[지식발전소] 녹슬지 않는 스테인리스강

우리는 [철]의 세상에서 살아가고 있다.
생활하는데 있어 [철]의 영향을
그만큼 많이 받는다는 뜻이다.

우리가 밥을 먹을 때 사용하는 수저부터 시작해서
냄비, 칼, 그릇, 싱크대는 물론
이동수단인 자동차, 버스, 전철 그리고
통신수단인 핸드폰까지 철이 사용되지 않는 곳이 없다.

생활에 필수적인 소재인 만큼
우리는 늘 더 좋은 [철]을 만들어내기 위해 노력해왔다.
가령 더 가볍고, 더 강한 철을 개발한다든지 말이다.

그런 점에서 과거 [강철]도
매우 뛰어난 소재였다.

하지만 [강철]의
치명적인 단점은 [녹]이다.

원래 자연 상태의 광석에 있는 철은
산소 두 개가 달라붙어 있는 [산화철]로 되어있다.

제철소에서 철을 만드는 과정은
이런 산화철에서 산소를 떼어내는 과정이다.

이렇게 만들어진 순수한 철이
공기와 만나면,
공기 속에 있는 산소와 철이 결합해 녹이 생기게 된다.
이 녹이 바로 [산화철]이다.

1913년 이 [녹]이 생기지 않는 철이 개발됐다.

바로 철에 크롬을 첨가해 만든
특수 강철인 [스테인리스강]이다.

[스테인리스강]은
강철에 13% 정도의 크롬을 첨가하자
녹이 잘 생기지 않았다.

그러나 이 크롬 스테인리스강은
너무 딱딱해서 가공에 있어 애로사항이 있었다.

그래서 탄생한 것이
니켈을 첨가한 [스테인리스강]이다.

현재의 스테인리스강은
고철과 크롬, 니켈을 섞어서 전기로에서 만들어진다.

크롬은 대기 중의 산소와 반응해,
[크롬 산화막]이라는 얇은 막을 만든다.

이 막은 사람 머리카락 두께의 300분의 1정도로 미세한 데다가,
투명해서 눈에도 잘 보이지 않지만
외부로부터의 공기나 물의 접촉을 막아주는 역할을 한다.

[스테인리스강]의 비밀은
바로 이 크롬 산화막에 있다.
크롬 산화막이 없다면 [스테인리스 강] 역시 녹슬게 된다.

[스테인리스강]의 장점은
매우 단단해 외부의 충격에 강하다는 점,
또 열에 강해 화재의 위험에서 안전하다는 점이다.

또 가공이나 용접이 쉬워서
여러 모양으로 만들기 쉽다.

녹이 슬지 않는다는 장점이 있어
주방용품으로도 많이 쓰이고,
전철의 내외장재로도 사용되며
무엇보다 의료 부문에선 꼭 필요한 재료다.

몸 안에서 부작용도 적고,
썩거나 변하지 않기 때문이다.

이런 까다로운 조건을
모두 만족시키는 [스테인리스강]의 단점이 하나 있다면,
소재인 [니켈]의 가격이 비싸다는 점이다.

니켈을 사용하지 않으면 가공에 어려움을 겪게 되는 만큼
최근엔 니켈을 넣지 않고도 가공하기 좋은 스테인리스강도 나오고 있다.