고 있다.

      통영 미륵산에 설치된 한려수도 조망 케이블카는 한국에서 유일한 2선(bi-cable) 자동순환식 곤돌라 방식으로 운행거리가 1,975m로 국내 일반관광객용 케이블카 중에서는 가장 길다. 서울 시민에게 친숙한 남산 케이블카는 1962년 운행 시작 후 반세기 이상 서울의 명물로 사랑받고 있다.

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016.11.18)  <생활 속 철이야기>
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=366644

     

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    원가 낮추고 품질 높이는 합금철

    • 날짜2016.10.24
    • 글쓴이이종민

    철강제품을 생산하려면 철광석ㆍ석탄(원료탄) 등 연원료뿐만 아니라 다양한 성분의 비철금속도 필요하다. 크게 두 가지 목적에서 비철금속을 사용하는데 하나는 쇳물 상태에서 필요 이상의 산소(O₂)와 황(S) 성분을 제거하기 위해 다른 원소를 첨가해서 쇳물의 성분 조정을 하는 것이고, 다른 하나는 스테인리스강이나 전기강판처럼 특별한 용도ㆍ목적의 철강 제품을 생산하기 위해 제품의 성질이 잘 발현될 수 있도록 합금원소를 첨가하는 것이다.

    이런 목적으로 철강제련 공정에서 사용하는 것이 바로 합금철(Ferro alloy)이다. 따라서 합금철의 철강제조에 필수적으로 사용되는 부원료이다.

    여기서 합금철은 철을 포함한 두 가지 이상의 원소가 섞여 이뤄진 금속을 일컬으며 그 종류는 섞여 있는 금속원소와 몇 종이 섞여 있는지에 따라 매우 다양하다. 일반적으로는 철 이외에 하나 또는 두 가지의 금속원소가 결합되어 있는 합금철이 많이 이용되는 편이다.

    철강생산 공정에서 합금원소를 순금속 대신 합금철로 사용하는 이유는 경제적인 요인과 야금학적 요인으로 설명할 수 있다.

    먼저 경제적인 요인으로는 원가를 낮출 수 있다는 점이다. 예를 들어 크로뮴(Cr), 망가니즈(Mn) 및 니켈(Ni )등이 주원료로 사용되는 스테인리스강의 경우 쇳물에 필요한 성분만큼 순금속 형태의 크로뮴, 망가니즈, 니켈 등을 직접 투입할 수 있으나 각 합금원소의 순금속은 가격이 매우 높다.

    합금철의 철과 합금원소의 원소별 성분 비율을 알고 있다면 필요한 합금원소의 양을 계산해 공정에 투입하면 되므로 최종 철강제품의 성분을 맞추는 데 아무런 문제가 없다. 모든 금속은 순도가 높을수록 정련 공정이 추가되어 제조비용이 증가하기 때문이다. 이는 24K 순금의 가격이 14K 혹은 18K 금보다 비싼 원리와 같다.

    그 다음 야금학적 측면에서 합금철의 녹는점이 순금속보다 낮다는 점이다. 금속은 일반적으로 순도가 높을 때보다 불순물이 첨가되면 녹는점이 내려가는데 이러한 합금철의 낮은 녹는점은 쇳물에서 잘 녹아 균일하게 분포되기 때문에 철강제품의 품질에도 도움이 된다.

    대표적인 합금철은 페로망가니즈(Fe-Mn), 페로실리콘(Fe-Si), 페로크로뮼(Fe-Cr), 페로실리콘크로뮴(Fe-Si-Cr) 및 페로니켈(Fe-Ni) 등이 있으며 생산은 고로와 전기로 두 가지 방법으로 가능한데 2000년대 들어서 전기로 공정에 의한 생산이 절대적 비율을 차지하고 있다.

    페로실리콘의 경우, 중국이 전 세계 생산의 70%를 담당하는데 제조비용의 60%가 전기료다. 따라서 중국의 전력수급정책에 따라 세계 페로실리콘 가격이 들썩거리며 가격 변동폭이 큰 편이다. 몇 년 전 철강경기 활황 시기에는 가격이 매우 높게 형성되었었고 북경올림픽 기간 전후로는 환경 문제로 생산이 중지되어 수급에 애로를 겪기도 하였다. 

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016.10.24)  <생활 속 철이야기>
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=365116

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    • 철강
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    공중전화 박스의 변신

    • 날짜2016.10.12
    • 글쓴이이종민

    공중전화박스 앞에서 길게 늘어선 사람을 보는 것은 흔한 거리의 풍경이었다. 한 지역 혹은 국가의 공중전화 보급률이 전기통신기반구조의 발전도를 가늠할 수 있는 척도인 시절도 있었다.
     
    1990년 기준으로 세계 인구 1000명당 공중전화 보급률은 2.55개였는데 북미 지역은 6.44개로 가장 높았고 한국은 5.01개 수준이었다. 한국의 공중전화 설치대수는 1990년에 21만2천개에서 호출기, 시티폰 등 다양한 통신 서비스의 등장으로 1999년 56만4천개로 증가하였다. 통신서비스가 다양해지자 공중전화박스도 외부와의 소음 단절을 위해 개폐식 문이 설치되고 바닥에는 미끄럼방지를 위해서 무늬강판을 사용하였으며 박스 당 무게도 200~300kg가 넘는 철구조물로 제조되었다
     
     하지만 휴대전화가 2000년대 들어 대중화되면서 공중전화 설치 대수는 2007년 15만3천개로 1999년 대비 27% 수준으로 줄었으며 2014년 말에는 7만1천개로 다시 반토막이 났다.
    우리나라 휴대전화 보급대수가 2012년 기준 5,200만대를 돌파하는 등 전체 인구 수를 훌쩍 넘기고 스마트폰 보급률도 지속적으로 증가함에 따라 공중전화는 어느새 애물단지로 전락하고 있다. 이러한 고민은 비단 한국 만의 문제가 아니라 선진국들도 마찬가지다. 공중전화 사업자 입장에서는 연간 유지 비용이 매출을 훨씬 초과하기 때문이다.
     
    이런 문제에 대해 가장 먼저 변화를 가져온 나라가 영국이다. 영국의 빨간 공중전화박스는 이층버스, 블랙 캡 택시 등과 함께 영국을 대표하는 명물로 사랑 받았다. 건축가 길버트 스코트 경이 디자인한 빨간 공중전화박스는 1924년 첫 선을 보였고, 1960년대에 현대적인 모습으로 바뀌었는데 수익성이 악화된 공중전화박스를 BT(British Telecommunications)는 2008년부터 시민들의 요청으로 1파운드에 팔기 시작했는데 이미 2,500개 이상이 팔렸으며 해외에 장식용으로 2000~1만 파운드의 가격에 수출되기도 하였다.
     
    영국에선 공중전화박스를 거리 도서관이나 스마트폰 충전 시설 혹은 카페 등으로 개조하여 사용하는 등 다양한 용도로 개발하고 있다. 2014년에는 런던대학 졸업생들이 기존의 빨간 공중전화박스를 녹색으로 도색하고 지붕에 태양광 패널을 장착해서 Solar box라는 이름으로 개조했는데, 그 용도는 무료 휴대폰 충전소였다. 태양광 발전을 통해 생산된 전력을 휴대전화 충전에 이용하며 운영과정에서 수익을 내기 위해 충전 장치 앞에 부착된 태블릿 PC에서 광고가 재생하도록 사업 모델을 만들었다.
    독일과 미국 뉴욕 시에서는 구형 공중전화를 신형으로 교체하는데 기본적으로 공중전화박스 근처에 와이파이를 제공하거나 터치 스크린 등이 설치하여 관광객들에게 관광정보를 제공하거나 간단한 문자나 이메일 서비스를 이용할 수 있도록 하고 있다.
     
    우리나라에서도 역시 공중전화박스를 다양한 용도로 활용하고 있다. 전기차 충전 시설로 개조하기도 하고 괴한의 위협으로부터 대피할 수 있는 세이프존으로 만들어서 활용하기도 한다.
    심야 시간 등에 위협을 느낀 보행자가 박스 안의 비상벨 버튼을 누르면 점멸등이 켜지고 사이렌이 울리면서 박스의 슬라이딩 문이 잠기고 주변 보안카메라가 작동하며 이내 보안업체 직원이 출동해 상황을 점검하는 방식이다. 현금인출기 등을 설치하여 간이 은행지점으로 활용하기도 하고 영국과 같이 거리 도서관으로 사용하기도 한다. 또한 갑작스러운 응급환자 발생 시, 생명을 살리는 공간으로도 활용하고 있는데 바로 심장 충격기 보관소로 공중전화박스를 활용하는 것이다.

