KR102103388B1 - 금속 소재 제조장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속 소재 제조 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 내부에 용융물을 수용하기 위한 공간을 제공하는 용기; 용융물을 배출시킬 수 있도록 상기 용기의 하부에 구비되는 노즐; 회전 가능하고, 용융물을 응고시켜 금속 소재를 제조할 수 있도록 상기 노즐의 하부에 이격되어 구비되는 냉각롤; 및 용융물의 유동을 제어하기 위해 상기 노즐과 상기 냉각롤 사이에 자기장을 형성할 수 있는 자기장 발생부;를 포함하고, 비정질 금속 소재 제조 시 노즐과 냉각롤 사이에 형성되는용융물의 유동을 제어함으로써 조업을 안정적으로 수행할 수 있고, 고품질의 금속 소재를 제조할 수 있다.

Description

금속 소재 제조장치 및 그 방법{Manufacturing apparatus for metal material and method thereof}

본 발명은 금속 소재 제조장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 비정질 금속 소재의 두께를 균일하게 제조할 수 있는 금속 소재 제조장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 비결정질 합금(이하 비정질 합금이라 한다)은 용융상태의 용강을 급속 냉각시켜 제조된다. 이에 용강이 냉각되는 과정에서 결정질을 형성하지 못하고 유리질과 같은 상태, 즉 비결정질 상태로 응고된다.

비정질 금속은 통상적인 결정질 금속과는 달리 원자들이 불규칙하게 배열함으로써 결정성을 갖지 않는 액상과 유사한 유리질 구조를 지닌다. 따라서 비정질 금속은 결정질 금속의 특징인 결정입계(grain boundary), 전위(dislocation) 등과 같은 결정결함(crystalline imperfection)이 존재하지 않으며, 같은 조성의 결정질 금속에 비해 우수한 연자성, 강인성, 내식성, 초전도성 등의 특징을 갖는다.

이러한 비정질 금속의 제조 방법은 다이캐스팅/영구주형주조법(die casting/permanent mold casting)과 멜트 스피닝법(melt spinning) 등이 있으며, 그 중 멜트 스피닝법이 주로 사용되고 있다.

멜트 스피닝법은 PFC(Planar Flow Casting)이라 불리우기도 하며, 용융물을 고속으로 회전하는 냉각롤에 공급하여 급속 냉각 및 응고시킴으로써 리본이나 스트립 등과 같은 비정질 금속 소재로 제조하는 방법이다. 이와 같은 방법으로 비정질 금속 소재를 제조는 경우, 비정질 금속 소재의 품질에 큰 영향을 미치는 요인 중 하나는 냉각롤의 회전에 의해 발생하는 공기의 유동을 들 수 있다.

이는 공정 진행 중에 대기 중의 공기가 고속으로 회전하는 냉각롤에 유입되어 용융물을 산화시키거나 냉각롤 상부에 누적된 용융물, 즉 퍼들(puddle)의 거동을 불안정하게 한다. 공기의 유동에 의해 퍼들의 거동이 불안정해지면 퍼들에 진동이 발생하여 냉각롤에 부착되는 용융물의 양에 편차가 발생하여 비정질 금속 소재의 두께가 불균일해져 품질이 저하되는 문제점이 있다.

KR 1525189 B KR 2014-0123125 A

본 발명은 용융물의 유동을 제어하여 균일한 두께의 금속 소재를 제조할 수 있는 금속 소재 제조장치 및 그 방법을 제공한다.

본 발명은 제품의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있는 금속 소재 제조장치 및 그 방법을 제공한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 금속 소재 제조장치는, 내부에 용융물을 수용하기 위한 공간을 제공하는 용기; 용융물을 배출시킬 수 있도록 상기 용기의 하부에 구비되는 노즐; 회전 가능하고, 용융물을 응고시켜 금속 소재를 제조할 수 있도록 상기 노즐의 하부에 이격되어 구비되는 냉각롤; 및 용융물의 유동을 제어하기 위해 상기 노즐과 상기 냉각롤 사이에 자기장을 형성할 수 있는 자기장 발생부;를 포함할 수 있다.

상기 자기장 발생부는 정자기장을 발생시킬 수 있다.

상기 자기장 발생부는, 철심; 상기 철심의 적어도 일부에 권선되는 코일; 및

상기 코일에 전류을 인가하기 위한 전원;을 포함하고, 상기 철심은 양단부가 서로 마주보도록 형성될 수 있다.

상기 전원은 직류 전원을 포함할 수 있다.

상기 철심의 양단부는 상기 냉각롤의 길이방향으로 양쪽에 배치될 수 있다.

상기 금속소재의 두께를 측정하기 위한 측정부; 및 측정된 금속소재의 두께에 따라 정자기장의 강도를 조절하도록 상기 자기장 발생부의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따른 금속 소재 제조방법은, 용기 내부에 용융물을 마련하는 과정; 상기 용기의 하부에 구비되는 냉각롤을 회전시키는 과정; 상기 냉각롤에 용융물을 배출시키는 과정; 상기 냉각롤에 배출되는 용용물에 자기장을 인가하여 용융물의 유동을 제어하는 과정; 및 용융물을 응고시켜 금속 소재를 제조하는 과정;을 포함할 수 있다.

상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은, 직류 전원을 이용하여 상기 냉각롤의 길이 방향으로 정자기장을 인가하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 금속 소재의 두께를 측정하는 과정을 더 포함하고, 상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은, 상기 금속 소재의 목표 두께와 측정된 두께의 차이값을 산출하는 과정; 및 산출된 차이값이 미리 정한 설정 범위를 벗어나면, 자기장의 강도를 조절하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 금속 소재의 두께를 연속적으로 측정하는 과정을 더 포함하고, 상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은, 측정되는 두께들 사이의 차이인 두께 변동량을 산출하는 과정; 및 산출된 두께 변동량이 미리 정한 설정 변동 범위를 벗어나면 자기장의 강도를 조절하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 금속 소재의 두께를 연속적으로 측정하는 과정을 더 포함하고, 상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은, 측정되는 두께들 사이의 차이인 두께 변동량을 산출하는 과정; 및 산출된 두께 변동량이 미리 정한 설정 변동 범위를 벗어나면 자기장의 강도를 조절하는 과정을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 형태에 따른 금속 소재 제조방법은, 용기 내부에 용융물을 마련하는 과정; 상기 용기의 하부에 구비되는 냉각롤을 회전시키는 과정;

상기 냉각롤에 용융물을 배출시키는 과정; 용융물을 응고시켜 금속 소재를 제조하는 과정; 상기 금속 소재의 두께를 측정하는 과정; 및 측정된 두께를 이용하여, 상기 냉각롤에 배출되는 후속 용융물에 대한 자기장 처리 방식을 결정하는 과정;을 포함할 수 있다.

