l 세계철강수요, 백신보급·경기부양 힘입어 정상화로 회복 기대

올해 세계 철강수요는 백신 보급에 따른 코로나19 확산 진정, 경기부양책 효과, 수요산업 활동의 본격 재개로 4.1%성정할 것으로 전망된다. 선진국의 철강 수요는 백신 접종 확대에 다른 제한적 봉쇄와 미국 유럽의 산업활동 재개로 지난해 대비 7.9% 증가될 것으로 예상된다. 인도와 아프리카 등 신흥국도 제조업 활동 재개로 지난해 대비 10.6% 증가가 전망된다. 세계철강협회는 올해 철강 생산량을 전년 대비 4.1% 증가한 17억 9,300만톤으로 보고 있다.

l 미국-대규모 인프라 투자, 중국-환경 위한 철강감산

미국은 지난 3월 1.9조 달러 부양책에 이어 이달 1일 도로·교량·항구 등을 재건에 약 6천120억 달러, 제조업 부흥에 3천억 달러, 청정에너지 관련 사업에 약 4천억 달러 등을 포함해 총 2.4조 달러의 인프라 투자계획을 발표했다.

이어 5일 뒤에는 국제통화기금(IMF)은 미국 등 경제대국의 추가 재정 지원과 백신 접종 동력에 의한 경제력 회복을 이유로 올해 세계 경제 성장 전망치를 1월 5.5%에서 0.5%P 올린 6%로 상향 조정했다.

철강 최대 생산국이자 수요국인 중국은 지난해 팬데믹 상황에서 유일하게 플러스 성장을 했다. 중국은 경기부양정책 지속으로 철강수요가 지난해 대비 1,500만톤 증가할 것으로 전망되는 상황에서 탄소배출량 감축을 이유로 감산 카드를 꺼내들었다.

중국내 최대 철강 생산지인 허베이성의 당산시는 동절기 한시적 감산(’20.11.1.~’21.3.31.)을 올해말까지로 확대, 강화하는 상시 감산체제로 전환했다. 이 같은 당산시의 감산조치 상시화는 하북성 내 기타 도시와 중국 북부 지역 전체로 확산될 것으로 보인다.

또한 ’09년 이후 처음으로 열연 순수출이 마이너스(순수입)로 전환한데 이어 올해도 수요 회복 가속화로 열연수입 확대가 예상되는 가운데, 수출부가세의 환급 축소 가능성도 전망되고 있어 국제철강 가격은 강보합세를 유지할 것으로 예상된다.

l 자동차·조선·건설 등 국내 제조업 전반 회복세 유지

세계 경기 회복에 따라 국내 철강 수요와 수출도 증가할 것으로 보인다.

자동차는 정부의 소비촉진 속에 팬데믹 기저효과로 인한 수출 대폭 증가에 힘입어 2분기 생산량이 전년 동기 대비 17% 증가한 957천대로 예상된다.

조선은 건조량은 전분기 대비 소폭 감소 전망이나, 물동량 회복과 친환경 선박 발주 증가 기대되며, 건설투자는 경기부양에 따른 공공투자 확대와 재건축 등 민간 양호로 완만한 회복세를 나타낼 것으로 보인다.

이에 따른 국내 강재 생산은 2분기는 전년 동기 대비 11.6% 증가한 1,860만톤, 연간으로는 전년비 400만톤 증가한 7,420만톤으로 예상된다. 수출은 전년 대비 약 130만톤 증가한 3,020만톤으로 전망된다.

l 경기부양·재고부족∙중국감산이 철강가격 강세 뒷받침

올 1분기 국제 철강 가격이 지난해 대비 2배 수준에 육박하고 있다.

3월 주요 지역의 열연코일 톤당 가격이 중국 770달러, 유럽 850달러, 미국 1,400달러 수준을 기록하고 있는 상황에서 하락 기미를 찾아보기 어렵다. 국내에서는 유통가격이 2011년 이후 10년만에 90만원선에 도달한데 이어 100만원을 눈앞에 두고 있다.