    포스코경영연구원 이종민 수석연구원
    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016.10.7.)  <생활 속 철이야기>
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=364190

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    '런던 아이'부터 '뉴욕 휠'까지

    • 날짜2016.09.23
    • 글쓴이이종민

    영국 런던의 웨스트민스터와 헝거포드다리 사이의 템즈강변에 위치한 대관람차 ‘런던 아이(London eye)’는 영국항공(British Airways)이 새로운 천년을 기념하여 건축한 것으로 커다란 자전거바퀴 모양을 한 회전 관람차이다.
    새천년을 기념한다는 의미로 ‘밀레니엄 휠(Millennium Wheel)’이라는 별칭이 있는 이 대관람차는 원래 1999년 12월 31일 20시 처음 운행을 시작했으나 기술적인 문제 때문에 이듬 해 3월이 되어서야 일반인에 공개되었다. 높이 135m의 런던아이는 원래 5년 동안만 한시적으로 운행할 계획이었으나 런던을 방문하는 관광객들의 깊은 사랑을 받아 런던의 새로운 상징으로 부상함에 따라 2002년 영구적인 운행을 허가 받았다.
     
    바퀴에 32개의 관람용 캡슐이 설치되어 있고 1개의 캡슐에는 총 25명이 탑승 가능하고 한 바퀴 회전하는 데 약 30분이 소요된다. 런던아이는 공모전에서 발탁된 데이비드 마크와 줄리아 버필드의 디자인으로 설계되었는데 360도 회전을 하면서 시내 전체를 관망할 수 있도록 유리 캡슐형으로 제작되었다.

    물론 런던 아이의 주 재료는 철강이다. 전체 무게는 약 2,100톤이며 이중 사용된 철강재의 무게는 1,700톤 정도이다. 차체는 프랑스에서, 캡슐의 안전 유리판은 이탈리아에서, 중앙 굴대와 축은 체코에서, 휠을 지지하는 프레임 다리는 영국산 철강으로 네덜란드에서 제작되었으며 휠을 돌아가게 하는 베어링은 독일에서 제작되었는데 중심 큐브에 사용된 베어링의 내부 직경은 1m이고 그 무게는 몇 톤에 이른다.
     
     런던 아이가 만들어졌을 때 세계에서 가장 높은 회전 관람차였지만 이 기록은 2006년 중국 난창에 세워진 160m 높이의 대관람차에 의해 깨어지고 바로 2년 후 싱가포르에 만들어진 ‘싱가포르 플라이어’의 165m에 의해 다시 갱신된다.
    2005년부터 건설하기 시작하여 2008년 4월에 일반인들에게 공개된 싱가포르 플라이어는 캡슐당 28명 정원으로 설계되어 총 784명이 동시에 이용할 수 있고 한 바퀴 회전하는데 약 32분이 소요된다. 싱가포르 플라이어는 주위의 가든바이더베이, 마리나베이샌즈 호텔 등 주위 시설들과 조화를 이루어 홍콩의 백만불 야경과 상해 와이탄에 결코 뒤지지 않은 야경을 선사하며 싱가포르 국민과 많은 관광객들에게 사랑받는 싱가포르의 아이콘으로 단시간에 부상한다.
     
    런던 아이와 싱가포르 플라이어의 성공으로 관광 명소 및 도시의 상징물로써 대관람차의 가치를 다시 생각하게되면서 미국 뉴욕에도 대관람차 ‘뉴욕 휠’이 건설되고 있다. 뉴욕시는 2014년 3월 3억2000만달러(약 3400억원)의 공사비가 투입될 초대형 관람차 건설계획을 최종 승인하여 2015년부터 5월부터 공사를 시작하였다. 2018년 상반기 오픈 예정인 뉴욕 휠은 뉴욕시 5개 자치구 가운데 가장 낙후된 ‘스태튼 아일랜드’ 북동쪽 해변에 세워지며 맨해튼 스카이라인뿐 아니라 자유의 여신상, 브루클린, 뉴욕항 등을 한 눈에 조망할 수 있게 설계되었다.

    36개 캡슐로 설계된 이 관람차는 한 번에 1,440명의 관람객을 태울 수 있으며, 한 번 도는 데 38분이 소요된다. 뉴욕 휠이 완공되면 런던 아이(135m), 싱가포르 플라이어(165m)보다 큰 높이 195m의 세계 최대 회전식 관람차가 된다..
     
    포스코경영연구원 이종민 수석연구원

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016.09.23)  <생활 속 철 이야기>
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=363445
     

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    세계시장을 누비는 우리의 손톱깎이

    • 날짜2016.09.12
    • 글쓴이이종민

    지금은 당연한 듯이 사용하는 제품이지만 인류 역사적으로는 근래에 사용하기 시작한 제품이 생각 외로 많은데 그 중 하나가 손톱깎이가 아닐까 한다.
    손톱깎이는 1896년 미국의 채플 카터(Chapel Carter)에 의해 발명되고 1905년이 되어서야 미국 특허 승인이 이루어졌다. 하지만 손톱깎이를 대중적으로 사용하기 시작한 것은 윌리엄 바셋트(William Basset)가 Trim(트림)社를 창업하고 1947년부터 본격적으로 손톱깎이를 생산하고부터다.
     
    우리나라에서 손톱깎이가 대중적으로 사용하게 된 계기는 한국전쟁 직후 국내에 주둔한 미군 부대의 매점을 통해 유통되면서였고 국산화는 1954년에 이루어졌다.
    당시 국산 제품은 드럼통을 재활용해서 만들어졌는데 품질이 매우 낮아서 손톱을 뜯는 수준이었다. 물론 손톱깎이가 대중화 되기 전에는 손톱을 칼이나 가위 등으로 잘랐다고 한다.
    그래서 1970년대 전후로 태어나신 분들까지는 손톱깎이 원조 메이커인 트림社 제품을 써 본 경험이 있을 것 같은데 1990년대까지만 해도 세계 손톱깍이 시장은 원조 기업인 트림, 미국의 레브론, 베이트 및 일본의 카이 등이 점유하는 시장이었다.
     
    하지만 1990년대 들어 손톱깎이 공급자 시장에 변화가 일어나는데 소위 히든 챔피언이라 불릴 수 있는 777(쓰리세븐), 벨공업 등 국내 메이커들이 약진하였다. 국내 손톱깎이 업체들은 내구성, 절삭력 둥 품질이 우수한 제품을 다양하게 개발하는 한편, 손톱깎이 외 손톱 손질에 필요한 족집게, 버퍼 등 매니큐어 기구들을 5~8개의 품목으로 세트로 만들어 상품을 구성하여 세계 시장 점유율을 80% 이상까지 확대하였다.
     
    특히 지난 1997년에는 당시 중국의 주룽지 부총리가 산업 시찰을 하다가 우리나라 제품을 손에 들고 “외국제품은 이렇게 품질이 우수한데 우리는 왜 안 되는 겁니까” 라고 말하는 장면이 중국 관영 CCTV의 한 프로그램에 반영되어 화제가 되기도 하였는데 2002년에는 산업자원부가 선정한 세계 일류화 제품의 하나로 손톱깎이가 선정되기도 하였다. .
     
    손톱깎이의 크기는 작지만 금형, 열처리, 도금 연마 같은 30~40여 가지 공정을 거쳐야만 좋은 제품으로 탄생할 수 있다. 아래 위 두 부분으로 이루어진 몸통이 수만 번의 동작에도 탄성을 잃지 않아야 하고 날은 닳지 않고 정확이 물려야 하기 때문이다.
    이를 위해 소위 말해 자동차나 항공기 부품을 제작할 때 응용되는 정밀 금속가공 기술이 사용되는데 주재료는 철에 니켈, 주석 등이 들어간 강철합금을 사용하고 녹이 슬지 않도록 도금처리를 하는데 최근에는 다양한 스테인리스 스틸을 활용한 제품이 사용되고 있다.
     
    최근에는 중국의 저가제품들이 품질 개선을 하여 세계 시장에서 우리 제품들의 점유율이 낮아지기는 하였지만 고급화 전략 등을 표방하면서 시장 차별화를 꾀하고 있다. 제품이 품질이 좋으면 한번 사면 오래 쓸 수 밖에 없는 문제가 있지만 한국의 히든 챔피언 등이 세계 1위의 지위를 영속적으로 유지하기를 기원해 본다.

    포스코경영연구원 이종민 수석연구원

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016.08.26)  <생활 속 철 이야기>
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=362030

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    리우 올림픽 경기장 건축과 재활용

    • 날짜2016.08.26
    • 글쓴이이종민

    수많은 감동과 열정을 보여주었던 브라질 리우 올림픽의 대장정이 지난 8월 22일을 끝으로 막을 내렸다. 올림픽 개최 비용이 원래 계획했던 예산을 50% 이상 초과할 것이라는 우려감이 커지며 대회 개최 전 전국 각지에서 시위가 발생하는 등 국민들의 불만도 폭발하였던 이번 올림픽은 지난 2014년 브라질 월드컵과 같이 브라질의 경제 상황을 비약적으로 개선시키기에는 한계가 있을 것이라는 비관적인 견해가 지배적인 것 같다.

