기술 자료 · 2026-10-30

적층판 두께 고르는 법: 0.23·0.27·0.30 mm의 차이는 0.07 mm만이 아니다

전기강판을 얇게 하면 와전류 손실은 줄지만 적층 매수, 프레스 타수, 금형 마모, 점적률 손실도 함께 늘어납니다. 두께가 철손에 미치는 영향, 주파수가 하한을 정하는 원리, 0.23·0.27·0.30 mm 선택 방법을 정리했습니다.

“0.27을 0.23으로 바꿀 수 있나요?”는 견적 단계에서 가장 자주 받는 질문 중 하나입니다. 얇을수록 철손이 낮고 효율 여유가 커진다는 생각은 맞지만, 판단의 절반만 본 것입니다.

후난 공장의 시어 라인에서는 0.27 mm 방향성 강판 코일을 정척으로 자르면서, 검사원이 밀 인증서의 공칭 두께가 아니라 판 내 두께 편차를 측정합니다. 옆 적층대에서는 적층 높이 100 mm에 0.23 mm는 약 435장, 0.35 mm는 약 286장이 필요합니다. 두 코어는 겉보기엔 같지만 철손, 공수, 재료비가 모두 다릅니다.

두께는 사양서에서 가장 “습관적으로” 정해지는 칸입니다. 강종을 정하면 두께가 따라오고, 도면을 이전 판에서 가져오면 두께도 그대로 갑니다. 하지만 두께는 철손, 가공, 비용 세 가지를 동시에 좌우합니다. 이 글에서는 가장 많이 받는 질문에 한꺼번에 답합니다.

먼저 결론

• 두께가 주로 바꾸는 것은 와전류 손실이며 제곱으로 작용합니다. 0.35 mm를 0.27 mm로 바꾸면 와전류 성분은 이론상 약 60%, 0.23 mm로 바꾸면 약 43%로 줄어듭니다.
• 히스테리시스 손실은 두께에 따라 줄지 않으므로 전체 철손 개선 폭은 이보다 작습니다.
• 주파수가 높을수록 얇은 강판의 가치가 커집니다. 50/60 Hz 변압기는 무조건 얇게 갈 필요가 없지만, 400 Hz 이상 모터는 얇지 않으면 안 됩니다.
• 얇은 데에는 대가가 있습니다. 적층 매수, 프레스 타수, 금형 마모, 점적률 손실이 함께 늘어납니다.
• 강종 이름은 상한일 뿐입니다. 같은 강종이라도 로트마다 실측 철손이 한 등급 차이 날 수 있으므로, 강종 이름이 아니라 실측값을 비교해야 합니다.

이 글의 두께는 공칭값입니다. 특정 코일에 대해서는 밀 인증서의 실측 두께와 두께 편차가 기준입니다.

두께, mil, 게이지

전기강판 두께는 적층판 한 장의 두께이며, 코일 두께도 코어 적층 높이도 아닙니다. 단위는 밀리미터(mm)와 밀(mil)이 쓰이며 1 mil = 0.001인치 = 0.0254 mm입니다. 거래 문서에서는 mil 값을 반올림하므로 “9 mil”은 정확한 0.23 mm가 아니라 0.2286 mm의 근사값입니다.

게이지 번호는 규격과 재료마다 통일된 정의가 없었고, 오래된 제철소 카탈로그에서는 물리적 두께가 아니라 주문 코드를 뜻하기도 했습니다. 값을 직접 쓰는 것이 좋습니다. “0.27 mm, 공차는 X 규격에 따름”이 “27 게이지”보다 훨씬 명확합니다. 계약서에 게이지가 남아 있다면 mm 값을 함께 적으세요.

방향성과 무방향성은 두께 계열이 다르다

방향성 전기강판(GO)은 자기 경로가 고정되고 손실 예산이 빠듯한 변압기에 쓰이므로 얇게 만듭니다. 상용으로는 0.18·0.23·0.27·0.30·0.35 mm가 일반적이며, 배전 및 주력 전력 변압기에서는 0.23–0.30 mm가 주력입니다. 무방향성 강판(NGO)은 주파수와 원가 구조가 크게 다른 회전기에 쓰여 분포가 더 넓습니다. 0.35·0.50·0.65 mm가 일반적이고, 0.20 mm 이하 박판은 고속 모터와 전기차 구동 모터에 쓰입니다.

