에너지 및 모빌리티 혁명을 주도합니다: 전기강판이 숨겨진 영웅인 이유

산업은 오랫동안 변화해 왔으며, 오늘날 에너지와 여행 분야에서 우리가 목격하는 변화는 완전히 판도를 바꾸고 있습니다. 하지만 유명한 전기 자동차와 거대한 풍력 터빈 뒤에는 이 모든 것을 가능하게 하는 소재, 즉 전기 강철이 있습니다. 전기 강철은 일반적인 강철이 아니라 첨단 기술의 부드러운 자성 강철로 에너지 전환의 가장 중요한 부품에 필수적인 소재입니다. 이 글에서는 전기 강철에 대해 자세히 살펴보겠습니다. 전기강이 무엇인지, 왜 에너지 및 모빌리티 혁명에 중요한지, 그리고 다양한 용도로 사용되는 이 소재에 대한 수요 증가를 충족하기 위해 제조업체들이 어떻게 노력하고 있는지 설명해 드리겠습니다. 친환경적인 미래를 위해 필수적인 이 소재를 만드는 데 필요한 복잡한 과학과 건축에 대해 이해하고 그 가치를 알게 될 것입니다.

계속 들리는 이 '전기 강철'은 정확히 무엇인가요?

가장 큰 영향을 미치는 변화는 종종 백그라운드에서 조용히 작동하는 변화입니다. 실리콘 스틸이라고도 불리는 전기 강철이 좋은 예입니다. 전기 강철은 철과 실리콘을 섞어 만든 특별한 종류의 강철로, 놀라운 자성 능력만을 위해 만들어졌습니다. 보통 6.5%까지 실리콘을 첨가하면 전기가 강철을 통과하기 어렵게 되는데, 기술적으로는 열로 낭비되는 전기의 작은 원을 줄인다고 할 수 있습니다. 이를 줄이고 강철이 자화 및 자화될 때 손실되는 에너지(히스테리시스 손실)를 줄임으로써 전기 강철은 자기장을 유도하는 주요 역할을 매우 잘 수행할 수 있습니다.

이 첨단 소재는 보통 두께가 2mm 미만인 얇은 냉간 압연 시트로 만들어집니다. 그런 다음 이 시트를 모양에 맞게 자르고 함께 쌓아서 모터와 같은 전기 장치의 코어, 발전기 및 변압기. 강판에는 특수 코팅이 되어 있어 강판 사이에 더 많은 에너지가 낭비되는 것을 방지합니다. 철-실리콘 소재와 적층 구조가 혼합된 전기강판이 오늘날 많은 기술의 기반이 되는 것은 바로 이 때문입니다. 전기강판이 없다면 우리가 지금처럼 전기를 이동하고 사용하는 것은 훨씬 더 힘들고 낭비가 많을 것입니다.

전기강판은 어떻게 에너지 전환을 가능하게 할까요?

에너지 전환은 화석 연료에서 벗어나는 거대한 작업입니다. 이러한 변화의 핵심은 친환경 에너지원에서 전기를 생산, 이동, 사용하는 매우 효율적인 방법이 필요하다는 것입니다. 바로 이 부분에서 전기강판이 매우 중요해집니다. 전기강은 풍력 터빈의 발전기나 전력 시스템을 관리하는 변압기 등 에너지 전환을 실현하는 핵심 부품의 핵심 소재입니다.

바다에 거대한 풍력 터빈이 있다고 상상해 보세요. 회전하는 블레이드에서 나오는 에너지를 낭비 없이 전기로 바꿔야 합니다. 이것이 바로 발전기의 역할이며, 발전기가 얼마나 잘 작동하는지는 코어의 전기 강철의 품질에 따라 크게 달라집니다. 연자강은 풍력 터빈 발전기 내부의 자기장을 모으고 강화하여 회전 에너지가 매우 효율적으로 전류로 바뀔 수 있도록 합니다. 마찬가지로 여러 곳에서 더 많은 친환경 에너지를 만들려면 이를 이동시킬 수 있는 좋은 방법이 필요합니다. 이때 전기 강철 코어로 만들어진 변압기는 전압을 높이거나 낮춰 에너지를 낮은 손실로 이동시키는 데 사용됩니다. 기본적으로 전기 강철이 없으면 성공적인 에너지 전환은 거의 불가능합니다.