    정확한 개최비용을 산정하기는 어렵지만 2012년 하계 런던올림픽은 개최 비용이 148억달러, 2014년 소치 동계올림픽은 510억달러로 추정되고 있으며, 이번 리우 올림픽의 경우는 약 200억달러(한화로 약 22조2,500억원) 수준인 것으로 알려지고 있다.

    4년마다 지구촌 전체의 축제로 사랑을 받은 올림픽의 경제적인 가치에 대해서는 갑론을박이 있을 수 있으나 올림픽의 저주라고 할 만큼 내전으로 폐허가 된 사라예보를 제외하더라도 미국 애틀란타, 그리스 아테네, 중국 베이징의 올림픽 시설 등이 상당 부분 버려지고 폐허가 된 사례가 있다. 이러한 사유로 올림픽을 개최하기 위한 여러 인프라 건설 및 경기장 시설에 대해서는 다양한 방법으로 비용을 절감하려는 노력이 선보였으며 이번 리우 올림픽도 예외가 아니다.

    우선 올림픽 개ㆍ폐막식 및 축구 경기가 열린 마라카낭 경기장은 1950년에 준공된 축구 경기장으로 2014년 브라질 월드컵에 대비하여 2013년 리노베이션을 실시하였다. 1950년 월드컵 결승전을 개최하기 위해 건립된 이 시설은 세계 최대 경기장 중 하나로 17만여 명이 선 채로 관람했다고 전해지나 현재 수용 인원은 약 7만8천명 수준이다. 브라질 월드컵과 2년 간격으로 올림픽이 개최되어 크게 비용 추가 없이 주경기장 시설을 활용할 수 있었던 것이다.

    또 다른 비용절감은 소위 말하는 유목민(Nomad)이 주거 시설을 이동 설치하는 것처럼 경기장을 건립한 후 해체하여 다른 용도로 재활용하는 것이다. 이런 개념으로 건립된 대표적인 경기장이 바로 ‘퓨처 아레나(Future Arena)’와 ‘유스 아레나(Youth Arena)’으며 이를 가능하게 한 것을 철골구조를 활용한 설계 때문이다.

    바하 올림픽 파크에 위치한 퓨처 아레나는 2016년 준공한 핸드볼 경기장으로 수용 인원은 1만2천명 수준이며, 유스 아레나는 역시 2016년에 준공한 경기장으로 농구와 펜싱 경기가 열렸다.

    두 경기장은 모두 철골 전문기업(Brafer Contrucoes Metalicas S/A社)이 3D BIM(Building Information Modeling)을 활용하여 올림픽 이후 시설물이 재사용이 가능하도록 설계됐다. 우선 퓨처 아레나는 약 2,700톤의 강철을 투입, 지붕에 1,400톤, 관중석 1,100톤, 계단 및 엑세스 램프(access ramp)에 200톤을 사용하고 경기장 외관은 목재로 마감을 하였는데 올림픽 후에는 해체돼 네 개의 학교로 개조될 예정이다. 각 학교는 500명의 학생을 수용할 수 있는 교실로 구성되고, 이들은 리우데자네이루 근교 세 곳에 위치하게 된다.

    유스 아레나도 역시 약 2,500톤의 강철을 활용하여 설계, 제작, 조립되었는데 관중석 지붕을 위한 튜블러 격자 트러스는 각각 길이 70m, 무게 40톤으로, 파트로 제조되고 사전 조립 및 현지 용접 후 120톤 크레인 두 대를 이용해 들어 경기장을 건립했다. 올림픽 후 이 경기장은 청소년 체육 시설로 이용될 계획인데 2~3개의 펜싱 경기장 외에 8개의 다목적 스포츠 경기장으로 이용될 계획이다.

    포스코경영연구원 이종민 수석연구원

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016.08.26)
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=362030

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    '인천상륙작전' 작전명 속 크로뮴의 의미는?

    • 날짜2016.08.15
    • 글쓴이이종민

    얼마 전 개봉하여 높은 흥행성적을 올린 영화 ‘인천상륙작전’의 영문 작전명은 ‘Operation Chromite’ 이다. 여기서 Chromite는 크로뮴철광으로 지칭하는 것으로 인천상륙작전의 작전명을 왜 Chromite라고 명명했는지 정확히 알 수 없으나 극도의 보안이 요구되었던 작전의 특성상 다소 생뚱맞은 단어를 선택한 것으로 생각된다. 대규모 군사작전에서 별도의 작전명을 암호로 사용한 것은 제2차 세계대전 때부터라고 한다.
     
    크로뮴(크롬, Cr)의 지각에서의 존재 비는 약 100ppm(0.01%) 수준으로 약 21번째로 풍부한 원소이며 표준 원자량은 51.996g/mol이다. 원자번호 24번인 이 원소는 약간 푸른색을 띤 회색 금속이며 몰리브데넘(Mo), 텅스텐(W)과 같은 6B족에 속해 있는데 전이금속의 특성상 단단하고 광택이 나며 쉽게 녹이 슬지 않아서 표면 보호와 장식용 도금, 그리고 STS 제품이나 각종 합금강의 원소로 사용된다.
     
    주된 광석은 인천상륙작전의 작전명인 크로뮴철광(FeCr2O4)으로 주로 남아프리카공화국과 카자흐스탄에 분포되어 있으며 이외에 홍연석(PbCrO4)과 크로뮴오커(Cr2O3) 둥의 광석이 있으나 매장량이 적어 크로뮴 생산에는 크게 활용되지 않는다.
     
    크로뮴을 처음 발견한 학자는 1797년 프랑스 화학자 보클랭으로 홍연석에서 금속 크로뮴을 분리, 확인하였다고 한다. 크로뮴의 사용이 본격적으로 시작된 것은 STS 제품이 개발되고부터고 현재도 가장 많은 소비가 STS 제조용이다
    .
    크로뮴은 200, 300, 400계 STS 제품에 최소 10.5wt%이상 평균 18wt% 정도 사용된다. 한마디로 크로뮴이 없으면 STS 제품도 생산할 수 없는 것이다. 한편, 크로뮴은 합금강의 기능성을 향상에도 도움을 주는데 공구강이나 고속도강의 인성을 높이거나 내열강의 내열 성능을 강화하는데 사용된다. 대략적으로 합금강 제품의 60% 이상에서 크로뮴을 원료로 사용하고 있다.
     
    크로뮴의 생산은 보통 크로뮴철광(FeCr2O4)을 가지고 합금철인 FeCr과 금속 크로뮴 형태로 생산된다.  FeCr은 크로뮴이 50~70% 들어있는 합금철로 철강산업에서는 금속 크로뮴보다는 합금철 제품이 주로 소비되고 있다.
     
    세계 FeCr 수요는 2015년 기준 약 115만톤 내외로 추정되고 있으며 이들 제품의 주요 생산국은 크로뮴철광 자원이 풍부한 남아공과 중국으로 세계 Top 20 FeCr 생산업체 중 6개사가 남아공, 8개사가 중국 업체이다. 이들 국가별 연산능력은 남아공이 470만톤, 중국이 250만톤 규모이다,
     
    철강산업 외의 용도는 니켈, 크로뮴 합금인 니크롬(Nichrome)의 제조에 사용되는데 니크롬은 전기 저항이 크고 녹는점이 녹아서 드라이어기, 전기오븐 및 토스토기 등의 전열기구에 사용되고 있으며 녹이 슬지 않고 광택이 나는 성질을 활용하여 자동차부품이나 주방기구 등에 부식방지 및 장식용 도금으로 사용되고 있다. 또한 크로뮴의 화합물은 안료, 산화제 및 내화물 등 다양한 용도로 사용된다.

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016. 8. 15)
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=361464

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    높은 온도에 잘 견디는 내화물

    • 날짜2016.07.27
    • 글쓴이이종민

    금속의 녹는 점은 다양하게 분포한다. 텅스텐처럼 3,387℃의 매우 높은 녹는 점을 가진 금속이 있는가 하면, 수은(-38℃), 갈륨(30℃)처럼 상온이나 여름에 액체 상태로 존재하는 금속도 있으며 인듐(157℃), 리튬(181℃), 카드뮴(321℃) 및 아연(420℃)처럼 금속임에도 불구하고 500℃ 이하의 상대적으로 낮은 녹는점을 가진 원소들도 많다. 철의 녹는 점은 1535℃로 니켈(1452℃) 등과 비슷한 값을 갖고 있다.
     
    그렇다면, 철을 비롯한 여러 금속 제품을 생산할 때 액체 상태의 금속을 어떻게 보관하고 처리할까 하는 궁금증이 생길 것이다.
     
    이러한 고온 작업 환경에는 1500℃ 이상의 고온을 견딜 수 있는 내화물(耐火物, Refractories)이 사용된다. 한자 표현 그대로 ‘불에 잘 견디는 물질’ 이란 의미를 지닌 내화물은 보통 금속이나 유기재료 대신 무기재료로 제작된다.
     