강종 이름에는 보통 “손실 등급 + 두께”가 들어 있습니다. M235-35A는 무방향성으로 최대 철손 2.35 W/kg(1.5 T, 50 Hz), 공칭 두께 0.35 mm라는 뜻입니다. 방향성은 표기 방식이 다릅니다. 바오스틸 B30P105는 0.30 mm, 고자속밀도, 보증 철손 1.05 W/kg(1.7 T, 50 Hz)입니다.

가장 흔한 오독: 방향성은 P17/50, 무방향성은 P15/50으로 표시되어 자속밀도 조건이 다르므로 두 숫자의 크기를 직접 비교할 수 없습니다. 0.90 W/kg 방향성과 3.0 W/kg 무방향성을 한 표에서 순위 매기는 것은 의미가 없습니다. 하는 일이 원래 다르기 때문입니다.

철손: 두께는 왜 제곱으로 작용하나

철손은 세 부분으로 나뉩니다. 히스테리시스 손실은 주파수에 비례하고 순도, 결정립 크기, 내부 응력의 영향이 크며, 어닐링으로 개선되고 전단 응력으로 악화됩니다. 와전류 손실은 주파수 제곱과 두께 제곱에 비례하고 비저항에 반비례합니다. 두께가 직접 관여하는 부분이 바로 이것입니다. 이상 손실은 자벽 운동에서 비롯되며, 비중은 작지만 무시할 수 없습니다.

50 Hz, 0.30 mm 수준에서는 대략 “히스테리시스 6할, 와전류 3할, 이상 손실 1할”입니다. 이 구성이 개선 방향을 정합니다. 와전류가 주도하면 얇게, 히스테리시스가 주도하면 강종 변경이나 어닐링입니다. 이를 거꾸로 하면 돈을 낭비하게 됩니다.

제곱 법칙으로 계산하면 0.35 → 0.27 mm에서 와전류 성분은 (0.27/0.35)² ≈ 60%, 0.35 → 0.23 mm에서 약 43%, 0.50 → 0.35 mm에서 약 49%가 됩니다. 하지만 히스테리시스 성분은 따라 내려가지 않으므로 전체 철손 개선은 항상 이 비율보다 작습니다. 같은 0.35 → 0.27 mm 변경이라도 실측으로 8% 줄어드는 프로젝트와 4%에 그치는 프로젝트가 있는 이유는 강종, 자속밀도, 주파수, 가공 상태의 차이 때문입니다.

주파수는 이 관계를 빠르게 키웁니다. 와전류는 주파수 제곱으로, 히스테리시스는 주파수에 비례해서만 늘어나므로 400 Hz, 1 kHz에서는 와전류가 가장 큰 비중을 차지하기 쉽습니다. 또 다른 척도는 표피 깊이입니다. 비저항 약 0.5 μΩ·m인 규소강은 1 kHz 부근에서 약 0.3–0.4 mm로 적층판 두께와 같은 수준이며, 10 kHz에서는 약 0.1 mm입니다. 이는 크기 수준의 추정이며 설계 입력값으로 바로 쓰면 안 됩니다.

계산 예: 0.15 W/kg의 가치

방향성 강판 1.5톤을 쓰는 배전 변압기 코어에서 두 재료의 실측 철손이 0.15 W/kg 차이 난다고 합시다. 대당 225 W, 연간 8,760시간 기준 약 1,970 kWh, 20년이면 약 39,000 kWh 차이입니다. 해당 지역 전기요금을 곱하면 더 얇은 재료의 가격 차이와 비교할 수 있습니다.

이 계산에는 한계가 있습니다. 0.15 W/kg은 가정값이며 강종마다 크게 다릅니다. 실제 자속밀도와 주파수는 시험 조건과 달라 차이를 선형으로 외삽할 수 없습니다. 박판으로 인한 점적률 저하, 타수 증가, 금형 수명 단축도 포함되지 않았습니다. 방안 비교와 크기 판단에만 쓰고, 에너지 절감 약속으로 보지 마십시오.

주파수가 하한을 정한다

이 표는 출발점이지 정답이 아닙니다. 50/60 Hz 변압기를 0.35 mm로 만들 수도 있지만 무부하 손실과 효율 등급을 다시 확인해야 합니다. 전기차 모터도 0.35 mm로 돌아가지만 고속 구간의 효율과 온도 상승은 훨씬 나빠집니다.

