고상 내 용질원소의 열역학적 성질을 파악하는 것은 중요하다. 고상에서 용질의 열역학적 성질을 정확하게 파악한다면 응고 중 혹은 응고 이후 후속 공정에서 석출물 및 개재물의 정밀한 제어가 가능하고 따라서 철강재의 품질을 향상시킬 수 있다. 용질 원소 중 Mn의 경우 강의 필수 합금원소로 일반적인 제강공정에서 다양하게 활용되며 특히, 내마모강이나 TRIP 및 TWIP강, 최근에 연구 개발되어 사용되고 있는 극저온용 고망간강 등 고부가가치 철강 제품의 주요 합금원소로 사용되고 있다. 이와 관련된 개재물로 MnS는 다양한 강종에서 형성되며 요구되는 강재의 물성에 따라 적절한 제어가 필요한 개재물이라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 1373K에서 MnS 개재물 형성과 관련된 열역학적 인자들을 실험적으로 도출하고 용해 도적을 작성해 용강상태와 비교하여 MnS의 석출거동을 평가했다. 고상 γ-Fe와 용융 Ag간 Mn 분배평형실험을 통해 γ-Fe 중 Mn의 활동도계수와 상호작용계수를 도출하였으며 고상 γ-Fe 중 Mn은 서로 응집하는 거동을 보이며 결과는 다음과 같다.
γ°Mn in γ-Fe = 0.71, εMnMn = 56.05
또한, H₂S/H₂ 혼합가스와 고상 Fe foil간 평형실험을 통해 Mn과 S의 상호작용계수를 도출하였으며 결과는 다음과 같다.
eSMn = -1.52
이 결과를 통해 작성한 용해도적과 용강 내 열역학적 데이터를 활용하여 작성한 용해도적과 비교 시 MnS의 석출 안정성이 감소하며 석출 영역이 감소하는 것을 확인하였다.