    내화물의 정의상 고온은 한국공업규격(KS)과 독일공업규격(DIN)에서 모두 SK 26번(용도 온도 1580℃) 이상으로 규정하고 있다. 내화물은 고온에 잘 견딜 뿐만 아니라 열팽창성과 열전도율이 작아야 하고 기계적 강도가 충분하며 열의 급변화, 그와 접촉된 가스나 고체 등의 침식, 마모에 대한 저항성도 있어야 한다. 이러한 내화물의 용도는 제철, 제강 공정뿐만 아니라 비철금속, 시멘트, 유리, 소각로 및 열병합발전 등 고온을 발생시켜 작업해야 하는 공정에는 모두 사용된다.
     
    내화물의 분류는 크게 형태에 의한 물리적 분류와 조성에 의한 화학적 분류로 구분할 수 있다.
    물리적 기준으로 내화물을 분류하면 전기로나 래들(Ladle), 가열로 벽체 등에는 일정한 형태를 가지고 있는 내화벽돌을 쌓는데 이것을 ‘정형 내화물’이라 한다. 이와 다르게 포대에 담아놓은 시멘트처럼 일정량의 물이나 바인더에 반죽하여 사용할 수 있도록 만들어진 내화물을 ‘부정형 내화물’이라 칭한다. 부정형 내화물의 종류로는 캐스타블(Castable), 몰탈(Mortar), 플라스틱 등이 있다.
    화학적 분류는 SiO2가 주성분인 것을 산성내화물, Al2O3가 주성분인 것을 중성내화물, 마그네슘과 칼슘 성분이 포함된 MgO, CaO가 주성분인 것은 염기성 내화물이라고 구분한다.
    .
    내화물의 선택은 작업환경에 따라 달라진다. 예를 들어 제강공정의 경우 래들(Ladle)을 탄소강과 스테인리스강을 구분하여 사용하기도 한다.  탄소합금강은 내화물 중 탄소 성분이 일정량 함유된 것을 사용하고 스테인리스강은 내화물 중 탄소 성분이 없는 것을 사용한다. 왜냐하면 스테인리스강은 탄소를 0.08% 이하로 엄격히 규제하고 있어 내화물 속의 탄소 성분이 용강에 들어가 탄소함량을 변화시키는 것을 방지하기 위함이다.
     
    철강산업에서의 내화물 사용량은 내화물 품질 향상으로 인한 고수명화와 조업 기술의 발전으로 전세계적으로 감소하고 있는데 1960년대 조강 1톤 생산에 사용되는 내화물 소비량이 50kg 수준이었으나 2000년대 들어서 10kg 이하로 감소하였다, 또한 시공, 보수, 환경적인 측면 및 가격적인 면에서 이점을 가지고 있는 부정형 내화물의 사용 비율이 지속적으로 증가하는 추세를 보이고 있다.

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016. 7. 27)
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=360529
     

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    이색 건축물로 각광받는 컨테이너 건축물

    • 날짜2016.07.04
    • 글쓴이이종민

    상반기 종영된 화제의 드라마 ‘태양의 후예’에서는 극 중 가상 국가인 우르크에 의료 봉사 파견을 나간 여주인공 강모연(송혜교 분) 일행이 컨테이너를 활용한 메디 큐브(Medi Cube)라는 공간에서 의료 활동을 수행하는 장면이 연출되었다.
     
    컨테이너 건축물에 대한 부정적인 고정 관념은 공사장 주변의 임시 사무실이나 가난 혹은 화재에 취약한 공간이라는 이미지들이 없지 않았다. 하지만 최근 컨테이너를 이용한 쇼핑몰이나 복합 문화 공간 들이 속속 선을 보이면서 젊은 층에게 새로운 트렌드를 제시하며 세련된 공간으로 어필하고 있다.
     
    미구주 지역에서는 이미 2000년대 초반부터 컨테이너를 활용한 건축물이 나와 눈길을 끌기 시작했는데 국내에서 컨테이너 건축에 대한 인식을 바꾼 것은 바로 커먼 그라운드가 아닐까 생각된다. 컨테이너 200개를 사용한 세계 최대 컨테이너 쇼핑몰인 커먼 그라운드는 지상 3층의 2개 동, 연면적 5,280㎡(1600평)인의 공간에 73개 브랜드가 입점해 있다. 건대 앞이라는 지리적 특성상 젊은 층에게 최근 가장 인기 있는 쇼핑몰로 각광받고 있으며 이색 건축물로서 인증 사진을 찍는 대표적인 장소가 되고 있다.
     창동역 주차장 부지에 올해 4월에 건립된 ‘플랫폼 창동61’은 61개의 컨테이너를 활용하여 건축된 복합 문화 공간이다. 컨테이너 별로 빨강색, 파랑색, 노랑색 등 원색을 따로 사용하여 멀리서 보면 마치 장난감 블록을 조립한 느낌을 준다. 스튜디오, 녹음실, 피칭박스 등이 있는 문화예술 공간과 푸드·패션·포토 분야와 관련된 라이프스타일 공간 및 도시재생협력지원센터가 입주한 커뮤니티 공간으로 구성되어 있다. 서울시와 도봉구는 창동에 ‘서울아레나’ 공연장을 만들어 한류 및 공연 예술의 메카로 육성할 계획인데, 플랫폼 창동61은 그 선봉장 역할을 할 것으로 기대된다.
    서울 숲 진입로에 플랫폼 창동61 보다 열흘 정도 일찍 완공된 언더스탠드 에비뉴는 116개의 컨테이너로 조성된 공익 문화 공간이다. 청소년, 예술가, 사회적 기업가 및 지역 소상공인 등을 지원하는 창조적 공익 문화 공간을 표방한 언더스탠드 에비뉴는 사회적 기업의 생태계 구축을 목표로 하고 있다.
     
     이러한 컨테이너 건축의 장점은 모듈화가 가능하여 짧은 공사 기간이 소요되고 표준 컨테이너를 공장에서 제작하여 공사장에서 발생할 수 있는 소음, 분진 등을 최소할 할 수 있다는 점이다. 모듈화로 인해 기존 공법 대비 건축 비용을 낮출 수 있고 건축물을 추후에 이동할 수도 있고 폐기 시에도 80% 이상 재활용도 가능하다는 점에서 친환경 건축물이라 할 수 있다.
     
     컨테이너가 처음 도입된 것은 1957년 씨랜드(Sea Land)社에 의해 이루어졌으며 현재의 규격은1972년부터 본격적인 표준화가 이루어지면서 완성되었다. 컨테이너의 크기는 20피트, 40피트, 45피트 등 다양한데 TEU(twenty-foot equivalent unit)는 20피트 길이의 컨테이너 크기를 부르는 단위로 배나 기차, 트럭 등의 운송 수단간 용량을 쉽게 비교 하기 위해 만들어졌다.
     
    일반적인 컨테이너는 Dry Container 라고 부르며 용도에 따라서 상부가 열려 있는 오픈 탑(Open-Top), 컨테이너 내부에 탱크를 내장해 규격화한 것을 탱크 컨테이너, 영하 20도 ~ 영상 25도 정도까지 온도 조절을 하는 장치가 달린 냉동 컨테이너 등이 있다.
    컨테이너를 만든 재질 별로 구분하면 용도에 따라서 강철, 알루미늄, FRP(Fiber Reinforced Plastic) 등 세가지 재질로 제작되는데 강철로 만든 컨테이너 비중은 전체의 90% 수준이다. 
     
     
    <그림 1 > 플랫폼 창동61 (자료: 플랫폼 창동 61 공식 웹 사이트)
     
    포스코경영연구원 이종민 수석연구원

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016. 7. 4)
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=359157
     

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  • [친디아 플러스] vol.110
    • 철강
    • 철강일반

    파리의 이단아 건축물 퐁피두센터

    • 날짜2016.05.27
    • 글쓴이이종민

    트러스(truss)는 여러 개의 직선 부재를 한 개 또는 그 이상의 삼각형 형태로 배열하고 각 부재를 접점에서 연결해 구성한 뼈대 구조를 뜻한다. 효과적으로 힘을 분산할 수 있는 구조이기 때문에 보통 교량이나 지붕 등을 지탱하는 데 사용된다.

    이런 철골 트러스 구조를 직접적으로 노출시켜 철강의 예술적 가치를 보여주는 건축물을 뽑으라고 한다면 많은 건축물이 있겠지만, 파리에 있는 퐁피두센터를 대표 건축물로 꼽을 것이다. 퐁피두센터의 정식 명칭은 ‘국립 조르주 퐁피두 예술문화센터(Centre National d’Art et de Culture Georges-Pompidou)‘로 파리 보부르에 위치하고 있어 ’보부르 센터‘라고 불리기도 한다.



     

     


    ▲ 프랑스 파리의 대표적인 현대 건축물로 꼽히는 퐁피두센터의 모습





    국립근대미술관을 비롯해 도서관(BPI), 현대음악연구소(IRCAM) 등이 자리 잡은 종합문화공간인 퐁피두센터는 1969년 당시 프랑스 대통령이던 조르주 퐁피두가 구상한 파리 중심부 재개발의 일환으로 건립을 계획해 그의 이름을 따서 건축명을 지었으며 1977년 완공되었다. 설계는 49개국에서 681점이 출품된 국제 설계 공모전에서 1971년 뽑힌, 당시에는 무명이던 이탈리아 건축가 렌초 피아노와 영국의 리처드 로저스의 작품을 근간으로 했다.