상기 자기장 처리 방식을 결정하는 과정은, 상기 금속 소재의 목표 두께와 측정된 두께의 차이값을 산출하는 과정; 산출된 차이값이 미리 정한 설정 범위를 벗어나면, 상기 후속 용융물에 자기장을 인가하는 과정; 및 상기 후속 용융물을 응고시켜 후속 금속 소재를 제조하는 과정;을 포함할 수 있다.

상기 후속 금속 소재의 두께를 측정하는 과정을 더 포함하고, 상기 금속 소재의 목표 두께와 측정된 후속 금속 소재의 두께의 차이값이 미리 정한 설정 범위에 포함되면, 상기 후속 용융물에 인가된 자기장의 강도를 유지하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 후속 금속 소재의 두께를 측정하는 과정을 더 포함하고, 상기 금속 소재의 목표 두께와 측정된 후속 금속 소재의 두께의 차이값이 미리 정한 설정 범위를 벗어나면, 상기 후속 용융물에 인가된 자기장의 강도를 증가시키는 과정을 포함할 수 있다.

상기 금속 소재의 두께를 측정하는 과정은, 상기 금속 소재의 두께를 연속적으로 측정하는 과정을 포함하고, 상기 자기장 처리 방식을 결정하는 과정은, 측정되는 두께들 사이의 차이인 두께 변동량을 산출하는 과정; 및 산출된 두께 변동량이 미리 정한 설정 변동 범위를 벗어나면, 상기 후속 용융물에 자기장을 인가하는 과정; 및 상기 후속 용융물을 응고시켜 후속 금속 소재를 제조하는 과정;을 포함할 수 있다.

상기 후속 금속 소재의 두께를 측정하는 과정을 더 포함하고, 측정된 후속 금속 소재의 두께가 미리 정한 설정 변동 범위에 포함되면, 상기 후속 용융물에 인가되는 자기장의 강도를 유지하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 후속 금속 소재의 두께를 측정하는 과정을 더 포함하고, 측정된 후속 금속 소재의 두께가 미리 정한 설정 변동 범위를 벗어나면, 상기 후속 용융물에 인가되는 자기장의 강도를 증가시키는 과정을 포함할 수 있다.

상기 자기장을 인가하는 과정은, 직류 전원을 이용하여 상기 냉각롤의 길이 방향으로 정자기장을 인가하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 금속 소재의 목표 두께에 따라 설정 범위를 정하는 과정을 더 포함하고, 상기 설정 범위는 금속 소재의 목표 두께에 대해서 0 내지 10%로 정할 수 있다.

상기 금속 소재의 목표 두께에 따라 설정 변동 범위를 정하는 과정을 더 포함하고,

상기 설정 변동 범위는 금속 소재의 목표 두께에 대해서 0 내지 5%로 정할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 비정질 금속 소재 제조 시 노즐과 냉각롤 사이로 주입되는 용융물의 거동을 제어하여 조업을 안정적으로 수행할 수 있고, 고품질의 금속 소재를 제조할 수 있다. 즉, 노즐과 냉각롤 사이에 정자기장을 형성하여 냉각롤으로 배출되는 용융물의 거동을 안정화시킴으로써 퍼들의 진동을 억제할 수 있다. 따라서 퍼들의 진동으로 인해 금속 소재의 두께가 불균일해지는 것을 억제함으로써 금속 소재의 품질 및 생산성을 향상할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 금속 소재 제조 장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 금속 소재 제조 시 노즐과 냉각롤 사이에서 공기의 유동을 보여주는 도면.
도 3은 자기장 발생부를 개략적으로 보여주는 사시도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 금속 소재 제조 방법을 순차적으로 보여주는 순서도.
도 5는 본 발명의 변형 예에 따른 금속 소재 제조 방법을 순차적으로 보여주는 순서도.
도 6은 용융물의 유동에 대한 전산유체역학을 이용하여 시뮬레이션을 실시한 결과를 보여주는 모식도.
도 7은 금속 소재의 두께 편차에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 그래프.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 주조용 몰드 및 이를 이용한 주조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 금속 소재 제조 장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 금속 소재 제조 시 노즐과 냉각롤 사이에서 공기의 유동을 보여주는 도면이고, 도 3은 자기장 발생부를 개략적으로 보여주는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 금속 소재 제조 장치는, 내부에 용융물을 수용하기 위한 공간을 제공하는 용기(100)와, 용융물을 배출시킬 수 있도록 용기(100)의 하부에 구비되는 노즐(110)과, 회전 가능하고 용융물을 응고시켜 금속 소재를 제조할 수 있도록 노즐(110)의 하부에 이격되어 구비되는 냉각롤(120) 및 용융물의 유동을 제어하기 위해 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 정자기장을 인가할 수 있는 자기장 발생부(200)를 포함할 수 있다. 또한, 금속 소재 제조 장치는 금속 소재의 두께를 측정할 수 있는 측정부(300)와, 측정된 금속 소재의 두께에 따라 자기장 발생부(200)의 동작을 제어할 수 있는 제어부(400)를 포함할 수 있다.

여기에서 용융물은 용강을 포함할 수 있고, 용기(100)는 턴디쉬를 포함할 수 있다.

그리고 본 발명의 실시 예에 따른 금속 소재 제조 장치는, 용융물이 결정질을 형성하기 전에 급속하게 냉각시켜 유리질과 같은 상태로 응고되는 비정질 제품을 제조하기 위한 것이다. 이러한 비정질 제품은 15 내지 40㎛ 정도의 두께와, 수 mm에서 수백 mm 정도의 폭을 가지며, 리본, 스트립 등과 같은 금속 소재를 포함할 수 있다.

용기(100)는 내부에 용융물을 장입할 수 있도록 상부가 개방되는 중공형으로 형성될 수 있다. 또한, 용기(100)의 하부, 예컨대 바닥에는 용융물을 배출시킬 수 있는 배출구(미도시)가 형성될 수 있다.