전기 모터의 중심이 전기강판인 이유는 무엇일까요?

전기 자동차의 성장은 에너지와 모빌리티 혁명의 가장 분명한 신호 중 하나입니다. 심장이 혈액을 펌프질하듯 전기 모터는 전기 자동차를 움직이게 하는 원동력입니다. 그 모터의 중심에는 전기 강철이 있습니다. 구체적으로 말하면, 전기 모터의 고정자와 회전자 부품을 만드는 데는 입자 방향이 없는 전기강이 사용됩니다. 이러한 유형의 전기강은 모든 방향에서 동일한 자성을 가지므로 자기장이 항상 변화하는 회전 기계에 매우 중요합니다.

전기 강철이 자기장을 쉽게 지탱할 수 있다는 것은 적은 양의 전기로도 강한 자기장을 만들 수 있다는 것을 의미합니다. 이는 곧 에너지를 덜 낭비하는 더 나은 모터로 이어집니다. 이러한 고효율은 한 번 충전으로 얼마나 멀리 갈 수 있는지에 영향을 미치기 때문에 전기 자동차에서 매우 중요합니다. 전기 자동차 제조업체들이 더 멀리 가고 더 나은 성능을 발휘하는 자동차를 만들기 위해 계속 노력함에 따라 최고 품질의 고효율 전기강판에 대한 수요가 빠르게 증가하고 있습니다. 전기 모터의 성능은 그 안에 들어가는 전기강의 품질과 밀접한 관련이 있는 것이 사실입니다.

에너지 운송에서 변압기는 어떤 역할을 하며, 전기강판이 중요한 이유는 무엇일까요?

"어떻게"를 아는 것은 "무엇을"을 아는 것만큼이나 중요합니다. 변압기는 자기장을 사용하여 전기 에너지를 한 회로에서 다른 회로로 이동시키는 움직이는 부품이 없는 전기 장비입니다. 변압기의 주요 역할은 전압을 높이거나 낮추는 것입니다. 예를 들어, 전기는 에너지 손실을 줄이기 위해 매우 높은 전압으로 장거리 송전되는 경우가 많습니다. 그러면 변압기는 가정과 기업에서 사용할 수 있는 안전한 수준으로 전압을 낮춥니다. 자기장을 안내하는 변압기의 코어는 전기강, 특히 입자 지향 전기강이 큰 가치를 발휘하는 곳입니다.

입자 지향 전기강은 내부 구조를 일렬로 정렬하는 방식으로 만들어져 한 방향으로 더 나은 자기 능력을 제공합니다. 따라서 자기장을 유도하는 데 매우 뛰어나며, 이는 변압기가 에너지 낭비를 최소화하면서 제 역할을 수행하는 데 꼭 필요한 요소입니다. 변압기 코어에 고품질 전기 강철을 사용하면 더 강한 자기장으로 작동할 수 있으므로 전체 전력 시스템에서 운영 비용을 낮추고 에너지를 더 잘 절약할 수 있습니다. 에너지 공급이 더 많은 친환경 에너지로 분산됨에 따라 에너지를 이동시키는 효율적인 변압기의 역할은 더욱 중요해질 것입니다.

작업마다 다른 "등급"의 전기 강재가 있나요?

모든 작업에 동일한 솔루션이 적용되는 것은 아니며, 이는 전기강재도 마찬가지입니다. 전기강판에는 다양한 "등급"이 있으며, 각각 다른 작업을 위해 특정 기능으로 만들어집니다. 두 가지 주요 유형은 입자 지향(GO) 전기강과 비입자 지향(NGO) 전기강입니다.

