KITECH 생산기술 전문지

열처리 기술이란 피처리물의 물성을 향상시킬 목적으로 그림 1(a), (b)처럼 피처리물을 일정 온도 이상으로 가열 유지시켜 100℃/s 이상의 급냉을 통해 강인성이 높은 조직으로 소입(Quenching)하는 공정과 연속적인 추가 열처리 (Tempering, Annealing)를 강도와 인성을 적절하게 조절하는 기술이다. 그림 1(c)에 열처리를 활용하여 피처리물의 물성을 제어하는 가장 대 표적인 철강 재료에서 열처리에 의해 제어되는 조직을 정리하였다. 이처럼, 열처리 공정은 열원을 통해 조직을 제어하는 분야로 가열 중 에너지 소비가 많고 고온에서 소재의 산화를 방 지하기 위해 분위기가스를 사용하는 등 공정 중 발생하는 에너지가 많은 분야라 할 수 있다. 정부의 전기료 현실화 정책에 의해 급격한 전기료 상승이 발생한 2010년 이후 열처리 분 야의 가장 큰 이슈는 에너지 문제로서 전기료가 열처리 분야 생산원가의 30∼40%에 달할 정도로 높아지고 있는 반면, 수요기업에서는 대부분 비용 감소를 위해 생산단가의 상승을 반영하지 않는 것이 현실이다. 대부분 3, 4차 생산업체로 구성되어 있는 열처리 분야에서 이로 인해 체감되는 경영의 어려움은 상상을 초월하고 있는 것으로 조사되고 있다. 특히, 최근 탄소중립 문제 등으로 기존 화석연료로 생산되는 전기원의 활용이 어려워지고, 러시아의 우크라이나 침공에 따른 원유 및 가스 가격 상승으로 전기 및 분위기가스를 많이 사용하고 있는 열처리 분야의 어려움은 더욱 커질 것으로 사료된다. 본고에서는 국내 열처리 업체의 에너지 소비 현황 및 문제점을 파악하고 에너지 문제에 효율적으로 대응할 수 있는 방안을 소개하고자 한다.