냉각롤(120)은 용기(100)의 하부에 용기(100)와 이격되도록 구비될 수 있다. 이때, 냉각롤(120)은 일방향, 예컨대 금속 소재의 폭방향을 따라 연장되도록 배치될 수 있다. 이하에서는 냉각롤(120)이 연장되는 방향을 길이 방향이라 한다. 냉각롤(120)은 내부에 냉각매체를 이동시킬 수 있는 유로가 형성될 수 있으며, 냉각롤(120)은 냉각매체에 의해 비교적 저온을 유지할 수 있다. 그리고 냉각롤(120)은 고속으로 회전 가능하도록 구비될 수 있다. 이때, 냉각롤(120)은 시간당 90 내지 110㎞ 정도의 속도로 회전할 수 있다. 이에 냉각롤(120)은 용융물을 외주면에 부착시켜 급속 냉각, 응고시킴으로써 리본이나 스트립 등과 같은 얇은 두께의 금속 소재를 형성할 수 있다.

노즐(110)은 용기(100)의 하부, 즉 저면에 구비되어 배출구를 통해 배출되는 용융물을 냉각롤(120)에 공급할 수 있다. 노즐(110)은 노즐 몸체(112)와, 배출구와 연통되고 노즐 몸체(112)를 관통하도록 형성되는 주입구(114)를 포함할 수 있다. 노즐 몸체(112)는 냉각롤(120)이 연장되는 방향과 나란하게 배치되고, 주입구(114)는 노즐 몸체(112)가 연장되는 방향을 따라 슬릿 형태로 형성되어 냉각롤(120)의 길이방향을 따라 용융물을 배출시킬 수 있다. 또한, 노즐 몸체(112)는 냉각롤(120)과 이격되도록 배치되어, 냉각롤(120)과의 사이에 용융물이 배출될 수 있는 공간을 형성할 수 있다.

도 2를 참조하면, 노즐(110)의 주입구(114)를 통해 냉각롤(120)으로 배출된 용융물은 계면 장력에 의해 용융물 풀, 일명 퍼들(puddle)을 형성할 수 있다. 퍼들은 용융물의 자체 점성에 의한 유동과 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에서 계면 장력으로 형태가 결정될 수 있다. 여기에서 용융물의 점성에 의한 유동은 용융물의 온도와 냉각롤(120)의 회전 속도에 의해 결정된다. 그런데 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이의 간격이 매우 작기 때문에, 퍼들의 거동 안정성과 퍼들의 길이는 용융물과 공기의 계면 장력에 의해 결정될 수 있다. 이때, 퍼들은 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에서 주입구(114)를 기준으로 냉각롤(120)의 회전방향의 전방 및 후방으로 일정 길이를 갖도록 형성되어야 리본이나 스트립 등과 같은 금속 소재를 안정적으로 제조할 수 있다. 여기에서 주입구(114)를 기준으로 후방에 배치되는 퍼들은 후단부라 하고, 전방에 배치되는 퍼들은 전단부라 한다.

그러나 도 2에 도시된 바와 같이 주입구(114)의 후방에서는 냉각롤(120)이 고속으로 회전하면서 발생하는 공기의 흐름이 퍼들의 후단부에 충돌하면서 충격을 가하게 되고, 이렇게 가해진 충격은 퍼들의 전단부까지 영향을 미치게 된다. 예컨대 주입구(114)의 후방에서 공기의 흐름이 퍼들의 후단부를 냉각롤(120)의 회전방향으로 밀어서 퍼들의 후단부의 길이가 짧아지고, 그 영향으로 인해 퍼들의 전단부 길이가 길어지게 된다. 이와 같은 현상으로 인해 퍼들의 거동 안정성이 저하되어 냉각롤(120)의 회전방향, 즉 퍼들의 길이 방향으로 진동이 발생하게 된다. 이렇게 퍼들에 발생하는 진동은 퍼들의 길이를 변동시켜 금속 소재의 두께 편차를 유발하고, 금속 소재의 표면 조도를 저하시키는 등의 문제점을 일으킬 수 있다.

이에 본 발명에서는 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 정자기장을 인가하여 퍼들의 유동을 제어함으로써 퍼들이 진동하는 것을 억제할 수 있다. 특히, 시간의 경과에 따라 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 일정한 강도의 자기장을 형성할 수 있도록 정자기장(Static magnetic field)을 인가할 수 있다. 정자기장이란 정지한 자석 또는 정상 전류가 흐르는 정지한 도체 주위에 형성되는 자기장을 말하며, 자기장의 강도는 시간이 지나도 일정하게 유지되는 특징이 있다. 또한, 정자기장은 자기장의 힘이 미치는 영역에서 용융물(용강)의 흐름이나 전체적인 거동을 감속 혹은 억제하는 역할을 할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는전기전도도를 가지는 용융물에 정자기장을 인가하여, 정자기장과 용융물의 상대 속도가 발생하는 반대 방향으로 로렌츠힘(Lorentz force)를 작용시킴으로써 용융물의 유동을 저감시킴으로써 퍼들의 거동 또는 유동을 안정화시킬 수 있다. 또한, 이를 통해 퍼들의 진동을 억제하여 두께가 균일하고 표면 품질이 우수한 금속 소재를 제조할 수 있다.

도 3을 참조하면, 정자기장 발생부(200)는 철심(210)과, 철심의 적어도 일부에 권선되는 코일(220) 및 코일(220)에 직류전류를 인가하기 위한 전원(230)을 포함할 수 있다. 이때, 철심(210)은 일방향으로 연장되도록 형성되고, 양단부는 서로 마주보도록 절곡되어 형성될 수 있다. 이에 코일(220)에 직류를 인가하면, 철심(210)의 양단부 사이에 정자기장을 발생시킬 수 있다.

코일(220)이 권선된 철심(210)은 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이 공간, 즉 퍼들에 정자기장을 인가하도록 설치될 수 있다. 이때, 철심(210)은 금속 소재의 폭방향을 따라 정자기장을 인가할 수 있도록 철심(210)의 단부는 냉각롤(120)의 길이방향으로 양쪽에 각각 배치될 수 있다.

그리고 측정부(300)는 냉각롤(120)의 일측, 예컨대 냉각롤(120)에 의해 냉각된 용융물이 리본 등과 같은 금속 소재로 형성되는 위치에 설치될 수 있다. 측정부(300)는 냉각롤(120)과 이격되도록 설치되어 냉각롤(120)에 의해 형성되는 금속 소재의 두께를 측정할 수 있다. 측정부(300)는 X선 두께측정부, 레이저 센서, 와전류 센서 등이 사용될 수 있다.

