마천루의 뼈대, 다리의 척추, 산업 시설의 주춧돌을 상상해 보세요. 이 모든 것이 튼튼하고 신뢰할 수 있는 한 가지 재료, 즉 구조용 강철에 의존합니다. 미국의 구조용 강철 산업은 지지하는 구조물과 마찬가지로 성장과 변화의 자체적인 주기를 경험했습니다. 이 분석은 국가 경제의 이 중요한 부문이 직면한 현재 상황, 과제 및 기회를 살펴봅니다.
미국 구조용 강철 산업은 국가 인프라 개발을 집합적으로 뒷받침하는 네 가지 주요 구성 요소로 구성된 방대하고 상호 의존적인 생태계를 형성합니다.
2017년 이 산업은 10,000개 이상의 건물, 다리 및 산업 시설에 대한 제작 및 설치 강철 프레임을 공급했습니다. 이는 거의 15,000개의 구조물이 완료된 2006-2007년 최고치에 비해 상당한 감소입니다. 이러한 위축은 건설 활동의 광범위한 침체를 반영합니다. 2017년 총 산업 고용은 2,300개 회사에 걸쳐 200,000명 이상의 근로자를 초과했으며, 이는 2006년 수준에서 15% 감소한 수치입니다. 연간 수익은 200억 달러를 초과했으며, 비주거용 건설 동향에 따라 2018년에는 4% 성장이 예상됩니다.
미국 구조용 강철 생산은 소수의 주요 제조업체에 집중되어 있습니다. Nucor-Yamato Steel/Nucor Berkeley, Gerdau, Steel Dynamics Inc., Bayou Steel의 네 회사가 6개의 압연 공장에서 국내 열간 압연 형강 생산량의 95% 이상을 차지합니다. 다섯 개의 생산 업체(이 네 곳 포함)가 앵글 및 채널과 같은 추가 열간 압연 제품을 공급합니다. 주목할 점은 모든 열간 압연 구조용 강철은 스크랩 금속을 주요 원료로 사용하는 전기로 기술을 사용하므로 완성된 제품에는 평균 93%의 재활용 재료가 포함됩니다.
중공 구조 섹션(HSS) 시장은 더 많은 생산 업체를 특징으로 하며, Atlas Tube와 Nucor Tubular Products가 건설 등급 HSS 생산량의 75%를 지배합니다. 열간 압연 형강과 달리 HSS는 산소로 또는 전기로 제조된 강판에서 파생되며, 각각 33%와 90%의 재활용 함량을 제공합니다. 2017년 국내 HSS 시장은 약 160만 톤에 달했습니다.
다리와 건물에 필수적인 강철 플레이트는 두 가지 용광로 방법을 통해 생산되며, 건설 응용 분야에서 평균 75%의 재활용 함량을 가집니다. 주요 플레이트 공급 업체에는 ArcelorMittal, Nucor, SSAB가 있으며, 연간 건설 부문 수요는 70만 톤으로 추정됩니다.
전국적으로 전략적으로 위치한 서비스 센터는 구조용 강철 제품의 2~3개월 재고를 유지합니다. 강철의 약 65%가 제작 업체에 도달하기 전에 이러한 중개자를 통해 흐르며, 나머지는 공장에서 직접 배송됩니다. 저장 외에도 센터는 제작 공정을 간소화하기 위해 절단 및 교정 서비스와 같은 부가 가치 서비스를 제공합니다.
1,700개 이상의 미국 제작 업체가 세심한 과정을 통해 엔지니어링 설계를 구조 프레임워크로 변환합니다.
일반적인 제작 업체는 엔지니어, 용접공, 검사관, 운전사에 이르기까지 다양한 역할을 수행하는 10~100명의 직원을 고용하는 가족 사업으로 운영됩니다. 프로젝트 규모는 소규모 상업용 건물(수 톤)부터 주요 고층 건물 또는 다리(수천 톤)까지 다양합니다. 산업 벤치마크에 따르면 건물 면적 200평방피트당 1톤의 강철이 필요하며, 톤당 15~30시간의 공장 작업 시간이 소요됩니다. 자재 비용은 최종 프로젝트 비용의 25~30%를 차지합니다.