    고전적인 분위기의 파리 시내에서 무언가에 반항하는 이단아와 같은 느낌으로 만들어졌던 지하 1층, 지상 6층의 퐁피두센터는 마치 공사용 가설물이 철거되기 전의 모습처럼 의도적으로 모든 것을 외벽으로 돌출한 상태로 지어졌다.

    엘리베이터와 에스컬레이터는 빨간색으로, 수도 파이프는 초록색으로, 환기배관은 파란색으로, 전기배관은 노란색으로 해서 건물 뒷면이 온통 원색의 배관에 싸여 있고, 건물의 앞도 속이 훤히 들여다 보이는 유리로 설계되었다. 건축물을 지탱하는 트러스 구조에는 1만5,000톤의 강철이 사용됐다.

    설계자들의 의도는 건물 내부에 들어가야 할 설비를 바깥으로 빼내어 건물의 내부 면적을 넓게 해서 문화공간으로의 효용을 극대화하는 것이었다. 하지만 기존 미술관만을 생각하던 방문객에게는 놀라움 그 자체였다. 퐁피두센터는 다양한 원색의 파이프, 도관 및 철 구조가 밖으로 그대로 드러나 있다는 점에서 흔히 볼 수 있는 다른 현대식 고층 건물과 현격한 차이가 난다.

    이러한 이유로 1977년 건립 당시에는 마치 버려진 공장 같은 형상이라는 이유로 많은 이에게 비난을 받기도 했다. 그렇지만 현대 산업시대의 문화적인 특징을 독특하게 표현한 퐁피두의 독특한 외관은 많은 파리지앵을 유혹하였다.

    퐁피두센터는 원래 하루 관람객 5,000명 수준으로 설계되었으나 연간 관람객 수 800만 명을 넘어서는 등 수용 능력을 초과한 관계로 1997년 말 대대적인 수리 후 2000년에 다시 오픈 한 바 있다. 지금은 파리의 미술·문화의 중추로 자리 잡아 개관 이후 1억 5000만 명 이상의 사람이 방문한 파리 대표 명물로 부상했다.

    포스코경영연구원 이종민 수석연구원

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016.05.27)
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=357233

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    철강 생산에 필수적인 망가니즈(Mn)

    • 날짜2016.05.13
    • 글쓴이이종민

    망가니즈(Managanese)는 원자번호 25번으로 원소기호는 Mn이다. 원래 망간이라고 불렀으나, 2007년부터 망가니즈로 우리말 표기법이 변경되었다.

    망가니즈는 지각에서 무게로 약 1,000ppm 정도로 존재하는 12번째로 풍부한 원소이다. 광물로는 연망가니즈석(Pyrolusite, MnO2(이산화망간), 갈망가니즈석(Braunite) 등으로 존재한다. 망가니즈는 토양에서는 40ppm, 바닷물에는 10ppm 수준으로 존재하지만 해저에는 약 5,000억톤으로 추정되는 망가니즈 단괴가 있다고 추정된다.

    광물 형태가 아닌 망가니즈를 처음 발견한 사람은 1774년 스웨덴의 화학자 ‘간(Johan Gottlieb Gahn)’이다. 그는 독자적으로 개발한 특수 도가니에서 높은 온도로 연망가니즈석을 가열하여 금속 망가니즈를 제조하였는데, 그의 업적으로 인해 망가니즈는 인류가 활용한 15번째 금속이 되었다.

    금속 망가니즈는 단단하면서도 쉽게 부서지는 은색 금속이지만, 철강제품에 사용하게 되면 전혀 다른 성질을 발현한다.

    금속 망가니즈를 철강제품에 처음 적용한 이는 영국 야금학자인 해드필드(Sir. Robert Hadfield)다. 그는 1882년 망가니즈가 13% 첨가된 Mn강(鋼)을 개발하였다. 소위 해드필드강이라 불리는 이 제품은 매우 높은 내마모 특성을 보이기 때문에 철도 레일의 교차 부분 및 망치의 머리부문 등 높은 압력과 마찰이 심한 부위의 재료로 널리 활용이 되었으며, 이후 망가니즈는 철강제품의 대표적 합금원소로 사용되었다.

    현재까지도 망가니즈는 광산 및 토목 기기, 철도레일, 헬멧 및 총기류 등의 주요 합금 소재로 사용되고 있다. 최근에 개발되는 고Mn강의 경우, 망가니즈 합금 비중이 18~22% 수준까지 확대되고 있으면 활용 범위도 더욱 다양해지고 있다.

    망가니즈는 합금원소뿐만 아니라, 제강원료로도 매우 중요한 역할을 한다. 제강공정에서 황(S)과 결합하여 MnS를 만든 후 슬래그로 제거되어 철강제품에서 황을 제어하는 탈황제 용도로 사용된다.

    일반적으로 철강제품에서 황 성분이 높으면 황화철(FeS)이 생성되어 철강재가 잘 깨지는 취성(Brittleness, 脆性)이 나타나기 때문이다. 또한 망간은 산소와 결합하여 철강제품 내의 기포나 미세 구멍이 생기는 것을 막아 주는 탈산제로도 상용되고 있다.

    망가니즈 함량이 40% 이상인 고품위 광석 기준으로 세계 매장량은 약 6억8천만톤 수준으로 추정되며 전체 생산량의 90%가 철강산업에서 소비된다고 한다.

    다만 철강산업에서는 망가니즈 금속 자체를 사용하기 보다는 주로 FeMn이나 SiMn 등의 합금철로 사용되는데 2014년 기준 두 제품의 연간 총 생산량은 1,945만톤 수준이었다. 두 제품 모두 중국이 최대 생산국으로 전체 생산의 60%~70%가 중국에서 생산된다.

    철강산업 외에 가장 많이 사용되는 용도는 1차 전지(충전이 되지 않는 1회용 전지)의 소재로 사용되는데 최근에는 2차전지(충전이 가능한 전지)의 양극재 소재로도 활용되고 있다.

    포스코경영연구원 이종민 수석연구원

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016.05.13)
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=356394

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    테슬라 전기자동차와 머플러(Muffler)

    • 날짜2016.04.25
    • 글쓴이이종민

    지난 3월 31일, 미국 테슬라(TESLA)社의 보급형 전기자동차 모델인 모델3(Model 3)가 공개되었다. 공개된 차량 가격은 3만5천달러로 한화로 약 4,000만원 수준이다.

    전기자동차의 경우, 정부와 지자체에서 보조금이 나오기 때문에 현 보조금 수준이 유지된다면 대략 2,000만원 대에 구입이 가능할 것으로 판단되어 모델3가 전기자동차 대중화를 선도할 것이라는 견해가 지배적이다.

    대중화에 대한 기대가 커진 것은 가격 요인 뿐만 아니라, 테슬라 전기자동차의 주행 성능도 일반 전기자동차 대비 우수하기 때문이다. 일반 전기자동차의 경우 완충전 후 150km 정도 주행 가능하지만 테슬라의 전기자동차는 평균 450km를 달릴 수 있는 성능을 갖고 있다.

    2017년 말부터 양산 예정인 모델3은 공개 후 일주일간 32만5천대 이상이 예약되었는데 연간 생산대수 등의 제약으로 지금 계약하더라도 출고 시까지 몇 년을 기다려야 한다. 충전 인프라 등 제반 조건을 고려할 때 전기자동차의 구체적인 대중화 시기를 논하기는 사실 어렵지만 전기자동차가 기존의 자동차 패러다임을 변화시킬 것이라는 점은 부정할 수 없다.

    이번에 공개된 모델3의 외관에서 눈에 띄는 점은 바로 공기 흡입구와 머플러(배기계)가 없다는 것이다. 동력원으로 배터리와 모터를 사용하는 전기자동차는 엔진과 같은 내연기관을 사용하지 않기에 머플러가 필요하지 않다. F1(Formula 1) 경기에서 마치 고막을 찍을 듯 소음을 내며 달리는 질주의 향연은 전기자동차에서는 기대할 수 없다. F1 경주차가 높은 소음을 내는 것은 엔진이 고출력이기 때문이기도 하지만, 극한 속도를 내기 위해 구동과 관련 없는 머플러를 장착하지 않았기 때문이다.

    하지만 일반 도심에서 주행하는 자동차는 소음을 줄이기 위해 머플러를 장착한다. 만약 거리의 차들이 머플러를 장착하지 않고 다닌다고 한다면, 도심에서의 소음을 생각하는 것 조차도 끔찍할 수준이다.

    자동차의 배기 계통은 배기다기관, 삼원 촉매 변환장치(Catalytic converter), 머플러 등으로 구성되는데 머플러는 고온 고압의 연소가스를 냉각시켜 외부로 배출시키며 배기 소음을 줄여주는 역할을 한다. 이를 위해 해당 차량에 적합하게 내부의 칸막이(Baffle) 수, 파이프 위치, 용량 등을 설계하여 제작한다.