제어부(400)는 자기장 발생부(200)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(400)는 측정부(300)에서 측정된 금속 소재의 두께에 따라 정자기장의 강도를 조절하도록 자기장 발생부(200)의 전원(230)을 제어할 수 있다.

이와 같은 구성을 통해 금속 소재 제조 시 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에서 용융물, 즉 퍼들의 거동이 불안정해지는 것을 억제 혹은 방지하여 조업을 안정적으로 수행할 수 있고, 고품질의 금속 소재를 제조할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 금속 소재 제조 방법에 대해서 설명한다.

본 발명의 실시 예에 따른 금속 소재 제조방법을 설명하기 앞서, 금속 소재 제조 시 노즐과 냉각롤 사이에서 용융물의 거동, 즉 퍼들의 거동에 대해서 살펴보기로 한다.

냉각롤(120)으로 용융물을 배출하면, 용융물은 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에서 퍼들을 형성하게 된다. 그리고 냉각롤(120)의 회전에 의해 노즐(110)의 주입구(114) 전방에서는 퍼들 중 일부는 냉각롤(120)의 외주면에 부착되고 냉각롤(120)에 의해 급속 냉각되면서 리본이나 스트립 등과 같은 금속 소재로 형성된다.

퍼들은 주입구(114)를 중심으로 양쪽, 즉 주입구(114)의 전방과 후방에서 일정 길이를 갖도록 형성되어야 한다. 이에 퍼들은 냉각롤(120)의 회전에 의해 발생하는 공기의 유동과, 냉각롤(120)이 회전하면서 발생하는 진동에 대한 완충 효과를 일으켜 퍼들의 형상을 일정하게 유지하면서 금속 소재를 균일한 두께로 제조할 수 있다.

퍼들은 주입구(114)의 전방에서 0.3 내지 0.7㎜ 정도의 길이를 갖도록 형성되고, 주입구(114)의 후방에서는 0.1 내지 0.3㎜ 정도의 길이를 갖도록 형성되는 것이 이상적이다. 이 경우, 퍼들은 냉각롤(120)의 회전에 의해 발생하는 공기의 유동과 냉각롤(120)의 진동에 대한 완충 효과를 일으켜 금속 소재를 목표로 하는 두께, 예컨대 15 내지 40㎛ 정도의 두께로 균일하게 제조할 수 있다.

한편, 퍼들은 후방 측 길이가 짧아질 수도 있다. 이 경우, 퍼들의 전방 측은 이상적인 형태로 형성되더라도 후방 측 길이가 짧아져 퍼들의 후방 측이 노즐(110)의 주입구(114) 주변에 위치하여 주입구(114)를 통해 배출되는 용융물의 흐름에 영향을 미치게 된다. 이에 주입구(114)를 통해 배출되는 용융물에 공기가 유입되어 용융물이 산화되거나 퍼들 내에 기포가 발생하여 금속 소재의 제조 공정이 불안정해지는 문제점이 있다. 그러나 퍼들의 전방 측은 충분한 길이를 확보하고 있기 때문에 냉각롤(120)의 회전에 의해 발생하는 진동에 대해서 안정성을 유지할 수 있다. 다만, 냉각롤(120)의 회전에 의해 발생하는 공기의 유동에 의해 퍼들의 전방 측 길이가 길어지게 되면, 금속 소재의 두께가 목표로 하는 두께보다 증가할 수 있고, 이로 인해 결정질 응고가 일어나 금속 소재의 품질이 저하되는 문제점이 있다.

반면, 퍼들은 전방 측 길이가 짧아질 수도 있다. 이 경우, 퍼들의 후방 측 길이가 충분하기 때문에 냉각롤(120)의 회전에 의한 공기 유동에 완충 작용이 가능해진다. 하지만 퍼들의 전방 측 길이가 짧아지게 되면, 퍼들의 전방 측이 노즐(110)의 주입구(114) 근방에 배치되어 주입구(114)로 배출되는 용융물의 거동이 퍼들에 그대로 전달되면서 퍼들 전체가 진동하는 흐름이 발생할 수 있다. 이때, 용융물이 냉각롤(120) 표면에 부착될 때 퍼들의 진동이 그대로 전달되어 금속 소재의 두께가 불균일해지고, 금속 소재의 표면이 거칠게 형성되는 문제점이 발생하게 된다.

또한, 퍼들은 전방 측 및 후방 측 길이가 모두 짧아질 수도 있다. 이 경우, 앞서 설명한 바와 같이 퍼들의 전방 측 및 후방 측 길이가 짧아질 때의 문제점이 동시에 나타나게 될 수 있다. 이와 함께 냉각롤(120)과 노즐(110) 사이에 퍼들이 거의 형성되지 않고, 이로 인해 냉각롤(120)에 용융물이 안정적으로 부착되지 않기 때문에 금속 소재의 두께가 매우 얇아지게 되는 문제점이 있다. 또한, 용융물이 냉각롤(120)의 외주면에 일정하게 부착되지 않기 때문에 금속 소재의 두께 편차가 증가하여 금속 소재의 품질이 저하되는 문제점이 있다.

이와 같이 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 형성되는 퍼들의 형태를 일정하게 제어하면, 금속 소재를 균일하게 안정적으로 제조할 수 있음을 알 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 금속 소재 제조 방법을 순차적으로 보여주는 순서도이고, 도 5는 본 발명의 변형 예에 따른 금속 소재 제조 방법을 순차적으로 보여주는 순서도이다.

본 발명의 실시 예에서는 노즐(110)본 발명의 실시 예에서는 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 정자기장을 인가함으로써 냉각롤(120)의 고속 회전으로 인해 유발하는 퍼들의 진동을 억제하여 퍼들의 형태 또는 거동을 일정하게 제어하는 방법에 대해서 제시한다. 즉, 퍼들에 정장기장을 인가하여 퍼들이 진동하는 방향에 대해서 반대방향으로 로렌츠힘을 발생시켜 퍼들이 진동하는 것을 억제하고, 이를 통해 퍼들의 형태를 일정하게 제어할 수 있다.

도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 금속 소재 제조방법을 설명한다.

본 발명의 실시 예에 따른 금속 소재 제조방법은, 회전하는 냉각롤(120)에 용융물을 배출시키면서 금속 소재를 주조하는 과정과, 냉각롤(120)에 배출된 용융물에 정자기장을 인가하여 용융물의 유동을 제어하는 과정을 포함할 수 있다.

