스테인리스 자재의 일반적인 개요형 자료를 통해 STAINLESS 기본적인 이해를 돕고자 합니다.

보다 전문적인 자료나 도움이 필요하신 분은 당사로 연락 주시면 도움 드릴 수 있도록 하겠습니다.

STAINLESS 일반상식

1. 스테인리스의 개요

1) 내식성이 우수한 STAINLESS강은 일반 탄소강이나 알루미늄재에 비하여 도장과 같은 방청 처리가 필요 없고 강도, 내열성 그리고 의장성이 뛰어나다.

물론 스테인리스강은 일반 탄소강이나 알루미늄에 비해 내식성이 우수하나 금이나 백금과는 달리 녹이 전혀 슬지 않는 금속(STAIN+LESS) 은 아니다.

2) 스테인리스강이 내식성을 갖는 이유로서는 11% 이상의 Cr을 강내부에 함유할 때에는 자연적으로 강표면에 20~40A의 치밀한 보호피막, 

즉 화학적으로 안정한 부동태 피막이 형성되고 이 피막이 부식 발생을 저지하기 때문이다.

이러한 스테인리스강의 우수한 특성들은 건축용 내·외장용 자재에 적용시 유리하므로 대형 건축물에서부터 소형주택과 아파트에 이르기까지 

모든 건축 분야에 필수적으로 사용되고 있고 고강도의 특성을 활용하여 구조용 재료로도 그의 사용 용도가 확대되고 있다.

2. 스테인리스의 특성

1) 스테인리스는 탄소강이나 알루미늄 소재에 비하여 아래와 같은 특징을 가지고 있다.

· 표면이 미려하고 의장성이 뛰어나다.

· 내부식성이 좋기 때문에 사용 환경에 제약이 적다.

·단위 중량 당 경도가 좋아 소재의 경량화가 가능하다.

·고온에서도 산화가 잘 일어나지 않고 높은 강도를 유지하여 화재 발생 시에도 비교적 안전하다.

·가공성이 우수하여 변형이 용이하다.

·유지/관리 비용이 저렴하다.

2) 강종별 특성

- 스테인리스강은 물리적 특성과 사용 용도에 따라 여러 가지 강종이 개발되어 있는데, 

그 중 18% 크롬과 8% 니켈을 함유한 STS304강은 건자재용으로 가장 널리 사용되고 있는 강종이며 STS316강은 해안지방이나 공업지대와 같이 염분, 철분, 

그리고 유독가스 등 부식 요인이 많은 환경에서 사용되고 있고, 경제성을 감안한 내후성·구조용강은 

STS304N1강이나 STS304N2 강이 일부 대체 사용중이며 STS430강은 부식환경이 엄격하지 않은 내장재와 같이 관리가 용이한 용도에 사용중이다.

- 건자재로 사용되는 주요 스테인리스강의 특성

3. 스테인리스의 내식성

1) 스테인리스는 보통강이나 알루미늄에 비해서 훨씬 내식성이 뛰어나지만 금이나 백금과 달리 절대로 녹이 슬지 않는 금속은 아니다.

2) 스테인리스가 내식성이 우수하여 잘 녹슬지 않는 것은 함유한 크롬이 산소와 결합해서 표면에 부동태화 피막(산화 피막이라고도 함)을 형성하여 이 피막이 산화 작용을 방지함과 동시에 표면 보호 역할을 하기 때문이다.

부동태화 피막을 100만 분의 3mm 정도의 얇은 막으로 육안으로는 보이지 않지만 아주 치밀하고 딱딱해서 간단히 파괴하거나 침식되는 일이 없다. 

또한 어떤 원인으로 파괴된다 해도 그 원인을 제거하여 그 부분의 스테인리스 표면이 직접 공기중의 산소와 접하면 스테인리스가 함유하고 있는 크롬이 산소와 결합하여 원래대로의 피막을 재생한다.