    머플러는 대표적인 소모성 부품 중의 하나인데 대부분 부식에 의해서 수명을 다하게 된다. 부식의 원인은 고온의 배기가스가 통과하는 구조로 인해 열화에 위한 부식이 발생하거나 배기가스가 냉각될 때 생기는 내부 응축수에 의한 내부 부식, 동계 기간 중 겨울철 도로 결빙을 막기 위해 살포하는 염화칼슘 같은 제설재 등에 위한 외부 부식이 발생하기 때문이다.

    따라서 머플러의 재질은 내식성이 좋은 제품들이 사용되는데 아연도금강판, 알루미늄 도금강판 및 스테인리스강판 등이 그 대표적인 예이며, 고급 차종으로 갈수록 400 계열의 스테인리스 제품이 많이 채용되고 있다. 물론 아주 고가의 자동차나 오토바이 등에서는 타이타늄으로 제작된 머플러를 채용하기도 한다.

    포스코경영연구원 이종민 수석연구원

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016.04.25)
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=355404

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    STS로 멋을 낸 英 로이드 빌딩

    • 날짜2016.04.12
    • 글쓴이이종민

    현대 건축에서 철강의 중요성은 굳이 언급할 필요가 없을 정도다. 특히 구조용강(構造用鋼)은 하늘 높은 줄 모르고 올라가고 있는 도심의 스카이라인에 맞추어 기술적 진보를 거듭하고 있다. 하지만, 건축 외장소재로 철강의 활용은 다소 제한적인 면이 있으며 다양한 소재들과 여전히 치열한 경쟁을 하고 있다.

    철강이 갖는 감성적인 느낌은 강인함과 함께 현대적인 어떤 것, 그리고 하이테크한 느낌을 준다는 등으로 표현할 수 있을 것이다. 이러한 철강의 이미지를 적극 활용한 건축물을 예로 들자면 영국 최대 금융지역인 레던홀 거리에 위치한 로이드 빌딩(Lloyd‘s Building)이 그 중 하나다.

    1970년대 중반 세계적인 보험회사인 로이드는 자사의 사업 확장에 따라 신사옥이 필요하게 되었고 런던 레던홀 지역의 재개발을 계획한다. 로이드는 자사의 신사옥이 20세기 후반 하이테크 건축의 한 사례로 남기를 희망을 하였고 이를 위해 파리 퐁피두 센터를 디자인하여 건축계에 센세이션을 일으켰던 리차드 로저스(Richard Rogers)에게 재개발을 의뢰한다.

    1977년 완공되었던 퐁피두 센터는 통상적으로 건물 내부에 들어가야 할 부분을 외부로 과감하게 노출시키는 파격적인 디자인으로 많은 논란을 일으켰는데, 리차드 로저스는 퐁피두 센터에 적용했던 기본적인 디자인 아이디어를 로이드 빌딩에 확대 적용한다.

    실내 전용 면적을 최대한으로 확보하기 위해 6개의 서비스 타워를 건물 외곽으로 노출시켰으며 퐁피두 센터에서와 마찬가지로 이들 외관 타워에는 도관, 급수관, 유리 엘리베이터 등이 들어갔다. 중앙에 위치한 아트리움에는 건물 13~14층 높이의 거대한 반원통형의 둥근 유리지붕을 설치해 자연채광을 극대화 했다. 이 아트리움은 철강을 최초로 건축에 이용한 수정궁(Crystal palace)에서 아이디어를 얻었다고 전해진다.

    리차드 로저스는 로이드 빌딩이 강렬한 하이테크 이미지를 부여하기 위해 외부 6개 타워의 외관을 스테인리스 스틸로 클래딩(cladding)한 복합 패널을 사용했다. 클래딩에 사용된 스테인리스의 면적은 3만㎡이며 현대적인 느낌을 내기 위한 컬러강판의 사용면적도 2,000㎡에 이르렀다. 총 7,500만 파운드의 예산이 소요된 로이드 빌딩은 1978년 설계를 시작하여 1981년 착공, 1986년 완공돼 1987년과 1988년에 개최된 건축 관련 상을 거의 휩쓸었다.

    로이드 빌딩은 1997년부터 2번에 걸친, 대대적인 설비 교체가 있었다. 리차드 로저스는 설계 때부터 이 건물에 유연성을 부여하였는데 통제된 골격 범위 내에서 필요에 따라 변화될 수 있도록 시스템을 제공했다. 각종 설비, 기계적 시설, 리프트, 화장실, 주방, 피난 계단, 로비 등은 오래된 경우 보수하거나 아예 바꿀 수 있도록 했다. 쉽게 말해 노후화된 부분은 퍼즐 바꾸듯 쉽게 교체 가능하도록 설계한 것이다.

    런던의 역사가 고스란히 남아있는 전통적인 금융 중심지에 세워진 로이드 빌딩은 건립된 지 40여 년이 지났지만 강철, 유리, 스테인리스 스틸로 대표되는 현대 문명을 소재를 적극 활용한 건축물로 20세기를 지나 21세기에도 하이테크 이미지를 상징하는 런던의 랜드마크이다. 하지만 건물의 소유권은 2013년 중국계 보험회사로 넘어갔다.

    포스코경영연구원 이종민 수석연구원

    출처: 스틸앤메탈뉴스 (2016.04.12)
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=354667

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    펜촉에 스며든 만년필만의 매력

    • 날짜2016.03.29
    • 글쓴이이종민

    이번 2~3월 졸업·입학 시즌에 선호되었던 축하선물을 살펴보면 불과 10여 년 전과는 많이 달라졌다는 것을 알 수 있다. 스마트폰, 태블릿 PC 등 IT 기기가 가장 받고 싶은 선물로 등극했으며 이들 기기에 사용되는 휴대용 대용량 배터리 같은 액세서리 제품도 높은 인기를 끌었다.

    예전에 비해 손 글씨를 잘 안 쓰게 되어서 인기가 시들어지긴 했어도 만년필은 아직도 대표적인 졸업ㆍ입학 선물 중 하나이다. 만년필의 매력은 오직 자신 만의 필기감을 제공한다는 점이다. 몇 개 이상 꾸준히 만년필을 사용하게 되면 만년필 펜촉(Nib)이 사용자의 필압에 맞추어 마모되어 길들어지기 때문이다.

    몇 년간 꾸준히 사용한 만년필은 개인의 취향과 필압에 꼭 맞춰진 제품으로 변화가 되며 그런 과정을 거치면서 만년필은 인생의 동반자라는 별칭을 듣게 된다. 그렇기 때문에 한 번 만년필에 빠져들게 되면 오디오, 카메라 등과 같은 취미처럼 엄청나게 많은 비용을 지불하게 되는 마성을 지니는 것이다.

    만년필의 근원을 따지면 고대 이집트 문명 시대 깃털을 활용하던 때까지 올라갈 수도 있겠으나 현대식 만년필은 1883년 루이스 워터맨에 의해 발명되었다. 뉴욕에서 보험 외판원으로 일했던 워터맨은 계약 중 펜의 잉크가 흐르게 되어 계약을 망친 후, 잉크가 흐르지 않는 펜을 만들겠다고 결심하고 이를 실천한다. 워터맨의 만년필이 현대식 만년필의 시초라 불리는 것은 모세관 현상을 이용하여 잉크가 조절되어 흘러나오지 않았기 때문이다.

    초기의 만년필은 잉크를 안약을 넣는 스포이드와 유사한 도구를 사용하여 넣었지만 1950년대 이후 출시된 만년필은 주로 컨버터와 카트리지 겸용 방식을 활용하고 있다. 컨버터 방식은 스크류, 피스톤을 활용하여 잉크를 넣는 잉크 통을 펜 안에 넣는 방식이며, 카트리지 방식은 일회용 잉크통을 볼펜심 교체하는 것처럼 교환하는 방식이다.

    만년필의 펜촉은 보통 금(백금)이나 스테인리스 스틸 등으로 제작된다. 이들 소재가 사용되는 이유는 부식에 강한 소재이기 때문이다. 만년필에 사용되는 잉크는 산성이나 염기성 물질이 사용되기 때문에 상대적으로 연성이 있고 부식에 강한 금이 최적의 소재로 판단되어 초기에는 가장 많이 사용되었다.

    만년필의 펜촉은 성질에 따라 경성과 연성으로 구분되고 메이커별로 표식이 다르기는 하나 굵기에 따라서 EF F, M, B(B로 갈수록 굵어짐) 등으로 구분할 수 있다.

    펜촉의 끝은 마찰에 강한 백금(Pt)족 원소로 처리를 하는데 백금족 원소는 주기율표 제 8족에 속하는 원소 중에서 루테튬(Ru), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 오스뮴(Os), 이르듐(Ir), 백금(Pt) 등 6원소의 총칭이다.

