철도연, 포스코와 첨단 철강소재 융합연구 협력

철도차량 지붕 구조체 시제품

아주경제 이한선 기자 = 한국철도기술연구원과 포스코는 지난달 미래철도기술 융복합 연구협력 협약을 체결하고 첨단 철강소재 기술개발을 본격화한다고 3일 밝혔다.

이번 협약에서 양 기관은 린 듀플렉스 스테인리스강의 철도차량 적용을 위한 기술 개발을 비롯해 고망간강 및 첨단용접기술을 통한 철도차량용 에너지 흡수부재 대용량 확관튜브 경량화 연구 및 기술 개발, 녹색교통기술의 해외 진출 추진, 연구성과 창출을 위한 융복합 연구 등 연구협력을 활성화하기로 했다.

린 듀플렉스 스테인리스강은 강도가 높고 부식이 일어나지 않으며 고가의 니켈, 몰리브덴을 적게 함유해 원가를 낮춰 비철금속 가격 상승에 따른 원료비 변동을 최소화한 제품이다.

린 듀플렉스 스테인리스강 철도차량 차체 적용 기술이 개발되면 철도차량 차체 경량화를 통한 가격 경쟁력도 확보하게 된다.

철도연과 포스코는 지난 1년 린 듀플렉스 스테인리스강의 철도차량 적용 가능성에 대한 연구를 수행해 현재 사용 중인 오스테나이트계 소재(STS304, STS301L) 대비 항복강도가 200% 이상 높아지고 KS B 0850 및 KS B 0851에 따른 점용접성 평가 결과 A급 용접품질 기준을 만족하는 것을 확인했다.

린 듀플렉스 소재의 가공성 및 제작성 평가를 위해 철도차량 지붕 구조체 시제품을 제작한 결과, 가공성과 용접성이 우수했고 기존 소재 대비 5% 경량화가 가능함을 확인했다.

고망간강 및 첨단용접기술을 통한 철도차량용 에너지 흡수부재인 대용량 확관튜브의 경량화 및 비용절감도 가능해 질 것으로 예상된다.

대용량 에너지 흡수부재인 확관튜브는 전체 튜브를 균일하게 확관시키며 재료의 효율을 극대화시킨 충돌 에너지 흡수부재지만 변형률이 크게 발생해 현재는 벌크가공기법으로 생산하고 있다.

포스코의 고망간강 및 첨단용접기술을 응용하면 강판을 말아 용접해 관을 생산하는 방식으로 확관튜브 제작이 가능하고 극심한 변형에 따른 용접부 파단 현상이 개선돼 저비용으로 관을 생산할 수 있다.

고망간강은 파단연신율이 커 기존 확관률인 1.15보다 2배 이상 확관이 가능해 기존 확관튜브 대비 50% 이상 경량화할 수 있다.

포스코는 철도차량 차체에 적용할 수 있는 린 듀플렉스 스테인리스강 소재와 고망간강의 용접을 통한 조관기술을 개발하고 철도연은 린 듀플렉스 스테인리스 강을 적용한 철도차량 설계·제작, 차체 경량화 기술 및 확관튜브 설계·성능검증 등 첨단 철강기술을 적용한 미래철도차량 기술 개발에 주력할 계획이다.

홍순만 철도연 원장은 “포스코의 훌륭한 린 듀플렉스 스테인리스 강 소재 기술, 고망간강 및 첨단 용접기술이 철도연에서 실용화돼 미래첨단철도 차량은 물론이고, 철도차량의 수출 경쟁력을 더욱 향상시킬 것”이라고 밝혔다.