[화학 단어 공부] 가공 경화가 무슨 뜻 일까?

화학 대사전에 나와있는 가공 경화는 사실 단어만 봤을 때 머리에 스쳐 지나가는 이미지들이 있습니다. 사실 가공과 경화를 각각 따로 봤을 때 충분히 알 수 있을 것 만 같이 친숙한 단어거든요. 철강 산업 쪽에서 많이 쓸 것 같기도 하고요. 건축, 엔지니어링 쪽에서는 이미 다 알고 계실 것 같아요! 

화학대사전의 가공 경화의 의미

1. 화학대사전에서 말하는 가공 경화는 무슨 뜻일까?

금속 재료가 상온에서의 압연(壓延), 인발 등의 냉간 가공에 의해 경화하는 것을 말한다. 예를 들면 부하 p에 의한 참응력 s와 단면 수축률(단, 초기 단면을 F0, 실제 단면을 F로 한다)의 관계(그림 Ⅱ)에서 재료의 탄성 한도를 넘어 소성 변형을 진행시키는 데 필요한 응력은 변형과 함께 증가되어 간다. 또한, 냉간 가공과 함께 물리적 성질도 변화되는데 전기 저항의 증가는 아래 그림 Ⅰ과 같다.

출처 네이버 지식백과

2. 가공 경화는 한자 및 영어로 뭐라고 할까?

가공 경화는 한자로는, 加 더할 가 工 장인 공 硬 단단한 경 化될 공 자를 씁니다.  영어로는 work hardening 워크 하드닝이라고 불러요. 가공 재료, 금속 재료가 단단해 진다라는 뜻으로 해석할 수 있어요.

    2.1 가공을 영어로 WORK라고 쓴 이유는?

영어로  work를 쓴 이유는 단순히 일하다, 라는 뜻보다는 물리적으로 힘을 가해서 어떠한 결과를 만들어내는 '작업'을 뜻한다는 것으로 쓰였어요. metal이나 gold hardening을 쓰지 않는 이유는 가공 경화 자체가 어떤 특정한 금속 물체가 아닌 금속의 상태 변화를 뜻하기 때문입니다.

3. 압연과 냉간 가공은 무슨 뜻일까?

사실 위에 첨부된 그림을 보면 내가 알고 있는 가공 경화가, 그 뜻이 맞는지 헷갈릴 것 같아요. 비전공자들이 보기에는 그저 글보다는 그림으로만 보이네요(ㅎㅎ) 압연과 냉간 가공 또한 과학 시간에 들어본 적은 있지만 내가 알고 있는 그 단어가 뭔지 모르겠더라고요. 압연과 냉간 가공은 가공 경화를 설명하는 사전에서 어떤 의미로 쓰인 걸까요?

    3.1 압연이란?

압연은 금속을 두 개 이상의 회전하는 롤 사이에 넣어서 얇게 펴거나 모양을 만드는 가공 방법입니다. 이 과정에서 금속은 롤에 의해 압력을 받아 변형되고, 원하는 두꼐나 형상으로 가공됩니다. 가공 경화를 설명하는 사전에서도 '경화'하는 과정을 설명하는 방법으로 예시를 들은 것으로 보이네요. 일반적으로는 어떻게 생겼는지 상상해 봤을 때 저는 단순히 국수 면을 얇게 만드는 기계가 떠올랐어요. (물론 다르겠지만요! 원리는 비슷할 것 같네요)

    3.2 냉간 가공이란?

냉간 가공은 금속을 재결정 온도 이하에서 변형시키는 모든 가공 방법을 말합니다. 이는 압연뿐만 아니라 압출, 단조, 드로잉 등 다양한 가공 공정을 포함해서 아우르는 말이에요. 압연은 가공 방법 중 하나를 말하는 구체적인 공정이지만, 냉간 가공은 온도가 낮은 상태에서 이루어지는 모든 변형 가공을 포함하는 포괄적인 개념입니다. 

4. 가공 경화를 간단하게 쉽게 표현한다면..

가공 경화는 금속이나 재료가 외부의 힘을 받아 영구 변형을 일으킬때, 그 재료의 강도가 증가하고 경도가 높아지는 현상을 말하는 것입니다. 풀어서 얘기한다면 이렇게 쉬운데.. 사전에 찾아봤을 때는 그림이 어려워서 그런가 되게 어렵게만 느껴졌네요.

    4.1 가공 경화의 간단한 예시

가공 경화를 주변에서 볼 수 있는 간단한 예시를 알려 드릴게요. 바로 알루미늄 호일입니다. 알루미늄 포일을 반복적으로 구부리다 보면 점점 구부리기가 어려워지고, 결국 부서지게 되는 것을 본 적 있으신가요? 이 현상이 우리 주변에서 쉽게 볼 수 있는 가공 경화의 한 예입니다!