가격 강세의 가장 큰 요인은 수급이다. 수요가 전세계적으로 폭발적은 아니나, 팬데믹에 따른 급격한 생산 위축으로 인한 낮은 수준의 재고, 주요국의 인프라 투자 확대에 힘입은 견조한 수요 증가세, 세계1위 철강 생산국인 중국의 환경정책 강화에 따른 생산량 감축 등이 가격 강세를 받쳐주고 있는 상황이다.

그러나 급격한 가격 상승으로 인한 시장의 피로감이 커지고 있으며 부족했던 재고가 채워지고 있어, 최근의 가파른 가격 상승세가 하반기에도 똑같이 이어질 가능성은 낮아 보인다.

그러나 아무리 비우호적인 시장 환경이라고 해도 살아남을 방법은 있는 법. 지난 29일 발표된 2020년 포스코 경영실적을 들여다보면 “힘들었지만 잘 극복했다”는 메시지를 읽을 수 있다. 2020년도 포스코 성적표를 좀 더 자세히 살펴봤다.

l 엇! 2분기 영업이익 빨간불… 비상경영으로 3·4분기 빠른 회복탄력 보여준 철강 부문

“수주 절벽”이라고 불릴만한 갑작스런 수요 증발은 포스코와 같은 대형 밀(Mill)에 치명적이다. 코로나19 여파로 인한 이 같은 수요 급감은 지난해 2분기에 본격화됐다. 지난해 별도 기준 포스코의 2분기 실적을 보면 1,085억 원의 영업이익 적자를 기록했다.

이 같은 어려움을 반영하듯 2020년 연간 포스코의 제품 판매량과 조강 생산량은 전년 대비 200만 톤 가까이 줄어든 각각 3,427만 톤과 3,593만 톤을 기록했다. 이에 따라 별도 기준 매출액 및 영업이익 또한 각각 26조 5,099억 원, 1조 1,352억 원으로 빠졌다.

포스코는 비상경영 체제를 가동하여 원료비 등 비용 절감을 위해 만전을 기하였지만, 밀마진 압박과 생산·판매량 감소 영향으로 영업이익은 전년 대비 1조 4,512원 줄어들 수밖에 없던 어려운 환경.

그러나, 위기는 극복하기 위해 있는 것. 포스코는 3분기 빠르게 회복탄력성을 발휘하며 단기간 내 손실을 만회했다. 포스코는 3분기 곧바로 영업이익 2,619억 원으로 턴어라운드에 성공하고, 뒤이어 4분기 영업이익 5,237억 원을 달성하는 이른바 V자 반등을 시현하는 저력을 발휘했다.

l 글로벌인프라 사업 부문의 “선전”

2020년 철강 부문이 수요산업 침체로 고전했던 반면, 글로벌인프라 부문은 견조한 실적을 유지했다. 특히 그룹 내 LNG 사업구조 재편으로 수익모델을 확대하고 있는 포스코에너지와 건축 및 플랜트 사업 부문 실적이 크게 개선된 포스코건설의 실적이 돋보였다. 2020년 글로벌인프라 부문은 합산 영업이익 11,877억 원을 달성, 철강 부문의 실적 악화를 보완했다.

구체적으로, 포스코에너지는 인천LNG복합발전소 3,4호기의 원료를 직도입하여 발전사업 수익성을 개선하고, LNG 선박 시운전 등 터미널 연계사업을 확대해 2019년 대비 2배 가까운 영업이익을 달성했다.

포스코건설은 건축과 플랜트 부문 실적이 개선되면서 영업이익이 전년비 35% 증가했다. 포스코인터내셔널은 미얀마 가스전 정기 수리와 저유가 영향으로 수익성이 소폭 감소한 영업이익 4,246억 원을 기록했다.

l 위기에 강한 포스코 DNA

사실, 2020년 코로나19 팬데믹은 거의 모든 산업에서 어두운 자취를 남겼다. 앞서 언급했듯이 포스코는 수요산업 침체와 원료가 상승에 따른 마진 하락 이중고로 창사 이래 첫 유급 휴업을 하는 등 유례없는 어려움을 겪어야 했다.