먼저, 용기(100)에 용융물이 마련되면, 용기(100) 하부에 구비되는 냉각롤(120)을 회전시킬 수 있다. 이후, 노즐(110)을 통해 용기(100)에 수용된 용융물을 냉각롤(120)으로 배출시키면서 금속 소재를 제조(S110)할 수 있다. 이때, 금속 소재를 목표로 하는 두께로 형성할 수 있도록 용융물의 배출량이나 냉각롤(120)의 회전 속도를 조절하며 주조를 실시(S110)할 수 있다.

용기(100)에서 배출된 용융물은 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에서 퍼들을 형성할 수 있다.

냉각롤(120)으로 용융물이 배출되면, 자기장 발생부(200)의 코일(220)에 직류를 공급하여 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 정자기장을 인가(S120)할 수 있다. 냉각롤(120)으로 배출된 용융물, 즉 퍼들은 냉각롤(120)의 고속 회전에 의해 발생하는 공기의 유동에 의해 진동을 일으키게 된다. 이때, 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 인가된 정자기장의 로렌츠힘에 의해 용융물의 유동이 저감하면서 진동이 억제될 수 있다.

이와 같이 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 정자기장을 인가하고 금속 소재를 제조하면서, 측정부(300)를 이용하여 금속 소재의 두께를 측정(S130)할 수 있다.

측정부(300)를 이용한 금속 소재의 두께 측정은 주조를 동안 전 과정에서 연속적으로 수행될 수 있다. 이때, 금속 소재는 냉각롤(120)이 고속 회전함에 따라 발생하는 진동이나 퍼들의 유동 등에 의해 일정 범위 내에서 두께가 변화면서 주조될 수 있다.

이에 측정된 금속 소재의 두께가 지나치게 두껍거나, 지나치게 얇아지는 경우 정자기장의 강도를 조절하여 용융물의 유동을 제어함으로써 균일한 두께의 금속 소재를 얻을 수 있다.

따라서 측정된 금속 소재의 두께에 따라 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 인가되는 정자기장의 강도를 조절하기 위하여, 정자기장의 강도 조절을 위한 기준을 정할 수 있다.

정자기장의 강도 조절의 위한 기준은, 금속 소재의 목표 두께의 오차 범위를 이용하여 다음과 같이 정할 수 있다.

첫 번째로, 측정된 금속 소재의 두께와 목표 두께의 차이값이 미리 정한 설정 범위를 벗어나면, 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 인가되는 정자기장의 강도를 조정할 수 있다. 이때, 설정 범위는 금속 소재의 목표 두께에 대해서 0 내지 10%일 수 있다. 이 범위는 필요에 따라 다양한 범위를 갖도록 조정될 수 있다.

두 번째로, 측정부(300)를 이용하여 측정된 금속 소재의 두께들 사이의 차이인 두께 변동량을 산출하고, 두께 변동량이 미리 정한 설정 변동 범위를 벗어나면, 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 인가되는 정자기장의 강도를 조정할 수 있다. 이때, 설정 변동 범위는 금속 소재의 목표 두께에 대해서 0 내지 5%일 수 있다. 설정 변동 범위를 설정 범위보다 좁게 정한 것은, 두께 변동량을 산출하기 위한 적어도 2개의 측정 두께 중 하나가 목표 두께보다 작고 다른 하나는 목표 두께보다 큰 경우 그 차이값이 지나치게 커질 수 있기 때문이다. 또한, 설정 변동 범위도 필요에 따라 다양한 범위를 갖도록 조정될 수 있다.

먼저, 설정 범위를 이용하여 정자기장의 강도 조절 여부를 판단하는 방법에 대해서 설명한다.

측정부(300)를 통해 금속 소재의 두께가 측정되면, 측정된 금속 소재의 두께와 목표 두께 간의 차이값을 산출한다. 그리고 산출된 차이값이 설정 범위에 포함(S140)되면, 금속 소재가 비교적 일정한 두께로 제조되어 있는 것으로 판단하고, 정자기장의 강도를 조정하지 않고 초기 인가된 정자기장의 강도를 유지하면서 주조를 실시한다. 그리고 주조가 완료(S150)되면 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 정자기장의 인가를 중단(S170)하고, 주조를 종료한다.

예컨대 금속 소재의 두께 변동량이 미리 설정된 범위 내에 포함되면 퍼들의 진동이 억제되어 주조가 정상적으로 이루어지는 것으로 판단할 수 있다. 예컨대, 금속 소재의 목표 두께가 20㎛이고, 금속 소재의 두께가 19 내지 21㎛ 범위로 측정되면, 퍼들의 진동이 억제되어 주조가 정상적으로 이루어지는 것으로 판단할 수 있다.

반면, 산출된 차이값이 설정 범위를 벗어나면(S140), 정자기장의 강도를 조절(S160)할 수 있다. 이때, 자기장 발생부(200)의 전원(230)을 통해 인가 전류를 증가시켜 정자기장의 강도를 증가시킬 수 있다. 이에 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이의 용융물의 유동이 억제되어 일정한 두께의 금속 소재를 주조할 수 있다.

예컨대, 금속 소재의 목표 두께가 20㎛이고, 금속 소재의 두께가 17 내지 23㎛ 범위로 측정되면, 퍼들이 크게 진동하여 주조가 정상적으로 이루어지지 않는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 자기장 발생부(200)의 코일(220)에 공급되는 전류를 증가시켜 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 인가되는 정자기장의 강도를 증가시킬 수 있다.

그리고 주조가 완료(S150)되면 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 정자기장의 인가를 중단(S170)하고, 주조를 종료한다.

다음, 설정 변동 범위를 이용하여 정자기장의 강도 조절 여부를 판단하는 방법에 대해서 설명한다.

측정부(300)를 통해 금속 소재의 두께가 측정되면, 측정되는 금속 소재의 두께들로부터 차이값, 즉 두께 변동량을 산출한다. 그리고 산출된 두께 변동량과 미리 정한 설정 변동 범위를 상호 비교(S140)하여, 산출된 두께 변동량이 설정 변동 범위에 포함되는 경우, 금속 소재가 비교적 일정한 두께로 제조되어 있는 것으로 판단하고, 정자기장의 강도를 조정하지 않고 초기 인가된 정자기장의 강도를 유지하면서 주조를 실시한다. 그리고 주조가 완료(S150)되면 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 정자기장의 인가를 중단(S170)하고, 주조를 종료한다.