입자 지향 전기강은 일렬로 늘어선 구조로 자성이 뛰어나고 한 방향으로의 에너지 손실이 적습니다. 따라서 자기장 방향이 항상 동일하고 에너지 절약이 매우 중요한 변압기와 같이 움직이지 않는 장비에 가장 적합한 강종입니다. 반면, 비결정립 전기강은 무작위 구조로 되어 있어 모든 방향에서 자기 능력이 동일합니다. 따라서 자기장이 항상 변화하는 전기 모터 및 발전기와 같은 회전 기계에 적합한 선택입니다. 이 두 가지 주요 유형 외에도 각 그룹에는 두께와 에너지 손실량에 따라 더 많은 등급이 있습니다. 이를 통해 제작자는 필요한 용도에 적합한 소재를 선택할 수 있습니다.

제조업체는 맞춤형 전기강판 솔루션을 어떻게 만들고 있을까요?

오늘날과 같이 경쟁이 치열한 세상에서 최고의 기업은 고객과 긴밀히 협력하여 맞춤형 솔루션을 제공하는 기업입니다. 전기강판 제조업체도 마찬가지입니다. 이들은 에너지 및 모빌리티 혁명의 요구가 단순한 표준 제품 이상의 것을 요구한다는 것을 알고 있습니다. 그렇기 때문에 최고의 제조업체들은 자동차 및 에너지 산업 분야의 고객과 긴밀한 팀워크를 구축하고 지속적인 관계를 유지합니다.

이러한 팀워크 접근 방식은 전기차용 강력한 견인 모터든 전력망용 대형 변압기든 프로젝트의 정확한 요구 사항을 이해하는 데 도움이 됩니다. 이러한 팀워크를 통해 새로운 솔루션을 계속 연구하고 제작하여 전기강판이 할 수 있는 일의 새로운 한계를 발견할 수 있습니다. 예를 들어 자성이 더 뛰어난 새로운 소재 혼합물을 만들거나, 고주파 용도의 초박형 스트립을 만들거나, 환경에 미치는 영향을 줄이기 위해 생산 방법을 개선하는 등의 작업을 수행할 수 있습니다. 고객 맞춤형 솔루션을 만드는 데 집중함으로써 전기강판이 단순한 소재가 아니라 고객의 성공을 돕는 기술이 될 수 있습니다.

전기강판 생산이 직면한 과제는 무엇일까요?

전기 강철을 만드는 것은 많은 에너지를 사용하는 복잡한 공정이며, 제조업체는 해결해야 할 몇 가지 문제가 있습니다. 가장 큰 문제 중 하나는 원자재, 특히 실리콘과 강철의 가격 변동으로 수익에 큰 영향을 미칠 수 있다는 점입니다. 또한 제조 공정 자체에도 환경 문제가 있으며, 철강 제조업체는 오염을 줄이고 엄격한 규칙을 준수해야 하는 압박을 받고 있습니다.

또 다른 큰 과제는 제품에 대한 엄청난 수요입니다. 전기 자동차 시장의 빠른 성장과 친환경 에너지 시스템의 구축으로 인해 고급 전기강재의 수요가 크게 증가하고 있지만 이를 따라잡기에는 역부족입니다. 전기강판 공장을 더 짓는 것은 길고 비용이 많이 드는 과정이며, 새로운 공장을 가동하는 데 수년이 걸리는 경우가 많습니다. 또한, 더 얇은 강재와 더 높은 효율에 대한 요구가 증가하면서 오늘날의 공장이 처리할 수 있는 한계를 시험하고 있는 비입자 지향 전기강판의 문제도 있습니다. 이처럼 빠르게 증가하는 수요를 충족하는 동시에 환경 문제를 해결하는 것은 모든 전기강판 제조업체의 최우선 목표입니다.

전기강판의 수요와 혁신의 미래는 어떻게 될까요?