그러나, 도전이 있는 곳에는 늘 응전이 있다. 포스코는 그룹 차원의 비상경영 체제를 가동하며 코로나19 영향에 따른 타격을 최소화하며 글로벌 경쟁우위를 유지하는 동시에, 위기 후 기회 선점을 위한 성장 로드맵을 구체화했다.

(1) 현금흐름 중심의 선제적인 비상경영 체제 가동

포스코는 코로나19 장기화에 대비해 이미 지난 4월부터 비상경영 체제를 가동하여 선제적으로 유동성을 확보하고 원가경쟁력 강화 노력을 해왔다. 비상경영 체제의 핵심은 “현금 중시 경영”.

포스코는 경영관리 방향을 기존 손익 중심에서 현금흐름 중심으로 전환하여 그룹 차원에서 선제적으로 유동성을 늘려왔다. 또한 재고자산 등 순운전자본 감축, 투자시기 조정 등을 통해 현금흐름을 대폭 개선해 왔다.

그 결과 영업이익 감소에도 불구하고 오히려 현금흐름이 개선되고, 차입금 및 부채비율을 전년 수준으로 유지하는 등 재무 건전성이 강화됐다. 현재 포스코는 글로벌 철강사 중 최고 수준의 신용등급을 유지하고 있다.

햔편, 포스코는 전사적 원가절감 활동인 Cost Innovation 2020을 국내외 전 사업 부문으로 확대 시행, 지난해 총 4,390억 원의 원가절감을 달성함으로써 위기 극복에 힘을 보탰다.

(2) WTP(World Top Premium) 기반의 세일즈믹스 고도화

2020년 수요산업 침체는 프리미엄 제품(WTP) 판매량도 감소시켰으나, 위기 국면일수록 수익을 방어할 최고의 솔루션은 기술집적도가 높은 WTP 제품군에 있다.

포스코는 2분기 마이너스 이익률을 만회하기 위해 세일즈 믹스(Sales Mix) 고도화를 통해 수익성을 끌어올렸다. ‘20년 4분기 영업이익률 7.4%(포스코 별도 기준)를 기록한 것은 포스코 고유 기술 기반의 WTP 제품이 있기 때문에 가능했다.

(3) 미래 위한 핵심 성장사업 투자는 지속

코로나19로 인한 불확실성이 높아진 상황에서도 포스코는 핵심 성장사업인 2차전지소재사업을 중심으로 연구개발과 생산설비 투자를 지속했다. 이로써 이차전지소재 생산규모가 확대되고 매출이 지속 성장했다.

포스코케미칼의 광양 양극재 생산공장 준공, 포항 인조흑연 음극재 생산공장 착공을 비롯해, 해외 염호 개발을 위한 데모플랜트 가동 등이 대표적이다. 또한 이차전지소재 사업을 그룹의 핵심 성장사업으로 육성하겠다는 비전을 발표하며, 포스코케미칼의 1조 2,735억 원 자본 확충을 성공적으로 이끌었다.

포스코그룹은 이차전지소재사업을 속도감 있게 추진하여 2030년 양극재 40만 톤, 음극재 26만 톤 생산체제를 구축할 계획이다.

2021년 새해도 어느덧 한 달이 지났다. 코로나 백신이 공급되면서 글로벌 방역 체제가 새로운 국면을 맞을 것이라는 기대가 있지만, 코로나19 이전 수준을 회복하기까지는 시간이 좀 더 필요할 것으로 보인다. 포스코 위기 극복 DNA는 올해도 ‘위기 돌파 본능’을 유감없이 발휘할 것이다.

하이퍼루프의 최고 속도는 음속에 버금가는 1,200km/h로, 보잉787 항공기보다 빠르다. 서울-부산 이동 시간은 단 20분. 해운대에서 강남으로 출퇴근이 가능해지는 시간이다. 2004년 KTX가 처음 도입되고 서울-부산이 1일 생활권에 들어왔다면, 하이퍼루프가 도입될 경우 1시간 생활권이 되는 셈.