예컨대, 금속 소재의 목표 두께가 20㎛이고, 측정된 금속 소재의 두께가 19㎛와, 21㎛ 로 측정되면, 금속 소재의 두께 변동량은 2㎛로 산출될 수 있다. 이 경우 금속 소재의 두께 변동량은 미리 정한 설정 변동 범위에 포함되므로, 퍼들의 진동이 억제되어 주조가 정상적으로 이루어지는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 정자기장의 강도를 조정하지 않고 초기 인가된 정자기장의 강도를 유지하면서 주조를 실시할 수 있다.

반면, 산출된 두께 변동량이 미리 정한 설정 변동 범위를 벗어나면(S140), 정자기장의 강도를 조절(S160)할 수 있다. 이때, 자기장 발생부(200)의 전원(230)을 통해 인가 전류를 증가시켜 정자기장의 강도를 증가시킬 수 있다. 이에 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이의 용융물의 유동이 억제되어 일정한 두께의 금속 소재를 주조할 수 있다.

그리고 주조가 완료(S150)되면 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 정자기장의 인가를 중단(S170)하고, 주조를 종료한다.

예컨대 금속 소재의 목표 두께가 20㎛이고, 측정된 금속 소재의 두께가 18㎛와, 22㎛ 로 측정되면, 금속 소재의 두께 변동량은 4㎛로 산출될 수 있다. 이 경우, 산출된 두께 변동량이 미리 정한 설정 변동 범위를 벗어나기 때문에 자기장 발생부(200)의 코일(220)에 공급되는 전류를 증가시켜 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 인가되는 정자기장의 강도를 증가시킬 수 있다.

이상에서는 금속 소재를 주조하는 동안 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 정자기장을 지속적으로 인가하는 방법에 대해서 설명하였다. 그러나 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 지속적으로 인가하지 않고, 금속 소재의 두께 변동량에 따라 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 정자기장을 선택적으로 인가할 수도 있다.

이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 변형 예에 대해서 설명한다.

본 발명의 변형 예에 따른 금속 소재 제조방법은, 회전하는 냉각롤에 용융물을 배출시켜 응고시키면서 금속 소재를 주조하는 과정과, 금속 소재의 두께를 측정하는 과정 및 측정된 두께를 이용하여 냉각롤에 배출되는 후속 용융물에 대한 자기장 처리 방식을 결정하는 과정을 포함할 수 있다.

용기(100)에 용융물이 마련되면, 용기(100) 하부에 구비되는 냉각롤(120)을 회전시킬 수 있다. 이후, 노즐(110)을 통해 용기(100)에 수용된 용융물을 냉각롤(120)으로 배출시키면서 금속 소재를 제조(S210)할 수 있다. 이때, 금속 소재를 목표로 하는 두께로 형성할 수 있도록 용융물의 배출량이나 냉각롤(120)의 회전 속도를 조절하며 주조를 실시할 수 있다.

이와 같이 금속 소재를 주조하면서 측정부(300)를 이용하여 주조된 금속 소재의 두께를 측정(S220)할 수 있다.

측정부(300)를 이용한 금속 소재의 두께 측정은 주조를 진행하는 동안 전 과정에서 수행될 수 있다. 이때, 금속 소재는 냉각롤(120)이 고속 회전함에 따라 발생하는 진동이나 퍼들의 유동 등에 의해 일정 범위의 두께 변동량을 가지며 주조될 수 있다.

측정부(300)를 이용한 금속 소재의 두께 측정은 주조를 진행하는 전 과정에서 수행될 수 있다. 이때, 금속 소재는 냉각롤(120)이 고속 회전함에 따라 발생하는 진동이나 퍼들의 유동 등에 의해 일정 범위의 두께 변동량을 가지며 주조될 수 있다.

금속 소재를 주조하면서 측정된 금속 소재의 두께를 이용하여 냉각롤(120)에 배출되는 후속 용융물에 대한 처리 방식을 결정할 수 있다. 여기에서 후속 용융물이란 앞으로 금속 소재로 제조될 용융물, 즉 용기에서 아직 배출되지 않은 용융물을 의미할 수 있다. 그리고 후속 용융물로 제조된 금속 소재는 유동이 제어된 후속 용융물로 제조된 후속 금속 소재를 의미할 수 있다.

먼저, 측정된 금속 소재의 두께와 금속 소재의 목표 두께의 차이값을 산출할 수 있다.

산출된 차이값이 미리 정한 설정 범위에 포함(S230)되면, 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 정자기장을 인가하지 않고 주조를 실시할 수 있다. 그리고 주조가 완료되면(S240), 용융물에 정자기장이 인가되었는지 여부를 확인(S250)한 후 공정을 종료한다.

반면, 산출된 차이값이 미리 정한 설정 범위에 포함되지 않으면(S230), 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 정자기장을 인가(S270)하여, 냉각롤(120)에 배출될 후속 용융물의 유동을 제어할 수 있다. 그리고 유동이 제어된 후속 용융물을 이용하여 후속 금속 소재를 주조하면서 측정된 후속 금속 소재의 두께와 목표 두께의 차이값을 산출하고, 산출된 차이값이 설정 범위에 포함되면, 그 상태로 주조를 실시할 수 있다.

그리고 주조를 하면서 측정된 후속 금속 소재의 두께와 목표 두께 간의 차이값을 지속적으로 산출하고, 산출된 차이값이 설정 범위에 포함되면, 정자기장의 강도를 조정하지 않고 주조를 실시할 수 있다. 그러나 산출된 차이값이 설정 범위를 벗어나면 정자기장의 강도를 증가시켜 냉각롤(120)에 배출될 후속 용융물의 유동을 추가적으로 제어할 수 있다.

이후, 주조가 완료(S240)되면, 용융물에 정자기장이 인가되었는지 여부를 확인(S250)하고, 정자기장의 인가를 중단(S260)한 다음 공정을 종료한다.

또는, 측정된 금속 소재의 두께들로부터 차이값, 즉 두께 변동량을 산출할 수 있다.

산출된 두께 변동량이 미리 정한 설정 변동 범위에 포함(S230)되면, 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 정자기장을 인가하지 않고 주조를 실시할 수 있다. 그리고 주조가 완료되면(S240), 용융물에 정자기장이 인가되었는지 여부를 확인(S250)한 후 공정을 종료한다.