당사의 범위: HXES가 가공하는 원소재 두께는 0.18–0.50 mm입니다. 0.10–0.15 mm 규격은 특정 제철소의 전용 자원으로 가공 범위가 좁고 상시 재고가 아닙니다. 이런 요청은 먼저 소재 출처를 확인한 뒤 가공 방안을 논의합니다.

0.23, 0.27, 0.30 mm 중 무엇을 고를까

두께를 먼저 고르지 말고 다음 순서로 판단하기를 권합니다.

• 손실 예산을 정합니다. 효율 목표에서 허용 무부하 손실을 역산하고 W/kg으로 환산합니다. 두께를 먼저 고르고 나중에 통과 여부를 보면 대부분 재작업이 생깁니다.
• 실측값을 비교합니다. 강종 이름이 아니라 두 재료의 밀 인증서 실측값으로 비교합니다. 0.23 mm 저손실 강종과 0.27 mm 고자속밀도 강종은 실측에서 서로 이길 수 있습니다.
• 생산 라인에 묻습니다. 프레스 톤수, 금형 클리어런스, 이송 정밀도, 적층 방식이 그 두께를 안정적으로 소화할 수 있는지 확인합니다. 그렇지 않으면 시험 데이터가 아무리 좋아도 서류상의 성능입니다.
• 총비용을 계산합니다. 재료비, 프레스 타수, 금형 상각, 적층 공수, 20년간 손실 전력비를 함께 비교합니다.

한마디로 0.23 mm가 자동으로 0.27 mm보다 낫지 않고, 0.27 mm도 0.30 mm보다 자동으로 낫지 않습니다. 두께는 강종의 일부일 뿐이며, 손실 등급 없이 두께를 논하는 것은 사양의 절반만 보는 것입니다.

박판의 네 가지 숨은 비용

타발: 클리어런스와 타수

박판은 금형 클리어런스의 절대값이 작아지고 클리어런스 균일성, 날끝 상태, 이송 정밀도에 대한 요구도 함께 높아져 재연마 빈도가 한 단계 올라갑니다. 이는 구조적인 문제이지 작업자 숙련도의 문제가 아닙니다. 타수도 늘어 적층 100 mm 기준 0.35 mm는 약 286장, 0.23 mm는 약 435장으로 프레스 행정이 약 5할 늘어납니다.

버: 0.02 mm는 절대선

버는 인접한 판 사이에 금속 다리를 만들어 와전류의 단락 경로가 되고, 국부 발열과 코팅 열화를 일으켜 결국 이상 온도 상승으로 나타납니다. 당사의 슬리팅·절단 버 관리 기준은 0.02 mm입니다. 0.50 mm 소재에서는 여유가 있지만 0.23 mm 소재에서는 한계에 가깝고, 버가 두께에서 차지하는 비율이 4%에서 8.7%로 늘어납니다. 박판의 버는 절대값만이 아니라 두께 대비 비율로 봐야 합니다.

절단: 손상층 비율이 커진다

레이저와 워터젯 절단은 시제품과 소량에 적합하지만 절단면 근처의 자기 특성이 국부적으로 나빠집니다. 손상층 깊이는 거의 일정하므로 두께가 절반이 되면 단면에서 차지하는 비율은 두 배가 됩니다. 0.50 mm에서는 무시할 만한 가장자리 효과가 0.23 mm에서는 유효 자로의 몇 퍼센트를 잃게 할 수 있습니다. 양산에는 타발이 가장 안정적이며, 시제품 단계의 레이저 부품으로 검증하는 것은 설계이지 양산 성능이 아니라는 점을 프로젝트 계획에 명시해야 합니다.

적층: 매수, 코팅, 점적률

절연 코팅은 보통 편면 1–3 μm로 얇지만 매수가 많아지면 무시할 수 없습니다. 편면 2 μm로 추정하면 코팅이 적층 높이에서 차지하는 비율은 0.23 mm에서 약 1.7%, 0.35 mm에서 약 1.1%, 0.50 mm에서 약 0.8%입니다. 같은 100 mm 적층이라도 0.23 mm 코어는 실제 강재가 약 2 mm 적어 설계로 보완해야 합니다. 매수가 늘면 정렬, 엇갈림, 체결력 편차도 커집니다. 박판으로 0.95–0.97의 점적률을 유지하려면 치구와 작업 표준을 함께 높여야 합니다.