하이퍼루프라는 개념이 대중에게 널리 알려지게 된 계기는 테슬라와 스페이스X의 CEO인 일론 머스크(Elon Musk)가 언급하면서부터다. 지난 2013년 그가 처음 진공 튜브 안에 캡슐 형태의 고속열차가 움직이는 하이퍼루프 컨셉을 공개했을 때만 해도, 일부 비평가들은 머스크의 아이디어를 공상과학이라 치부하며 회의적인 반응을 보였다. 그러나 이 아이디어는 언론과 미디어의 집중조명을 받으며 본격적으로 연구되기 시작, 지난달에는 미국의 버진하이퍼루프원(VHO, Virgin Hyperloop One)이 라스베이거스 인근 네바다 사막의 실험터널에서 최초로 유인 시험주행을 성공적으로 마쳤다. 물론 아직 테스트 단계라 터널의 거리는 500m에 불과했고, 속도는 음속의 1/7 수준인 172km/h에 불과했지만, 사람을 태우고 진공 튜브를 달리는 이 컨셉이 더 이상 공상과학이 아니라는 것이 증명된 것이다.

※이미지 출처: 버진하이퍼루프원(VHO) 홈페이지

그런데 하이퍼루프는 과연 어떤 원리로 진공 튜브를 속을 이동하는 것일까? 이를 알기 위해 먼저, 하이퍼루프가 음속의 속도를 내는 과학적 원리를 살펴보자.

l 기차는 빠르다. 빠른 것은 비행기. 비행기는 높다~

비행기가 기차보다 빠른 이유는? 바로 어릴 적 불렀던 위 노래에 답이 있다. 물론, 비행기가 제트엔진을 탑재하고 있는 이유도 있겠지만, 기차는 지상에서, 비행기는 높은 하늘에서 이동한다는 교통 환경의 차이도 무시할 수 없다.

보통 비행기는 상공 10km에서 순항하는데, 이때 기압은 지표면의 30~40%에 불과하다. 기압이 낮아지고 공기의 밀도가 줄어들면, 기체에 닿은 공기저항이 줄어들기 때문에, 적은 에너지로도 빠르게, 더 효율적으로 이동할 수 있다. 보잉787기가 지표면 대비 30~40% 공기압에서 900km/h넘는 속도를 낼 수 있다면, 공기압이 1,000분의 1기압, 즉 0.1%의 진공 상태인 하이퍼루프 안에서는 이론적으로 음속에 가까운 속도를 낼 수 있는 것이다.

여담으로, 흔히 항공, 로켓 분야에서는 우리에게 익숙한 km/h라는 단위보다 ‘마하(mach)’라는 용어를 많이 쓰는데, 상공에서는 기압, 온도 등 이동 환경에 따라 기체가 많은 영향을 받기 때문에 실제 이동속도를 비교해 줄 기준점이 필요하다. 그 기준이 되는 속도가 바로 ‘마하1’인 음속 1,224km/h이다.

l 하이퍼루프는 진공 튜브 속을 달리는 자기부상열차

이제 하이퍼루프 차체와 진공튜브의 구조적 원리를 살펴보자. 사실, 하이퍼루프의 구조를 쉽게 이해하려면 ‘자기부상열차’를 떠올리면 된다. 열차 바닥과 레일에 자석이 달려있어, 서로 같은 극은 밀고, 다른 극은 당기며 앞으로 나가는 자기부상열차가 진공상태의 터널로 마치 미사일처럼 발사되어 빠르게 이동하는 것이 하이퍼루프의 구동 원리. 인천공항과 중국 상하이의 자기부상열차는 차량을 트랙으로 당기는 방식, 일본의 SCMaglev 자기부상열차는 차량을 트랙으로부터 밀어내는 방식을 차용하고 있다. 어떤 방식이든 트랙과의 마찰없이 부상하여 이동하기 때문에, 유지보수가 최소화된다는 장점이 있으며, 이는 하이퍼루프도 마찬가지다. 빠르다는 것 외에, 하이퍼루프가 승객의 입장에서 일반 열차와 다른 점이 있다면, 하이퍼루프는 공기 저항과 무게를 최소화하기 위해 캡슐 형태를 하고 있고, 창문이 없다는 정도. 하이퍼루프의 각 부분별 명칭은 다소 생소할 수 있는데, 레일은 ‘트랙’(Track), 터널은 ‘튜브’(Tube), 차량은 ‘포드’(Pod)라고 불린다.

