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재료의 명명법에 대하여 (1)
서문
1. Material 에 이름이 붙여지는 방법
현재 Engineering 업무 시 (물론 재료에 관련하여) 혼란과 불편을 초래하는 부분 중 재료의
이름을 바탕으로 관련된 Data 를 찾거나 다른 규격의 동종 및 비슷한 재료로 전환하는
부분이 점차 많은 비율을 차지하고 있습니다. 이것은 동일 재료에 대해서도 여러 개의
이름이 동시에 붙여져 사용될 수 있기 때문인데, 간단하게나마 재료를 표현하는 방법과 많은
단체들이 제각기 갖고 있는 재료의 분류기준에 대해 알아봄으로써 추후 발생할 수 있는
필요 없는 불편을 줄일 수 있다고 생각합니다.
재료가 발명, 개발되면서 실제 사용되기까지 여러 단계에 걸쳐 이름이 붙여지고 있는데 먼저
그에 대해 알아보겠습니다.
(1) 첫째 그 재료를 개발한 회사나 개인이 명명하는 것입니다.
예를 들어 Inconel, Hastelloy 같은 이름으로 불리는 재료가 있는데 이는 각각 Inco Alloys
International, Haynes International 사의 상표명입니다. 더 예를 들자면 Nitronic ( trademark of
Armco), Meehanite (trademark of Meehanite Metal Corp.), Illium (trademark of Stainless Foundry
and Engineering), Wiscalloy (trademark of Wisconsin Centrifugal) 그리고 Escoloy (trademark of
Esco Foundry and Machine Co) 등이 있습니다.
(2) 관련 업계 표준 기관에서 명명하는 것이 그 두 번째입니다. (Industry group designation)
공통된 업종 및 업무에 관계된 사람들이 단합 및 정보공유 등의 이유로 단체를 설립하고
그 나름대로의 기준에 맞추어 재료를 분류하는 과정에 있어 재료에 다시 이름을 붙이는
경우입니다. 그 기준은 각자의 보는 시각과 목적에 따라 달라지므로 통일성을 기대할 수
없고 따라서 동일한 재료라도 다르게 명명될 수 있습니다.
낯익은 단체로는 The American Iron and Steel Institute (AISI), The Aluminum Association (AA),
그리고 The Copper Development Association (CDA)등이 있습니다. 이들이 이름을 붙이는
기준에 대해서는 보통 재료의 조성, 사용 목적 등이 그 기준이 됩니다
(3) 보다 공신력 있는 인증기관에서 이름을 정하는 경우가 그 셋째입니다. (Standards
organization
designations)
예를 들어 KS, JIS, ASTM (American Society for Testing and Materials), ANSI (American National
Standards Institute), ASME (American Society of Mechanical Engineers) 등이 그런 역할을
합니다.
이 기관들은 하위 단체보다 포괄하는 범위가 보다 넓기 때문에 다시 이들 나름대로
분류하는 기준을 재정립했고 따라서 그에 따라 재료에 다시 이름이 붙게 되는 것입니다.
즉, A 라는 회사에서 제품을 만들어 A1 이라고 이름을 붙였는데 이것이 B 라는 단체의
분류기준에 B1 에 속하면 B1, C 라는 단체의 분류기준에 C1 에 속하면 C1 으로도 불릴 수
있다는 것입니다. (그런데, 문제는 A1≠B1≠C1 인 재료가 있다는 사실입니다. 새로운
material 을 개발해 유용하게 사용한다 할지라도 Standard 나 Code 에서 특별히 그 재료를
위해 기호를 부여하지 않는 한 비슷한 조성이나 물성치를 가진 재료그룹에 포함시켜
버리는 경우가 그럴 수 있습니다. 즉, 분류하는 기준이 조금씩 틀리기 때문에 정확히
일치하지는 않고 분류 기준에 가장 근접하고 무난한 재료를 선택하기 때문에
A1≒B1≒C1 이라고 보는 편이 가장 합당하다고 생각합니다. 여기에 관해서는 3. 재료의
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호환 및 표기상 문제점에서 다시 한 번 언급하겠습니다. )
이상으로 간략하게 동일한 재료가 불리는 이름이 달라질 수 있는 이유에 대해서 설명
드렸고, 다음으로는 이 이름들이 각각 그 생명력을 갖고 계속 사용될 수 밖에 없는 이유에
대해 말씀 드리겠습니다.