두께 관리 방법: 압연 공정에서는 X선 또는 레이저 비접촉 두께계로 스트립을 실시간 측정하고 편차를 압연기 자동 두께 제어에 피드백합니다. 당사에서는 입고 코일 재측정, 슬리팅 후 샘플링 검사, 타발 초품 확인의 세 단계를 거칩니다. 박판은 두께 편차에 특히 민감하며, 이는 적층 높이에 그대로 나타납니다.

“같은 강종”의 가격이 다른 이유

같은 강종이라도 실제 자기 특성은 동일하지 않습니다. 강종 이름으로 가격을 매기는 방식—M235-35A 얼마, M270-35A 얼마—은 강종 내 성능이 같다고 가정하지만, 0.01 W/kg 단위로 손익을 따지는 변압기에서는 이 가정이 성립하지 않습니다. 두께, 실측 철손, 시험 조건이 함께 있어야 비교 가능한 가격 기준이 됩니다. 견적을 비교할 때는 다음을 권합니다.

• 견적과 함께 해당 로트의 실측값(P17/50 또는 P15/50, B8, 두께, 두께 편차, 코팅)을 요청합니다.
• 계약서에 보증값과 인수 방법(채취 위치와 판정 기준 포함)을 명시합니다.
• 톤당 단가만이 아니라 “코어 1대당 재료비 + 20년 무부하 손실 전력비”를 비교합니다. 보이지 않는 후자가 더 큰 경우가 많습니다.

자주 묻는 질문

왜 모든 용도에 가장 얇은 것을 쓰지 않나요?

얇으면 와전류 손실은 줄지만 타발 난이도, 금형 마모, 적층 매수, 공수가 올라갑니다. 효과와 비용은 프로젝트마다 따져봐야 하며, 얇은 것은 공짜가 아닙니다.

50 Hz라면 두꺼울수록 유리한가요? 0.65 mm는요?

주파수와 손실 목표가 까다롭지 않은 경우 두꺼운 강판이 더 경제적인 경우가 많지만 자동으로 최적은 아닙니다. 많은 표준 산업 모터가 0.50 mm나 0.65 mm 무방향성을 쓰는 것은 원가와 가공상의 이점이 늘어나는 철손을 넘어서기 때문입니다.

모터 적층판은 보통 얼마나 두껍나요?

표준 산업 모터는 주로 0.35–0.50 mm 무방향성을 쓰고, 고속·전기차·고주파 모터는 주파수와 함께 커지는 와전류 손실을 억제하려고 0.20–0.27 mm로 갑니다.

0.23 mm는 항상 0.27 mm보다 좋은가요?

그렇지 않습니다. 두께는 와전류 성분에만 영향을 주며, 전체 손실은 강종, 실측값, 자속밀도, 주파수가 함께 결정합니다. 실측 0.90 W/kg인 0.27 mm 강종이 실측 0.95 W/kg인 0.23 mm 강종을 이길 수 있습니다.

맺으며

두께 칸은 결국 세 가지 제약 사이에서 답을 찾는 일입니다. 효율 목표가 얼마나 낮은 손실을 요구하는지, 라인이 얼마나 얇은 소재를 안정적으로 소화할 수 있는지, 예산이 어느 단가까지 감당할 수 있는지입니다. 저희가 다룬 프로젝트에서 문제가 된 것은 너무 두껍거나 얇게 고른 경우보다, 세 가지를 한 표에 놓고 계산하지 않은 경우가 훨씬 많았습니다.

먼저 손실 예산을 확정하고, 실측값으로 재료를 비교한 뒤, 생산 라인이 만들 수 있는지 확인받으십시오. 0.23, 0.27, 0.30 mm 사이에서 고민 중이라면 도면이나 강종을 보내주세요. 두 재료의 실측값, 가공 범위, 총비용을 나란히 정리해 드리겠습니다.

본문의 데이터 범위는 공개 규격과 일반적인 강종 자료에서 인용한 것으로 개념 이해와 선정 참고용입니다. 개별 강종의 성능은 각 제철소의 밀 인증서와 기술 협약을 따릅니다. 계산 예는 크기 수준의 추정이며 에너지 절감 약속이 아닙니다.