반면, 산출된 두께 변동량이 미리 정한 설정 변동 범위에 포함되지 않으면(S230), 노즐(110)과 냉각롤(120) 사이에 정자기장을 인가(S270)하여, 냉각롤(120)에 배출될 후속 용융물의 유동을 제어할 수 있다. 그리고 후속 용융물을 이용하여 후속 금속 소재를 주조를 실시하면서 측정된 후속 금속 소재의 두께로부터 두께 변동량을 산출하고, 산출된 두께 변동량과 설정 변동 범위를 비교할 수 있다. 그리고 산출된 두께 변동량이 설정 변동 범위설정에 포함되면, 정자기장의 강도를 유지한 상태로 주조를 실시할 수 있다.

그리고 주조를 하면서 측정된 후속 금속 소재의 두께로부터 두께 변동량을 지속적으로 산출하고, 산출된 두께 변동량이 설정 변동 범위에 포함되지 않으면, 정자기장의 강도를 조절, 즉 정자기장의 강도를 증가(S270)시킨 후 주조를 실시할 수 있다.

이후, 주조가 완료(S240)되면, 용융물에 정자기장이 인가되었는지 여부를 확인(S250)하고, 정자기장의 인가를 중단(S260)한 다음 공정을 종료한다.

이와 같은 방법으로 금속 소재를 제조하면, 금속 소재 제조 시 퍼들의 진동을 억제하여 퍼들을 이상적인 형태로 형성할 수 있기 때문에 조업을 안정적으로 수행할 수 있고, 균일한 두께를 갖는 고품질의 금속 소재를 제조할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 금속 소재 제조방법의 효과를 검증하기 위하여 용융물의 유동 및 금속 소재의 두께 편차에 대한 시뮬레이션 결과에 대해서 설명한다.

도 6은 용융물의 유동에 대한 전산유체역학을 이용하여 시뮬레이션을 실시한 결과를 보여주는 모식도이고, 도 7은 금속 소재의 두께 편차에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 그래프이다.

시뮬레이션은 목표 두께 25㎛를 갖는 금속 소재(리본)을 제조하기 위하여 다음과 같은 조건으로 수행되었다. 이때, 목표 두께는 평균 두께일 수 있다.

냉각롤과 노즐은 300㎛ 이격시키고, 금속 소재의 폭에 해당하는 노즐의 슬릿폭은 600㎛로 하였다. 그리고 냉각롤은 25m/s의 속도로 회전시키면서 금속 소재를 제조하였으며, 이때, 퍼들 양끝단은 대기압 상태로 하였다. 그리고 용융물(용강)은 용기(턴디시) 내 압력을 10Kpa 이하로 한 상태로 냉각롤에 주입하였다.

이와 같은 상태에서 금속 소재(리본)을 제조하면서, 퍼들의 거동을 관찰하고, 금속 소재의 두께를 측정하였다. 그리고 금속 소재의 제조가 시작되고 5초 이후에 퍼들에 정자기장을 인가한 다음, 퍼들의 거동을 관찰하고, 금속 소재의 두께를 측정하였다. 이때, 정자기장 인가를 통한 퍼들의 거동, 즉 유동 제어 효과를 확인하기 위하여, 다소 강도가 높은 정자기장(3000G)을 퍼들에 인가하였다.

도 6 및 도 7은 상기 조건으로 수행된 시뮬레이션 결과를 보여주고 있다.

먼저, 도 6의 (a)를 참조하면, 퍼들에 정자기장이 인가되지 않은 상태에서 냉각롤의 고속 회전으로 인해 퍼들의 후단이 밀리게 되고, 이때부터 퍼들의 전체 길이가 감소하는 현상이 발생, 즉 퍼들이 진동하는 현상이 발생하게 된다.

이에 퍼들에 정자기장을 인가하지 않은 상태에서는 퍼들의 전체 길이가 감소할 때는 금속 소재의 두께가 감소하게 되고, 퍼들의 길이가 늘어날 때는 금속 소재의 두께가 증가하게 된다. 도 7을 참조하면, 노즐과 냉각롤 사이에 정자기장을 인가하지 않은 상태, 즉 퍼들에 정자기장을 인가하지 않은 상태로 금속 소재를 제조하는 경우, 금속 소재의 두께가 약 23 내지 27㎛ 범위에서 변동하는 것을 알 수 있다.

도 6의 (b)를 참조하면, 금속 소재를 제조하다가 퍼들에 정자기장을 인가하게 되면, 퍼들의 후단이 밀리는 현상이 감소하면서 안정화되는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 노즐과 냉각롤 사이에 정자기장을 인가하게 되면, 도 7에 도시된 바와 같이 금속 소재의 두께가 약 24 내지 26㎛ 정도의 범위에서 변동하면서 제조되어 두께 편차가 감소한 것을 확인할 수 있었다.

이와 같은 시뮬레이션 결과를 통해 금속 소재 제조 시 퍼들이 형성되는 노즐과 냉각롤 사이에 정자기장을 인가하면, 냉각롤이 고속으로 회전하면서 발생하는 공기 유동에 의해 발생하는 퍼들의 거동을 안정화시킬 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 이를 통해 퍼들의 진동을 억제하여 균일한 두께의 금속 소재를 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다.

이상, 본 발명에 대하여 전술한 실시예들 및 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 다양하게 변형 및 수정될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

100: 용기 110: 노즐
120: 냉각롤 200: 자기장 발생부
300: 측정부 400: 제어부

Claims (20)

