[도시이야기] 강철의 시대

yoon(72)
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illustration by leesongyi@leesongyi


강철

강철은 연철보다 탄소 함량이 높다. 연철은 탄소 함량이 0.02% ~ 0.08%인 반면, 강철은 0.5% ~ 2% 사이다. 연철은 에펠탑을 지을 수 있을 정도로 단단하지만 강철은 연철보다 더 단단하다. 주철과 달리 팽창력이 있고, 신축성이 있어 산업용 재료로 다양한 곳에서 사용된다.

베서머법

선철에서 연철을 만들어 내는 방법은 18세기부터 영국에서 발달했지만, 강철을 대량생산 하는 방법은 19세기 중반이 되어서야 가능해졌다. 헨리 베서머라는 영국 엔지니어는 1855년 선철을 녹여 강철을 대량 생산하는 기술을 찾아 특허를 신청했다.

‘베서머법’이라 불리는 방법으로 거대한 도가니에 녹인 선철을 붓고 압축 공기를 주입했다. 압축 공기 안에 있는 산소가 선철 속 탄소와 결합해 이산화탄소로 바뀌며 탄소 함량이 낮아지고, 선철pig iron은 강철 steel이 되었다.

그러나 베서머법으로 탄소 함량을 일정하게 유지하는 일은 매우 어려운 일이었고, 로버트 무세트는 베서머법을 개량해 탄소를 제거한 다음, 적정한 양의 탄소를 다시 투입하는 방법으로 강철을 생산하는 법을 고안했다. 강철 생산 비용은 산업혁명 초기 톤당 80달러가 넘었으나 1875년에는 톤당 32달러로 떨어졌다.

건축의 재료

강철은 건축의 재료가 되었다. 철근 콘크리트에 들어가는 철근은 강철로 만들어졌다. 아파트, 건축물, 교량 등 수많은 곳에 철근이 사용된다. 우리 눈에는 콘크리트 밖에 보이지 않지만 그 안에는 철근이 들어가 콘크리트의 강도를 더하는 역할을 맡고 있다.