    마펜촉의 끝단에는 내마모성이 강한 오스뮴 합금이 주로 사용되는데 오스뮴이 많은 것은 오스미리듐, 이리듐이 많은 것은 이리도스민으로 불리기도 한다. 오스뮴 합금은 내산성, 내마모성이 뛰어나 몇 년이 지나도 변하지 않는 필기감을 선사하기 때문이다.

    또한 로듐으로 펜촉 전체를 코팅한 제품들도 출시되고 있다. 최근에는 스테인리스 스틸로 금 펜촉을 대체하는 제품들이 많이 출시되고 있다. 보통 경성은 스테인리스로 만든 제품이 연성 펜촉은 14k 혹은 18k로 만든 제품이 사용된다. 스테인리스 스틸을 펜촉에 채용한 제품들이 대거 등장하여 경매가로 20만달러 이상에 낙찰된 고가의 만년필도 있지만 2,000~5,000원대의 저가형 만년필도 출시되고 있다.

    이종민 포스코경영연구원 철강연구센터 수석연구원


    게재지: 스틸앤메탈뉴스 2016-03-29
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=353957

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    여전히 가마솥이 사랑받는 이유는?

    • 날짜2016.03.18
    • 글쓴이이종민

    포항의 호미곶에 가면 우리나라에서 가장 큰 가마솥을 볼 수 있다. 이 가마솥은 2004년 1월 1일 우리나라에서 해가 가장 먼저 뜨는 호미곶에서 개최된 ’한민족 해맞이 축전’ 행사에 참여한 관광객 들에게 직접 떡국을 끊여 대접하는 행사용으로 제작된 것이다.

    이후 매년 1월1일 호미곶에서는 이 가마솥을 가지고 관광객들에게 떡국을 대접한다고 한다. 가마솥의 크기는 지름 3.3m, 깊이 1.2m, 둘레 10.3m로 내부는 고강도 스테인리스 스틸로, 외부는 주철로 만들어 졌으며, 무게는 약 1톤이 된다. 가마솥과 같이 설치된 아궁이는 벽돌 3,500장이 소요됐다고 한다.

    그런데 사실 호미곶의 가마솥은 우리가 알고 있는 전통적인 가마솥과는 주재료 면에서 약간 차이가 있다.

    일반적으로 가마솥이 검은 색깔인 것은 탄소 함량이 높은 무쇠(선철)를 솥의 재질로 사용하기 때문이다. 역사상 솥의 재질은 선사시대에는 토기, 청동기시대에는 청동을 사용하였으나 철기시대 들어와서부터 무쇠를 사용해왔다.

    토기는 잘 깨지고 견고하지 못한 단점이 있었고. 청동은 불에 상대적으로 약하고 내구성에 문제가 있었기 때문에 최근에 스테인리스 스틸이나 알루미늄 등이 사용되기 전까지 오랜 기간 동안 무쇠가 솥의 재료로 사랑을 받았다.

    새로운 소재의 등장에도 불구하고 많은 이들이 여전히 가마솥으로 지은 밥맛이 좋다고 느낀다. 이것은 솥 뚜껑의 무게, 바닥의 두께와 가마솥의 재료인 무쇠의 성질 때문이다. 가마솥의 뚜껑은 무거워서 내부 압력을 높여주고 넓은 가마솥의 바닥과 무쇠 재질은 온도 변화가 서서히 일어나게 하고 또 높은 온도를 오랫동안 유지시켜 준다.

    가마솥 내의 압력이 높아지면 물의 끊는 점이 올라가서 밥이 100℃ 이상에서 지어지게 되어 낮은 온도에서 보다 더 잘 익고 밥맛이 좋아지는 효과를 얻을 수 있는 것이다. 현재 우리가 많이 사용하고 있는 전기압력이 가마솥이 가지는 장점을 과학적으로 구현한 제품임을 알 수 있다. 무거운 가마솥 뚜껑 대신, 압력 조정장치 등을 상부에 달아 높은 온도에서 밥이 지어지도록 한 것이다.

    소위 양은이라 불리는 알루미늄은 열 전도도가 높아 빨리 조리가 가능하지만, 그 만큼 열이 식는 속도도 빠르다는 단점을 가지고 있다. 따라서 라면과 같은 음식을 조리할 때는 알루미늄으로 만든 주방기구를 선호하지만, 밥을 지을 때나 누룽지 등을 만들 때는 여전히 가마솥이 사랑 받는 이유가 바로 여기에 있다. 

    이종민 포스코경영연구원 철강연구센터 수석연구원

    게재지: 스틸앤메탈뉴스 2016-03-18
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=353384

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    '백투더퓨처' 자동차 드로리안(Delorean)의 부활

    • 날짜2016.03.02
    • 글쓴이이종민

    지난해 화제가 되었던 영화 중 하나가 바로 ‘백투더퓨처(Back to the Future)’였다. 1985년부터 시작되어 1990년 3편까지 제작된 이 영화 시리즈는 시간 여행을 테마로 한 영화 중에서 최고의 명작으로 꼽히고 있다. 1985년 1편에서는 30년 과거인 1955년으로 시간여행을 하였으며 1989년에 나온 2편에서는 영화의 배경인 1985년보다 30년 후인 2015년 미래로 시간 여행을 하는 것이 주요 내용이었다.

    백투더퓨처 시리즈가 다시 화제가 되었던 이유는 영화에서 예상한 2015년의 모습과 실제 현재의 생활상을 비교해보는 것으로 많은 아이템들이 현실화되어 뉴스화되었다. 가상현실, 평판 디스플레이 및 지문인식 기술은 영화 속의 수준보다 현재의 실제 기술이 더 진보한 듯 하며, 물기 등에 젖었을 때 스스로 마르는 의류나 지표면에서 떠서 날라 다닐 수 있는 보드 등은 영화 만큼 실용화되지는 못했으나 어느 정도 기술개발이 된 아이템 들이다.

    백투더퓨처 영화팬들에게 시간여행이라는 주제와 함께 각인된 것이 있다면 바로 시간여행을 가능하게끔 한 타임머신이다. 본 영화와 마찬가지로 영화 역사상 가장 유명한 타임머신인 드로리안(Delorean)은 실제로 판매되었던 스포츠카인 DMC-12를 개조한 것이다. DMC-12 모델은 1981년부터 3년간 실제 생산되어 약 8,300여 대가 팔린 바 있다.

    자동차 매니아인 존 드로리안(John Z. De Lorean, 1925∼2005)은 GM에 엔지니어로 입사해, 폰티악(Pontiac)社 CEO를 거쳐 40세에 쉐보레(Chevolet) Division의 총책임자가 된 인물로 1975년 자신의 이름을 딴 ‘드로리안 자동차 회사’(De Lorean Motor Company-DMC)를 설립했는데 이 회사에서 나온 첫 모델이 DMC-12이며 당시 최고 시속 210km의 뛰어난 주행성능과 함께 무도장 스테인리스 스틸 차체와 세련된 걸윙 도어 디자인으로 많은 이들의 주목을 받았다.

    스테인리스 스틸이 가지고 있는 세련된 색상과 미래지향적 외관은 아마도 차량이 단종되었어도 영화의 타임머신으로 사용하기에 충분히 어필되었으며 30년이 지난 현재까지도 많은 이들에게 사랑을 받고 있다.

    하지만 실제 드로리안은 이러한 파격적인 디자인으로 초기 판매는 어느 정도 이루어졌으나 품질 결함 등으로 문제를 일으켰는데 도어의 고무 패킹 사이로 빗물이 새기도 하였으며 스테인리스 스틸 차체에 일부 부식이 발생하거나 도어가 주행 중 개방되는 문제가 발견되었다. 이 따른 품질문제로 인해 투자자들의 자금지원이 끊기면서 회사는 파산을 하게 되었다.

    이후 영화가 나오면서 다시 각광을 받기도 했지만 실질적인 생산은 2008년에 되어서야 다시 이루어졌다. 2007년, 스티븐 와인이라는 사업가가 DMC 공장 내의 모든 부품을 사들이면서 ‘드로리안 모터 컴퍼니’를 설립하여 복원 및 수리서비스를 시작했으며 2008년부터 재고 부품을 이용해 차량을 생산하기 시작한 것이다.

    지난 1월 영화 백투더퓨처 및 드로리안 차량 매니아에게 희소식이 들렸는데 ‘드로리안 모터 컴퍼니’가 드로리안 DMC-12 차량을 300대만 새로 만들겠다고 발표한 것이다. 신차는 미국 휴스톤 근교 공장에서 생산될 예정이며 엔진은 현행 미국 차량 규제법에 맞추어 변경되지만 최대한 오리지널 차량에 가깝게 제작될 계획이다. 가격은 아직 미정이나 약 10만 달러 수준이 될 것이라고 알려졌다.

