[재미있는 철 이야기-2] 가전제품 기술혁명에 기여
세탁기·냉장고·선풍기 핵심부품 모터, 철로 제작
HDTV 선명도는 섀도마스크로 결정



[아시아경제 채명석 기자] 오늘날 우리가 생활을 영위하는 가정은 온갖 가전제품으로 가득 들어찼다.

가전제품으로 옷을 세탁하는 것은 물론 말리기까지 하며, 가전제품으로 밥을 짓고, 반찬을 조리하며 설거지도 한다. 휴식도 가전제품이 맡아야 할 몫이다. 홈시어터는 극장에서와 같은 즐거움을 집안에서 편안히 누릴 수 있다.

이러한 가전제품에서 철강이 수행하는 역할은 결코 작지 않다. 실제로 철강은 가전제품의 외관은 물론 핵심 부품에서 결정적인 역할을 해내고 있다.

◆가전제품의 필수, 모터와 철강= ‘모터’하면 우선 생각나는 게 선풍기나 믹서일 것이다. 그러나 가전제품에서 모터는 의외로 쓰임새의 폭이 넓다.

세탁기의 중앙 부위의 통을 빠른 속도로 돌림으로써 세탁도 하고 탈수도 하는 기능은 모터 없이는 불가능 하다. 모터는 우리가 쉽게 눈치 챌 수 없는 곳에도 숨어 있는데 냉장고가 바로 그 예다. 냉장고 내부의 열을 냉매가 흡수하고, 컴프레서는 이 냉매를 압축시켜 흡수한 열을 뽑아내는데 이러한 압축과정과 열을 발산시키는 과정에서 모터가 이용된다.

오디오 기기가 CD, 카세트 테이프를 돌리기 위해서도 모터가 필요하고, 컴퓨터는 모터를 돌려 발생한 내부 열을 식힌다.

이렇게 중요한 모터에 반드시 필요한 것이 바로 전기강판이다. 모터가 돌아가는 원리는 자력이 서로 밀고 당기는 힘인데, 모터 내부에 들어 있는 철심에 코일을 감고 그곳에 전류를 흘려주면 자력에 의해 내부의 철심이 돌게 되는 것이다. 그런데 이 철심은 아무 소재로나 만들 수 없다. 자력이 열에너지로 새 나갈 수 있기 때문이다.

그래서 사용하는 것이 바로 철에 규소를 1~5% 정도 첨가한 합금인 전기강판이다.

가전제품의 성능이 향상되면 될수록 모터 등 내부기기도 강력해지고 있으며 그에 따라 소음도 커질 수밖에 없다. 철강은 이러한 문제에서도 해결사로 나서고 있다. 다시 말해 떨림을 없애 소음을 잡는 원리로, 얇은 두 장의 강판 사이에 다른 재료를 넣어 샌드위치 형태로 만든 ‘제진강판’이 바로 그것이다. 샌드위치 강판이라고 불리기도 하는 이 강판 덕분에 가전제품의 성능은 더욱 강력해지면서도 소음은 없앨 수 있다.

◆‘가전혁명’과 철강= 새로운 기술의 적용에 힘입어 날로 발전해가는 가전제품은 기술혁신을 뛰어넘어 ‘기술혁명’이라는 표현조차 어색하지 않을 정도다. 그 속에서 철강이 차지하는 비중은 대단히 크다.

대표적인 예는 바로 고화질(HD)TV에 사용되는 섀도 마스크. 최근 LCD나 PDP 등 디스플레이 분야의 괄목할 만한 성장세를 반영하듯 브라운관 역시 슬림화, 평면화, 대형화 등을 통해 자신의 영역을 넓혀 가고 있다.

놀라운 것은 화면이 커짐에도 불구하고 선명도는 더욱 개선되고 있다는 점이다. 무엇이 이렇게 선명한 화면을 가능하게 하는 것일까? 선명한 화면을 만들어 내기 위해서는 브라운관 속에 있는 전자총이 발사하는 빨강, 초록, 파랑의 빛이 정확하게 그 색의 형광물질이 코팅된 브라운관 위의 점에 도달해야 한다. 그래야 선명한 화면이 만들어지는데 이렇게 빛이 정확한 지점에 도달하도록 해 주는 것이 섀도 마스크다. 섀도 마스크는 얇은 철판에 미세한 구멍이 수도 없이 뚫려 있는 모양이다.

문제는 빛이 섀도 마스크를 통과하면서 열을 발생시키고, 열 때문에 미세한 구멍이 변형되기 쉽다는 것이다. 구멍이 팽창하거나 섀도 마스크 자체가 열에 변형되면 화면이 번지거나 흐려진다. 따라서 섀도 마스크는 열에 잘 변형되지 않는 소재로 만들어져야 하는데, 그 역할을 바로 철강이 맡고 있다. 특히 28인치 이상 대형 화면 TV나 HDTV에는 ‘인바(Invar)’라는 매우 낮은 열팽창계수를 지닌 철강제품으로 만들어진 섀도 마스크가 사용되고 있다.

◆수려한 외관도 철강 없이는 불가능= 여기에 최근에는 철강제품이 TV와 냉장고의 외모를 수려하게 하는데 기여하고 있다.

지난해부터 불같이 판매되고 있는 발광다이오드(LED) TV와 터치스크린 휴대전화 내·외부 케이스에는 플라스틱 대신 고부가가치 철강제품인 전기도금강판이 사용된다.

전기도금강판은 철판에 아연이나 동 등 비철금속 물질을 얇게 코팅한 강판이다. 그중에서도 LED TV와 휴대전화에는 ‘내지문강판’이 사용되는데, 강판 표면에 손자국이 묻어나지 않고 오염물질로부터 표면이 손상되지 않는데다가 전자업체들이 원하는 디자인과 색상을 자유롭게 연출 가능해 제품의 품격을 한 단계 높일 수 있다.

프리미엄 냉장고와 세탁기는 아예 가정의 인테리어와 맞물려 성능 못지 않게 디자인과 색상이 판매에 결적적인 요소가 되고 있는데, 이러한 고급 스러움을 완성시켜주는 것 또한 철강제품이다. 앙드레김 냉장고, 명화가 새겨진 에어컨 등에는 주석도금강판에 라미네이트 처리를 한 ‘고광택 라미네이트강판’이 사용된다. t당 4500달러를 호가하는 고부가가치 제품인 이 강판은 다양한 색상을 구현하면서도 내구성이 강해 한번 구입하면 10년 이상 사용하는 백색가전제품의 품격을 지속시켜준 최고의 제품이다.

세계에서 가장 얇은 LED TV

전자제품의 기능이 고도화 할수록 철강제품의 사용범위도 확대되고 있다. 삼성전자와 포스코는 올 연말 내지문 강판을 이용해 현재 최소 두께인 25mm보다 훨씬 더 얇은 LED TV를 선보일 예정이다. TV의 두께가 얇아질수록 회로 내부에서 발생하는 열의 온도가 높아지기 때문에 열로 인해 발생하는 문제를 해결하기 위해서는 플라스틱이 아닌 철강 제품을 사용해야 한다는게 업체측의 설명이다.

또한 내지문강판은 플라스틱에 비해 가격은 약간 비싸지만 두께를 줄일 수 있으면서 강도가 세며 흙에 묻어두면 자연 분해되는 친환경 제품이기 때문에 녹색성장에도 기여할 수 있다.

한편 양사는 TV와 휴대전화를 넘어 PC 모니터에도 내지문강판을 적용하는 방안도 추진하고 있다.
<자료제공: 포스코>

채명석 기자 oricms@asiae.co.kr
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