전 세계 전기강판 시장은 전기자동차의 빠른 성장과 전력 시스템에서의 친환경 에너지 사용 증가에 힘입어 크게 성장할 것으로 예상됩니다. 일부 연구에 따르면 2035년까지 전기 자동차에만 사용되는 전기강판이 전체 시장의 20% 이상이 될 것으로 예측하고 있습니다. 이러한 엄청난 수요는 분명 이 분야에서 더 많은 새로운 아이디어를 장려할 것입니다.

에너지 손실이 훨씬 적고 자기 능력이 더 뛰어난 새로운 전기강종을 개발하여 더욱 효율적인 모터와 변압기를 만들 수 있을 것으로 기대합니다. 또한 재활용 소재를 사용하고 공장에서 발생하는 오염을 줄이는 등 생산 공정을 더욱 친환경적으로 만드는 데 초점을 맞춘 연구가 진행될 것입니다. EU 에코디자인 지침은 에너지 효율 향상을 지속적으로 추진하여 고객이 이러한 엄격한 규정을 충족하는 데 도움이 되는 고품질 전기강재의 필요성을 증가시킬 것입니다. 전기강의 미래는 전 세계적으로 증가하는 에너지 수요를 충족하기 위해 더 나은 성능, 더 친환경적인 방법, 새로운 아이디어를 끊임없이 모색하는 것이 될 것입니다.

전기강판 생산의 지속 가능한 미래를 보장하려면 어떻게 해야 할까요?

진정한 발전은 친환경적이어야 합니다. 전기 철강 산업의 경우, 이는 철강이 만들어지는 과정에서 환경에 미치는 영향을 고려해야 한다는 것을 의미합니다. 좋은 소식은 철강은 영원히 재활용할 수 있다는 점이며, 이는 전체 환경 영향을 고려할 때 큰 장점입니다. 친환경적인 미래를 위한 열쇠는 몇 가지 주요 영역에 있습니다. 첫째, 전기 강철을 만드는 데 더 많은 재활용 강철을 사용하면 오염과 사용하지 않는 새로운 재료의 필요성을 크게 줄일 수 있습니다.

둘째, 업계는 더 깨끗한 제조 방법에 대한 투자를 지속하고 사용을 시작해야 합니다. 여기에는 오염을 크게 줄일 수 있는 제강 공정에서 친환경 수소를 사용하는 방향으로의 전환이 포함됩니다. 티센크루프와 같은 기업은 이미 블루민트® 강철을 통해 이 분야에서 진전을 이루고 있습니다. 마지막으로, 고효율 전기 강철을 만드는 데 지속적으로 집중하는 것 자체가 친환경에 도움이 됩니다. 모터, 발전기, 변압기의 효율이 높을수록 에너지 낭비가 줄어들고 전체 환경에 미치는 영향도 줄어듭니다. 이러한 분야에 집중함으로써 전기강판 산업은 진정한 친환경 에너지 및 모빌리티 혁명의 핵심적인 부분을 유지할 수 있습니다.

주요 요점:

• 전기강은 철과 실리콘으로 만든 특수강으로, 에너지와 이동성 전환에 필요한 자기 능력이 뛰어납니다.
• 풍력 터빈의 발전기나 전력 시스템의 변압기와 같은 중요한 부품의 핵심 소재로, 친환경 에너지를 잘 생성하고 이동시키는 데 도움이 됩니다.
• 전기차를 구동하는 고효율 전기 모터에는 비립종 전기강이 매우 중요합니다.
• 입자 지향 전기강은 변압기에 필수적이며, 전기를 장거리로 거의 손실 없이 이동할 수 있게 해줍니다.
• 최고의 제조업체는 고객과 긴밀하게 협력하여 맞춤형 전기강판 솔루션을 개발합니다.
• 업계는 재료 가격의 변화, 전기 자동차 및 친환경 에너지 분야의 높은 수요, 더 깨끗한 생산 방법에 대한 필요성 등으로 인해 어려움을 겪고 있습니다.
• 전기강의 미래는 전 세계적으로 증가하는 수요를 충족하기 위해 더욱 효율적인 유형을 만들고 친환경적인 공장 방식을 사용하는 데 있습니다.