철강 제련 (Ironmaking): 철광석으로부터 선철(pig iron)을 생산하는 고로(blast furnace) 공정 및 직접 환원법(direct reduction process) 등 철 생산 전반에 관한 이론 및 기술을 탐구함. 반응 공학, 열역학, 물질 전달 등의 원리를 적용하여 효율적이고 친환경적인 제련 공정 개발을 목표로 함.

철강 제조 (Steelmaking): 선철을 정련하여 다양한 화학 조성과 특성을 갖는 강(steel)을 제조하는 공정 연구를 포함함. 전로(converter), 전기로(electric arc furnace) 등의 제강 공정, 합금 원소 첨가, 불순물 제거 등에 대한 심도 있는 연구를 수행함.

철강 가공 (Steel Processing): 제조된 강괴(ingot) 또는 연속 주조편(continuous casting billet)을 압연(rolling), 단조(forging), 인발(drawing), 압출(extrusion) 등 다양한 소성 가공 방법을 이용하여 최종 제품 형태로 만드는 공정 연구를 진행함. 가공 조건과 재료 조직 변화의 상관관계 분석을 통해 최적의 가공 기술을 개발함.

철강 조직 및 열처리 (Microstructure and Heat Treatment): 철강 재료의 미세 조직(microstructure) 분석 및 제어를 통해 원하는 기계적, 물리적 성질을 확보하는 연구를 수행함. 다양한 열처리 공정(annealing, normalizing, quenching, tempering 등)의 원리를 이해하고, 조직 변화와 물성 변화의 관계를 규명함.

철강 물성 및 평가 (Physical Metallurgy and Evaluation): 철강 재료의 강도, 인성, 경도, 연성, 피로 특성, 크리프 특성, 내식성 등 다양한 기계적, 물리적 성질을 평가하고, 이러한 물성이 미세 조직 및 제조 공정과 어떠한 연관성을 가지는지 분석함. 다양한 파괴 분석 기법을 활용하여 철강 제품의 신뢰성 및 안전성 확보에 기여함.

특수강 (Special Steels): 특정 환경이나 요구 성능을 만족시키기 위해 Cr, Ni, Mo, V 등 다양한 합금 원소를 첨가하여 제조되는 스테인리스강, 공구강, 내열강, 고강도강 등 특수강의 제조, 조직, 성질 및 응용에 대한 심층적인 연구를 진행함.

표면 처리 및 부식 방지 (Surface Treatment and Corrosion Prevention): 철강 재료의 내식성, 내마모성, 내열성 등 표면 특성을 향상시키기 위한 도금(plating), 도장(painting), 화성 처리(chemical conversion coating), 표면 경화(surface hardening) 등 다양한 표면 처리 기술을 연구하고, 철강의 부식 메커니즘을 이해하고 효과적인 부식 방지 방법을 개발함.

철강 재활용 (Steel Recycling): 폐철강의 효율적인 회수 및 재활용 공정 개발을 통해 자원 순환 및 환경 보호에 기여하는 연구를 수행함. 재활용 공정의 효율성 향상, 불순물 제거 기술 개발, 재활용 철강의 품질 향상 등에 초점을 맞춤.