1. 내부에 용융물을 수용하기 위한 공간을 제공하는 용기;
   용융물을 배출시킬 수 있도록 상기 용기의 하부에 구비되는 노즐;
   회전 가능하고, 용융물을 응고시켜 금속 소재를 제조할 수 있도록 상기 노즐의 하부에 이격되어 구비되는 냉각롤; 및
   용융물의 유동을 제어하기 위해 상기 노즐과 상기 냉각롤 사이에 자기장을 형성할 수 있는 자기장 발생부;
   를 포함하고,
   상기 자기장 발생부는,
   철심;
   상기 철심의 적어도 일부에 권선되는 코일; 및
   상기 코일에 전류을 인가하기 위한 전원;을 포함하고,
   상기 철심은 양단부가 서로 마주보도록 형성되고,
   상기 금속 소재의 폭방향을 따라 자기장을 인가할 수 있도록 상기 철심의 양단부는 상기 냉각롤의 길이방향으로 양쪽에 배치되는 금속 소재 제조장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 자기장 발생부는 정자기장을 발생시키는 금속 소재 제조장치.
3. 삭제
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 전원은 직류 전원을 포함하는 금속 소재 제조장치.
5. 삭제
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 금속소재의 두께를 측정하기 위한 측정부; 및
   측정된 금속소재의 두께에 따라 정자기장의 강도를 조절하도록 상기 자기장 발생부의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 금속 소재 제조장치.
7. 용기 내부에 용융물을 마련하는 과정;
   상기 용기의 하부에 구비되는 냉각롤을 회전시키는 과정;
   상기 냉각롤에 용융물을 배출시키는 과정;
   상기 냉각롤에 배출되는 용용물에 자기장을 인가하여 용융물의 유동을 제어하는 과정; 및
   용융물을 응고시켜 금속 소재를 제조하는 과정;을 포함하고,
   상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은,
   직류 전원을 이용하여 상기 냉각롤의 길이 방향으로 정자기장을 인가하여, 상기 용융물의 진동을 저감시키는 과정을 포함하는 금속 소재 제조방법.
8. 삭제
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 금속 소재의 두께를 측정하는 과정을 더 포함하고,
   상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은,
   상기 금속 소재의 목표 두께와 측정된 두께의 차이값을 산출하는 과정; 및
   산출된 차이값이 미리 정한 설정 범위를 벗어나면, 자기장의 강도를 조절하는 과정을 포함하는 금속 소재 제조방법.
10. 청구항 7에 있어서,
    상기 금속 소재의 두께를 연속적으로 측정하는 과정을 더 포함하고,
    상기 용융물의 유동을 제어하는 과정은,
    측정되는 두께들 사이의 차이인 두께 변동량을 산출하는 과정; 및
    산출된 두께 변동량이 미리 정한 설정 변동 범위를 벗어나면 자기장의 강도를 조절하는 과정을 포함하는 금속 소재 제조방법.
11. 용기 내부에 용융물을 마련하는 과정;
    상기 용기의 하부에 구비되는 냉각롤을 회전시키는 과정;
    상기 냉각롤에 용융물을 배출시키는 과정;
    용융물을 응고시켜 금속 소재를 제조하는 과정;
    상기 금속 소재의 두께를 측정하는 과정; 및
    측정된 두께를 이용하여, 상기 냉각롤에 배출되는 후속 용융물에 대한 자기장 처리 방식을 결정하는 과정;을 포함하고,
    상기 자기장 처리 방식을 결정하는 과정은,
    상기 금속 소재의 목표 두께와 측정된 두께의 차이값을 산출하는 과정;
    산출된 차이값이 미리 정한 설정 범위를 벗어나면, 상기 후속 용융물에 자기장을 인가하는 과정; 및
    상기 후속 용융물을 응고시켜 후속 금속 소재를 제조하는 과정;
    을 포함하고,
    상기 자기장을 인가하는 과정은,
    직류 전원을 이용하여 상기 냉각롤의 길이 방향으로 정자기장을 인가하여, 상기 후속 용융물의 진동을 저감시키는 과정을 포함하는 금속 소재 제조방법.
12. 삭제
13. 청구항 11에 있어서,
    상기 후속 금속 소재의 두께를 측정하는 과정을 더 포함하고,
    상기 금속 소재의 목표 두께와 측정된 후속 금속 소재의 두께의 차이값이 미리 정한 설정 범위에 포함되면,
    상기 후속 용융물에 인가된 자기장의 강도를 유지하는 과정을 포함하는 금속 소재 제조방법.
14. 청구항 11에 있어서,
    상기 후속 금속 소재의 두께를 측정하는 과정을 더 포함하고,
    상기 금속 소재의 목표 두께와 측정된 후속 금속 소재의 두께의 차이값이 미리 정한 설정 범위를 벗어나면,
    상기 후속 용융물에 인가된 자기장의 강도를 증가시키는 과정을 포함하는 금속 소재 제조방법.
15. 용기 내부에 용융물을 마련하는 과정;
    상기 용기의 하부에 구비되는 냉각롤을 회전시키는 과정;
    상기 냉각롤에 용융물을 배출시키는 과정;
    용융물을 응고시켜 금속 소재를 제조하는 과정;
    상기 금속 소재의 두께를 측정하는 과정; 및
    측정된 두께를 이용하여, 상기 냉각롤에 배출되는 후속 용융물에 대한 자기장 처리 방식을 결정하는 과정;을 포함하고,
    상기 금속 소재의 두께를 측정하는 과정은,
    상기 금속 소재의 두께를 연속적으로 측정하는 과정을 포함하고,
    상기 자기장 처리 방식을 결정하는 과정은,
    측정되는 두께들 사이의 차이인 두께 변동량을 산출하는 과정; 및
    산출된 두께 변동량이 미리 정한 설정 변동 범위를 벗어나면, 상기 후속 용융물에 자기장을 인가하는 과정; 및
    상기 후속 용융물을 응고시켜 후속 금속 소재를 제조하는 과정;
    을 포함하고,
    상기 자기장을 인가하는 과정은,
    직류 전원을 이용하여 상기 냉각롤의 길이 방향으로 정자기장을 인가하여, 상기 후속 용융물의 진동을 저감시키는 과정을 포함하는 금속 소재 제조방법.
16. 청구항 15에 있어서,
    상기 후속 금속 소재의 두께를 측정하는 과정을 더 포함하고,
    산출된 두께 변동량이 미리 정한 설정 변동 범위에 포함되면,
    상기 후속 용융물에 인가되는 자기장의 강도를 유지하는 과정을 포함하는 금속 소재 제조방법.
17. 청구항 15에 있어서,
    상기 후속 금속 소재의 두께를 측정하는 과정을 더 포함하고,
    산출된 두께 변동량이 미리 정한 설정 변동 범위를 벗어나면,
    상기 후속 용융물에 인가되는 자기장의 강도를 증가시키는 과정을 포함하는 금속 소재 제조방법.
18. 삭제
19. 청구항 9, 13 및 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 소재의 목표 두께에 따라 설정 범위를 정하는 과정을 더 포함하고,
    상기 설정 범위는 금속 소재의 목표 두께에 대해서 0 내지 10%로 정하는 금속 소재 제조방법.
20. 청구항 10, 16 및 17 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 소재의 목표 두께에 따라 설정 변동 범위를 정하는 과정을 더 포함하고,
    상기 설정 변동 범위는 금속 소재의 목표 두께에 대해서 0 내지 5%로 정하는 금속 소재 제조방법.

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