KS D ISO 23825(구상 탄화물의 구상화율 평가방법) 표준을 프로그램화
테라시스템 통해 시장 보급 예정...객관·신속 평가로 분쟁 해소에 기여할 듯

한국화학융합시험연구원(KTR) 함종오 신뢰성평가센터장이 구상 탄화물의 구상화율 평가방법을 자동화된 이미지 처리절차로 분석하는 프로그램이 개발됐다며 앞으로 산업용 보급이 가능할 것이라고 밝혔다.

구상 탄화물의 구상화율 평가방법은 지난 2020년, 철강분야 열처리 합금강 국제표준회의(TC17/ SC4)에서 ‘ISO 23825’로 제정된 기술이다. 철강의 내구성을 높이기 위해 구성성분 중 하나인 탄소의 입자를 구상화(강 속의 탄화물을 공 모양으로 만드는 것)하는 ‘구상화열처리’의 결과물을 평가한다. 

다만 협업에선 냉간압조용강 부문에서 구상화된 탄화물이 5마이크로미터(㎛) 이하 화상분석으로는 쉽게 검출이 되지 않는 문제가 발생하고 있다. 

이에 최근까지 여러 강종의 구상화율을 제조사의 한도 견본 사진으로 비교하여 구상화율을 측정하는 방식을 사용하고 있었다. 그러나 해당 방식은 CHQ강 가공작업 시, 터짐 및 크랙 등 문제점이 발생함에도 기술상 판정하기가 애매해 측정 결과에 대한 분쟁이 종종 발생했다. 

이를 해소하기 위해 KTR는 자동화된 구상화율 정량적 시험방법 프로그램 개발했다. KTR는 작은 구상화된 탄화물(5㎛ 이하) 효율적으로 검출 위해 탄화물 크기 이외에 탄화물의 무질서도와 인접 관계를 포함시켰다. 

또한 화학융합시험연구원은 검출된 이미지의 중심을 기준으로 들로네(Delaunay) 기법의 삼각함수를 이용해서 거리 및 면적을 검출하였다. 이렇게 추출된 데이터는 구상화 전체면적, 검출된 구상화 평균면적 및 표준편차, 검출된 구상화 간 평균 거리 및 표준편차 등이다. KTR이 개발한 프로그램은 이들 데이터 근거로 강종의 탄화물 구상화율을 정량적으로 측정할 수 있다.

연구원은 개발된 프로그램의 보급을 ‘테라시스템(terasys.co.kr)’을 통해 CHQ 신선업체, 파스너업체, 자동차 부품업체 등에 보급할 예정이라고 밝혔다. 특히 CHQ 강선 부문에서 구상화율의 정량적이 측정 프로그램이 보급됨에 따라 신선작업 시 고품질의 CHQ 강선 생산에 활용될 전망이다.

이번 평가 프로그램 개발 성공으로 앞으로 CHQ강 등 냉간압조용강에서도 구상 탄화물의 구상화율 평가 방법이 객관적이면서도 신속하게 화상 분석될 것으로 기대되고 있다. 이에 따라 특수합급강 부문에서의 생산자와 구매자 간 분쟁도 줄어들 것으로 전망된다.