종종 제작 업체 계약 하에 작업하는 설치 팀은 눈에 보이는 최종 조립을 수행합니다. 이들의 작업은 건설 중 구조적 안정성을 유지하면서 엄격한 정렬 공차를 충족하기 위해 정확한 순서가 필요합니다. 안전 발전으로 사고율이 크게 감소했습니다. 교량 건설에서는 사전 제작된 부품을 사용하는 가속 건설 기술(ABC)이 프로젝트 기간을 단축하는 동시에 작업자와 대중의 안전을 향상시킵니다.
구조용 강철은 최고의 친환경 건설 자재로서의 위치를 유지하고 있으며, 산업은 환경 발자국을 적극적으로 줄이고 있습니다. 1990년 이후 미국 철강 제조업체는 톤당 탄소 배출량을 36%, 에너지 집약도를 31% 낮추어 교토 의정서 목표를 훨씬 초과 달성했습니다. 이 부문은 재료 재활용 분야를 선도하고 있으며, 구조용 빔과 기둥은 93%의 재활용 함량을 가지며 수명 종료 시 98%의 재활용률을 보입니다.
구조용 강철은 미국 비주거용 및 다층 주거용 시장의 46%(2017년)를 차지하며 콘크리트의 34% 점유율을 앞섭니다. 그러나 2011년 이후 건설 패턴의 변화로 인해 강철의 전반적인 점유율이 약간 하락했습니다. 주요 수요 부문은 다음과 같습니다.
국내 열간 압연 생산량은 2017년에 610만 톤(8% 수출)에 달했으며, 그중 44만 톤이 광폭 플랜지 형강이었습니다. 수입 압력이 심화되었습니다. 현재 미국 구조용 강철의 21%가 해외에서 생산되며, 설치된 제작 강철의 14%가 포함됩니다. 보조금을 받는 해외 경쟁은 국내 생산 업체에게 상당한 과제를 안겨줍니다.
생산성 향상으로 노동 요구량이 극적으로 감소했습니다. 1980년 톤당 12시간에서 현재는 0.6시간에 불과합니다. 2018년 섹션 232 관세(수입 압연 강철에 25% 부과)는 국내 자재 비용을 증가시켰지만, 광범위한 자재 가격 인플레이션 속에서 건설 활동에 미치는 전체 영향은 불확실합니다.
교량 프로젝트는 설계 및 입찰 전에 환경 검토, 대중의 의견, 입법 승인을 포함하는 고유한 일정에 따릅니다. 많은 주에서 엔지니어링 직원이 감소함에 따라 현재 설계 작업을 컨설턴트에게 의존합니다. 내후성 강철은 환경 조건이 허용하는 경우 내식성으로 인기를 얻었으며, 수명 주기 비용 절감을 제공합니다. 자금 조달은 일반적으로 주/연방 수익과 통행료 수입 또는 민관 파트너십(P3)을 결합합니다.
ISO 표준과 유사하지만 강철 제작에 맞게 조정된 AISC 인증 프로그램은 참가 제조업체를 매년 감사하여 공정, 장비 및 인력에 대한 업계 품질 벤치마크 준수를 확인합니다.
수입 경쟁, 자재 변동성, 노동력 부족에 직면해 있지만, 구조용 강철 산업은 인프라 갱신 및 도시화 추세 속에서 성장을 준비하고 있습니다. 고유한 지속 가능성 이점은 강철을 친환경 건축 이니셔티브를 위한 선호 자재로 자리매김합니다. 지속적인 혁신, 생산성 향상, 설계/건설 전문가와의 협력적 파트너십은 미국의 구축 환경을 형성하는 데 있어 산업의 중요한 역할을 유지하는 데 중요할 것입니다.
담당자: Mr. Sun
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