2. 동일한 재료에 붙은 여러 개의 이름이 동시에 사용되고 있는 이유
사실 상표명은 개발자 고유의 권한이고 재료가 개발된 뒤 그것이 기관이나 단체에 등록이
되어 체계적으로 사용가능하기 전까지는 시간이 필요하므로 등록전이나 후에도 상표명으로
사용되던 그 친숙성으로 인해 그 이름이 계속 존속하는 것입니다. 예를 들어, 코카콜라라는
음료수를 어떤 기관이 A100 으로 분류해놓고 그렇게 부른다고 코카콜라라는 상표명이
없어져 A100 만으로 불리거나 상표명이 더 친숙하다 해서 규격명이 없어지지는 않는다는
것입니다.
관련 업계 표준 기관에서 붙인 이름도 그와 관계 있는 일을 하고 있는 사람들에게는
유용하고 편리하게 쓰여질 수 있기 때문에 나름대로의 생명력을 가지고 있는 셈입니다. 가끔
이 단체들이 보다 큰 기관으로 그 역할이 흡수되는 경우가 있어도 이들이 붙인 이름이
여전히 사용되고 있는 이유는 이름을 바꿈으로써 생길 수 있는 혼란을 막자는 이유가
아닌가 생각이 듭니다. 예를 들어 ACI (Alloy Casting Institute)는 이제 더 이상 존재하지
않지만 Alloy Casting 에 대해 이 단체에서 분류해 놓은 재료 명명법이 ASTM Code 에서도
채용되어 계속 유효하게 쓰이고 있습니다.
마지막으로 공신력 있는 인증기관에서 붙인 이름은 그 신뢰도를 인정 받기 쉬운 만큼 계속
사용되는 것은 당연한 사실입니다.
3. 재료간의 호환 및 표기상의 문제점
사실 재료를 찾아나가는데 있어 어려운 점은 그 명명법이 각자의 기준에 따라 정해졌기
때문이며 따라서 정확하게 찾아나가기 위해서는 간단한 Brand 명이나 ASTM No.외에 더
자세한 사항이 필요합니다. 예를 들어 Hastelloy 라는 간단한 상표명 만으로는 이에 대응되는
ASTM 규격명을 전혀 찾을 수 없습니다. 왜냐하면 Hastelloy 는 Ni-Cr-Mo alloy 및 Ni-Mo
alloy 같은 것들의 Group 명일 뿐이지 개개의 재료자체를 나타내는 것이 아니기 때문입니다.
Hastelloy 는 Hastelloy B, Hastelloy C, Hastelloy D 등으로 dominent 한 Alloy 의 종류에 따라 여러
가지로 종류로 나뉠 수 있고 또 그 각각에서 Alloy 의 함량과 성질에 따라 더 세분화되어
Hastelloy B, B2, B3, C276, C22, G2, G3 등 10 여 개 이상으로 나뉠 수가 있는 것입니다. 우리가
Hastelloy B 라든지 Hastelloy C 라고 하는 것까지도 사실 대략적인 구분밖에는 되지 않는
것입니다. 그리고 당연히 그것만으로는 상응하는 다른 규격을 찾을 수가 없습니다.
그렇다면 제조회사와 정확한 상표명을 알고 있다고 다른 규격으로 호환이 쉽게
가능하냐하면 그것도 그렇지 않습니다. Sandvik 사의 SFA 2205 (22% Cr duplex steel, trademark of
Sandvik )는 ASTM A 182, A 240, A 276… 등등에 똑같이 속해있지만 제품형상과 용도를
모르고서는 ASTM No.로 뭐라고 말할 수가 없습니다. 왜냐 하면 ASTM 은 제품의 용도 및
형상에 따라 소분류를 하기 때문입니다.
이와 같이 가장 잘 알려진 상표명과 가장 잘 알려진 Standard 규격의 호환 외에도 제조회사,
정확한 상표명, 사용 목적과 형상, 규격 No 이외의 grade, type 등의 정확한 자료가 필요합니다.
