철광석에서 선철을 얻은 뒤에는 '강철'로 정제하는 제강(製鋼) 공정이 필요합니다. 이 공정은 철 속의 불순물을 제거하고 탄소 함량을 조절해 우리가 사용하는 다양한 철강재를 생산하는 핵심 단계입니다. 이번 글에서는 대표적인 제강 방식의 종류와 특징을 비교 정리합니다.
1. 제강 공정이란?
제강은 제선(선철 생산) 후 이어지는 공정으로, 고탄소 상태의 선철에서 불순물(탄소, 황, 인 등)을 제거하고 강재의 조성을 맞추는 작업입니다. 이 과정을 통해 강도, 연성, 내식성 등을 조절한 다양한 철강 제품이 만들어집니다.
2. 대표적인 제강 공정 종류
1) 전로 제강 (BOF: Basic Oxygen Furnace)
- 원료: 선철 + 고철 + 산소
- 공정: 전로 내 고온 상태의 선철에 순수 산소를 불어넣어 불순물을 산화시켜 제거
- 장점: 대량 생산 가능, 품질 안정성 높음
- 단점: 고로와 연결된 공정으로 유연성 부족
- 활용: 자동차, 조선, 대형 구조물용 철강 생산
2) 전기로 제강 (EAF: Electric Arc Furnace)
- 원료: 고철 중심 + 합금철, 철광석 (선택적)
- 공정: 고압 전기 아크를 이용해 고철을 용해하고 정련
- 장점: 탄소 배출량 적음, 재료 조합 유연성 우수
- 단점: 전기 소비량 많음, 일부 품질 균일성 한계
- 활용: 건축용 철근, 합금강, 특수강 등 다양한 제품
3) 진공탈가스 제강 (VD/VOD/ESR 등)
- 원료: 고순도 강재 필요 시 사용
- 공정: 용강을 진공 환경에서 정련하여 불순물 제거 극대화
- 활용: 고내식성·고강도·정밀 부품용 특수강 제작
3. 제강 공정 선택 기준
항목전로 제강 (BOF)전기로 제강 (EAF)
| 주 원료 | 선철 중심 | 고철 중심 |
| 규모 | 대규모 설비 | 중소형 설비 가능 |
| 환경성 | 고탄소 배출 | 친환경 (저탄소) |
| 생산 유연성 | 낮음 | 높음 (합금 조정 가능) |
| 대표 활용 | 대량 강판, 구조재 | 철근, 특수강, 재활용 |
4. 현대 제강소의 변화
최근 철강 산업은 탄소중립과 소규모 유연 생산으로 트렌드가 이동하고 있습니다. 이에 따라 전기로 제강 비중이 점점 높아지고 있으며, 수소환원 제철 기술과의 연계도 주목받고 있습니다. 고품질 특수강 생산을 위해 전기로와 진공 정련 설비를 결합한 고급 공정도 확대되고 있습니다.
5. 마무리
제강 공정은 단순한 정제 작업이 아닌, 철강 제품의 성능과 특성을 결정짓는 핵심 기술입니다. 공정에 따라 제품의 품질, 용도, 환경성 등이 크게 달라지므로, 철강 산업을 이해하려면 제강 방식의 원리와 특징을 꼭 이해해야 합니다. 친환경적이고 유연한 생산을 위해 전기로 제강의 역할은 앞으로 더욱 확대될 전망입니다.