    이종민 포스코경영연구원 철강연구센터 수석연구원


    게재지: 스틸앤메탈뉴스 2016-03-02
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=352269

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  • [친디아 플러스] vol.110
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    • 철강일반

    시계와 철강 기술의 발전

    • 날짜2016.01.25
    • 글쓴이이종민

    인류는 언제부터 시계를 사용했을까? 최초의 시계는 기원전 4000∼3000년경 이집트에서 사용한 해시계라는 것이 정설이다. 농경사회에 진입하면서 정확한 시간을 알기 위해 지표면에 막대기를 세워 그림자의 위치로 시간을 추정했다. 하지만 해시계는 밤이나 날씨가 좋지 않은 때에는 시간을 확인하기 어려워 이후 물시계나 모래시계 등의 발명으로 이어졌다.

    정확한 시간을 알기 위한 인간의 욕망은 14세기 초 ‘기계시계’를 발명하게 된다. 앞에서 언급한 다른 시계들과는 달리 동력을 사용했으며 ‘중량시계(重量時計)’라고 불렸다. 1335년에는 종을 쳐서 시간을 알리는 최초의 공중시계(公衆時計)가 밀라노에서 제작ㆍ설치됐으며, 1348년 영국 도버성에는 시계탑이 건설되기도 했다.

    1370년 프랑스의 샤를마뉴 5세는 독일인 앙리 드빅에게 이전 시계들보다 정확한 시계를 만들도록 지시했고, 앙리 드빅은 도르래에 매달린 추의 낙하를 조절하고 여기에 연결된 드럼을 일정한 속도로 회전시켜 바늘이 시간을 가리키는 추시계를 만들었다.

    15세기 말 이탈리아에서는 목에 걸고 사용하는 휴대시계가 만들어졌으며, 이 기술은 독일 남부의 뉘른베르크에 전해졌다. 이후 이 지역 자물쇠 수리공인 페터 헨라인은 태엽(胎葉ㆍSpiral Spring)으로 작동되는 회중시계를 만들기 시작했는데 그 모양이 달걀을 닮았다고 하여 이 회중시계를 ‘뉘른베르크의 달걀’이라고 칭하기도 했다.

    시계를 스스로 구동할 수 있게 하는 스프링의 사용은 시계의 대중화로 이어졌다. 회중시계는 19세기가 들어 활발히 제작되면서 크기도 작아져 지금도 볼 수 있는 체인이나 스트랩이 달린 제품이 개발됐으며, 시간을 확인하는 용도 외에도 부(富)의 과시용으로도 인기를 얻었다.

    주머니에 있던 시계가 손목으로 이동한 것은 1900년대 초 1차 세계대전 전후로 급격하게 이루어졌다. 전화나 통신 기술의 발전에 의해 전장에서 병사들이 정확한 시간을 파악하기 위해 손목시계의 개발이 빠르게 이루어졌기 때문이다.

    여기서 재미있는 사실 하나는 더 정확한 시간을 맞추기 위한 좋은 스프링의 개발 노력이 철강기술 발전에 큰 기여를 했다는 점이다. 1740년대 영국의 시계 제작공이던 벤저민 헌츠먼은 시계에 사용되는 스프링의 성능에 큰 불만을 가졌다. 그는 당시 시계 스프링으로 사용되던 침탄강(Blistersteel)보다 우수한 성능을 가진 철강재의 제조에 관심을 갖고 많은 시행착오 끝에 ‘도가니 제강법(Crucible Process)’을 개발한다.

    도가니법에 의해 제작되는 도가니강은 기존 방식으로 제작된 강철 대비 순도, 균일성 및 재질 면에서 비교할 수 없을 정도로 뛰어났다. 헌츠먼이 발명한 도가니 제강법은 전 세계 제강산업에 혁신을 가져왔고 근대 제강법의 기초를 이루게 된다.

    또한 도가니 제강법은 베세머, 지멘스 및 토마스 등에 의해 강의 대량 생산 프로세스가 개발되기 전까지 가장 우수한 품질의 강철을 제조할 수 있는 생산방식으로 영국을 철강 강대국으로 이끈 초석이 되기도 했다.

    스위스 시계산업협회의 최근 발표 자료에 의하면 2014년 기준 전세계 생산되는 시계의 55%는 철강을 주 소재로 만들어지고 있다고 한다.

    이종민 포스코경영연구원 철강연구센터 수석연구원

    게재지: 스틸앤메탈뉴스 2016-01-25
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=350284
     

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    면도와 철

    • 날짜2016.01.11
    • 글쓴이이종민

    흔히 ‘인류문명은 불로 싹트기 시작해 철로 꽃피었다’고 말한다. 그만큼 오늘날의 철은 생활 곳곳에서 인간과 호흡을 같이 하는 소재로 자리잡고 있다. 본지에서는 포스코경영연구원(POSRI) 이종민 수석연구원과 함께 인간의 생활 곳곳에서 사용되고 있는 철에 대해 보다 재미있고 친근하게 살펴보고 이를 격주에 걸쳐 연재키로 했다. <편집자 주>

    아침에 눈을 뜨면서 바로 사용하는 물건 중 철로 만든 제품은 어떤 것들이 있을까? 기상 시간을 알려주는 알람 시계, 세안을 위한 켜는 수도꼭지 등 우리가 인지하든 안 하든 사용하는 거의 모든 물건들이 철을 사용하여 만들어진다. 그 중에서 면도기도 남성들이라면 기상해서 사용하는 대표적인 철로 만든 제품이다.

    그렇다면 인류는 언제부터 면도를 했을까? 고대에는 날카로운 조개껍데기나 석영 등 광물을 활용하여 수염이나 머리를 깎았다고 추정된다. 물론 조개껍데기나 광물의 예리함은 현재의 면도기와는 비교할 수준이 아니어서 말끔하게 털을 제거하는 것은 어려웠을 것이고 긴 털을 약간 짧게 다듬는 수준이었을 것으로 생각된다.

    서양의 면도칼은 유물에 의하면 이미 BC 1400년대의 이집트에서 청동제 도끼 모양의 면도칼이 사용되었음을 알 수 있다. 또 아시리아에서는 몽둥이 모양의 평평한 면도칼이 사용되었으며, 고대 그리스에서도 BC 325년에 초승달 모양의 면도칼을 사용하였다. 얼마 전까지도 흔히 쓴 곧 바르고 납작하며 접었다 폈다 할 수 있는 이른바 서양 면도칼은 고대 로마에서 처음으로 사용되었고, 15세기에 목제 칼집이 달린 것이 나왔다고 한다.

    문제는 예리한 칼날이 아닌 투박한 면도칼에 면도 크림은 물론 비누도 없어서 그냥 물로 적셔서 깎는 수준이었기 때문에 얼굴 여기저기를 베일 수 밖에 없는데 이러한 연유로 면도에 베인 상처를 치료하는 연고 제작기술이 중세시대에 발전했고 이로 인해 당시 숙련된 면도기술을 보유한 이발사는 장인으로 높은 대접을 받았다고 한다.

    면도를 하는 동안 피부를 보호하기 위해 프랑스인 장 자크 페레는 18세기 후반에 안전 면도기의 한 구성요소인 보호막을 개발하였다. 목수의 면 설계로 영감을 얻은 페레는 면도날의 앞쪽 끝 부분만 튀어나오도록 칼날 주변에 나무 슬리브를 사용하였다. 이후 보호막과 분리형 칼날을 결합한 최초의 진정한 안전 면도기는 독일인 캄프퍼 형제(프리드리히, 리하르트, 오토)가 1875년 미국에 소개했다. 그들이 소개한 스타 면도기는 한쪽만 날카로운 쇄기형 칼날을 지닌 괭이 모양의 면도기였다.

    면도기에 일회용 칼날이 적용된 것은 1901년 킹 질레트(1855~1932)와 그의 동료 윌리엄 니커슨에 의해서 이루어졌다. 질레트 면도기를 만든 킹 질레트는 면도날에 얼굴을 베자, 면도기의 칼날이 무뎌지면 칼날만 새것으로 갈아 끼우면 좋겠다는 생각하여 일회용 칼날의 면도기 적용을 고안했다.

    1928년에는 미국의 발명가 제이콥 쉬크(1878~1937)는 전기 면도기(혹은 드라이 면도기라고도 함)에 대한 특허를 내었고 1931년부터 본격적인 전기 면도기의 판매가 이루어졌다. 1937년에는 레밍턴사(社)가 면도망을 도입하였고 네덜란드 필립스 연구소의 알렉산드르 호로비츠가 회전식 칼날을 발명하는 등 기술적 진보가 이루어졌다. 1939년에는 최초의 ‘필리셰이브’ 회전식 전기 면도기가 등장했다.

    현재 많이 쓰이는 면도기의 스테인리스 칼날은 1965년에 영국의 윌킨슨 소오드社에 의해 채택되어 일반화되었다. 인류가 매일 깔끔하고 안전하게 면도를 한 것은 100년의 역사도 되지 않은 이야기이다.

    이종민 포스코경영연구원 철강연구센터 수석연구원

    게재지: 스틸앤메탈뉴스 2016-01-11
    http://www.snmnews.com/news/articleView.html?idxno=349738
     

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