이와 같이 스테인리스 표면의 부동태화 피막이 원할하게 생성, 재생을 반복하는 한 스테인리스의 내식성은 유지되어 본래의 미관을 유지할 수 있다.

3) 스테인리스의 녹은 어떤 원인에 의해 부동태 피막이 파괴되고 그 재생이 방해 받을 때에 발생하는데 실제 사용과정에서 녹 발생으로 인하여 문제가 제기되고 있는 사례가 있다. 

스테인리스강은 내식성이 매우 우수한 강재이나 사용환경에 부적합한 강종을 선택하는 경우나 적절한 강종을 선택하였을지라도 

가공 방법이나 사용 과정 중 유지 관리가 부적절한 경우에는 녹이 발생하게 된다.

4) 부동태 피막을 파괴하여 그 재생을 막는 작용을 가진 주요 물질은 염소 이온(염분, 표백제, 염화 비닐 소각제의 매연, 염산)과 

황산화물(자동차·공장 등의 연소 배기가스, 온천 증기, 화산의 연기, 화산재)이 있다.

5) 이밖에 그 자체는 부동태 피막은 파괴하지 않지만 표면에 대한 산소 공급을 방해하거나, 

결로나 위의 물질의 부착을 촉진하는 것으로서 그을음이나 분진 등 스테인리스 표면의 퇴적을 들 수 있다.

또한 철분을 주로 한 이종 금속의 대부분은 스테인리스 표면에 부착하면 그 자체가 녹슬 뿐만 아니라 스테인리스 자체의 녹으로까지 이어지는 전염녹을 일으킨다.

○ 대기 중에서의 내식성

스테인리스 건재는 내식성은 뛰어나지만 건축물의 입지 환경에 의해 더러워지거나 녹스는 경우가 있다. 스테인리스 건재를 사용할 때에는 이 점을 고려해서 내식성이 우수한 스테인리스를 선택하여야 한다.

1) 전원, 산악지대

스테인리스 건재는 시골이나 산악지대와 같이 깨끗한 대기 중에서는 뛰어난 내식성을 발휘하여 크롬계 스테인리스라도 녹에 의해 미관을 해치는 경우는 거의 없다.

2) 도시

대기 중의 오염 물질(자동차의 배출 가스나 빌딩용 냉난방 배출 가스 중에 포함되어 있는 아황산가스 등의 유해가스)의 영향을 받기 쉬운 지역에서는 크롬계 스테인리스는 녹슬기 쉬워서 부적합하다. 

크롬·니켈계 스테인리스라도 국부적으로 녹이 발생하는 경우가 있어서 가끔 손질을 하여야 한다.

○ 이종 금속에 대한 내식성

스테인리스 건재의 표면에 연강, 아연, 알루미늄 등의 이종 금속이 장기간 접촉 또는 연결된 상태에서 방치되어 

수분(습기, 결로 등)을 포함하면 전지(電池)작용에 의해 이종 금속이 부식을 일으켜서 그것에 의해 스테인리스에 ‘전염녹’이 스는 경우가 있다.

○ 염분에 대한 내식성

스테인리스 건재의 표면에 해풍에 포함된 염분이 부착된 상태에서 방치되면 

붉은 녹 상태를 보이는 경우가 있다. 해안지대의 건축물에 스테인리스 건재를 사용하는 경우는 STS 316이나 도장 스테인리스강판의 사용이 바람직하다.

○ 매연, 배기 가스 중의 유해 성분에 대한 내식성

스테인리스 건재는 화학 공장이나 쓰레기 소각장의 배출 연기 중에 포함되는 매연, 염화물 등의 유해 성분, 또는 자동차나 빌딩 냉난방용 가솔린이나 중유의 연소에서 발생하는 

아황산가스 등에 노출된 상태에서 방치되면 변색이나 붉은 녹을 일으키는 경우가 있다. 

이것들의 영향을 받기 쉬운 지역에서는 스테인리스 건재의 유지보수를 정기적으로 실시하여야 한다.