하지만 재질구분 방법이 그야말로 여러 가지인 각종 규격의 호환성 문제에서는 더 많은
자료가 요구됩니다. 무엇을 만드는데 사용되는지, service 조건은 어떤지, Code 에서 규정하는
사항 (예를 들면 특정성분의 양을 규정하는 것 같은) 은 없는지, 인장 및 항복강도는 어느
정도 필요한 지 등 관련된 알고 있는 모든 사항이 필요합니다. 그 이유는 재료의 모든
성질이 동등한 경우는 거의 없기 때문에 합리적인 판단에 의거해 선정할 수 밖에 없기
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때문입니다.
재료 호환 시 생기는 문제에는 많은 변수가 있기 때문에 지금 여기서 설명하기보다는 재료
호환 시 생기는 문제점을 실례위주로 정리해, 재료 호환 시 어떤 문제가 발생할 수 있나
쉽게 알 수 있도록 나중에 다시 글을 올리도록 하겠습니다.
Material 을 표기함에 있어 그 명칭이 기호화되는 현상은 상품명뿐만 아니라 Code 명에도
동시에 일어나기 때문에 위에서 언급한 내용을 다시 한 번 환기할까 합니다.
Project 를 수행하는데 있어 재료에 관해 자주 거론되는 code 나 standard 는 KS, JIS, ASTM,
ASME 등이 있을 것입니다. 이것에 대해서는 사실 많이 익숙해져 있기 때문에 표기된
material no.만 보더라도 이것에 관한 자료를 어디서 얻을 수 있다는 것을 알 수 있습니다.
따라서 굳이 분류기관명을 적지 않는 경향이 많습니다. 예를 들면, ASTM A 516 grade 70 을 A
516-70 으로, JIS G 3101 SS 400 을 SS 400 로 표기하는 것을 말합니다. 누구다 다 알기 때문에
그런다면 충분히 이해가 가고 또 다 아는 것 까지 번거롭게 수고할 필요까지는 없다고
생각합니다. 하지만 그렇게 시작된 관행이 당연시 되는 것에는 문제가 있다고 생각합니다.
(실제 SS 400 이라 써 놓으면 역시 410 SS (ASTM A 176 Type 410)으로 흔히 표기되는 stainless
steel 과 혼동이 생기는 경우가 있습니다. )
언젠가 재료관련 질의 응답을 할 수 있는 internet news group 에서 어떤 분이 A ### 인 것이
혹시 ASTM 에 관련된 재료를 표기하는 방법이 아닌지 알고 싶다고 하는 내용을 본 적이
있습니다. 물론 우습게 여겨질 수 있는 질문이지만 세계를 상대로 일하는 관계로 수많은
제조회사나 세계 각국의 관련 Standard 및 Code 를 접하는 기회가 증가하는 시점에서 위의
얘기가 의미하는 바는 크다고 하겠습니다.
필요상 축적된 정보를 검색해서 어떤 재료를 발견했을 때, 그 기호가 나타내는 의미가
제조회사 brand 명인지 어느 나라 standard 기호인지 몰라서 별거 아닌 것 때문에 일이
지연되거나 진행이 되지 않아 곤란을 겪는 경우 그것은 기본적인 것을 사소하고 귀찮은
일로 돌려버린 행동의 결과가 아닌가 생각됩니다.
4. 습관적으로 나는 잘 알고 있는 표현이라도 상대에게는 난해한 문제가 될 수 있다는 것에
인식하여 가능하다면 문서에 표기할 경우는 full name 으로 표기하는 습관이 결국 에러를
줄이고 시간을 아끼는 지름길이라 판단듭니다. 또한 규격재료의 deviation 시 운전 조건의
전반적인 요인들의 비교· 검토는 물론이고 구매· 가공의 용이성 및 maintenance 도 함께
검토하여 최종 사양이 결정되어야 할 것으로 판단됩니다.
사실 1, 2 번이 이 글을 쓴 본래 목적이고 불필요한 사족이 너무 길었던 것 같습니다.
Standard 및 code 별로 기호가 의미하는 바를 계속 공지할 생각이니 조금이나마 업무에 도움이
되었으면 합니다.
다음 번에는 Unified Numbering System (UNS)에 대한 자료를 올리도록 하겠습니다.
끝.