▲ 창문이 없는 하이퍼루프 포드(차량) 천장에 가상으로 구현된 하늘과 오로라 (※이미지 제공: Hardt Hyperloop)

실제, 자기부상열차를 보유하고 있던 VHO가 실물 크기와 동일한 하이퍼루프 열차를 만들어 냈고, 2017년 무인 상태로 최고 속도인 386km/h를 기록한 바 있다. 또한 2019년 6월 유럽의 하이퍼루프 회사인 Hardt Hyperloop는 네덜란드에 길이 30m 규모 테스트 시설에서 세계 최초로 자기부상 열차의 노선변경 시스템을 시연해냈다. 기존의 노선 변경은 일반 기차와 같이 트랙을 이동하는 방식밖에 없었으나, Hardt Hyperloop는 차량이 고속도로에서 요금소와 나들목을 자유롭게 드나드는 것과 같이, 고속에서 노선 내 분기를 가능하게 함으로써, 하이퍼루프의 운용 효율을 극대화했다.

우리나라는 한국철도기술연구원이 8년 전, 세계 최초로 1kg 미만 모형 운송체를 700km/h까지 가속하는 데 성공한 이래, 한국형 하이퍼튜브(HTX)와 초고속 캡슐 트레인 개발에 착수했으며, 지난 11일에는 실물 크기의 1/17 로 축소 제작한 시험에서 최고 속도 1,019km/h를 기록하는 등 세계적 수준의 기술력을 보유하고 있다.

l 하이퍼루프 상용화, ‘튜브’의 안정성과 소재 기술이 핵심

하이퍼루프의 장점은 빠른 속도뿐만이 아니다. 진공 튜브 안에서 이동하기 때문에 소음이 없고, 안개나 태풍 같은 날씨에 대한 제약도 없으며, 당연히 CO₂ 발생도 없고, 1명이 1km이동하는 데 소비되는 에너지는 항공 대비 8%, 고속철도 대비 35% 수준으로, 운송 비용도 저렴하다.

그러나, 하이퍼루프가 상용화되기 위해서는 아직 몇 가지 해결해야 할 과제가 남아 있다. 상상을 한번 해보자. 내부가 진공상태인 수십, 수백 킬로미터의 튜브, 그 속을 1,200km/h의 속도로 달리는 열차.

※ 이미지 제공: Hardt Hyperloop

첫 번째 과제는 기밀성과 안정성 확보이다. 어떻게 하면 긴 튜브를 진공에 가까운 상태로 계속 유지하는 기밀성을 확보하면서, 고속으로 달리는 열차의 안정성도 확보하느냐가 관건인 셈. 앞서 시속 167km로 500m를 가는 유인 열차 실험이 성공하기는 했지만, 1,200km로 수십, 수백 킬로미터를 이동하기 위해서는 아직 갈 길이 멀다. 하이퍼루프의 트랙을 구성하는 튜브는 튜브 자체의 하중을 견뎌야 하는 것은 물론, 열차인 포드의 하중과 고속 주행에 따른 충격 및 열팽창을 견뎌야 하고, 심지어 대기압도 이겨내야 한다. 우리에게 익숙한 대기압도 내부가 진공 상태인 물체에는 견디기 힘든 압력이 되기 때문. 이러한 환경을 이기지 못해 자칫 튜브가 변형되거나 균열이라도 발생하면 대형 사고가 발생할 수도 있다. 튜브에 사용되는 소재와 구조 기술이 중요한 것도 바로 이 때문이다.

두 번째 과제는 ‘칸트로비츠 한계(Kantrowitz limit)’를 극복하는 것이다. 앞서 튜브 안이 진공상태라고 했지만, 사실 튜브 안에는 미세한 공기가 남아 있다. 열차와 튜브 사이의 공간이 좁아지고 열차의 속도가 음속에 가까워지면 튜브 내 공기의 흐름이 어느 순간 막히는 현상이 일어나는데, 이를 ‘공기 질식’, 전문 용어로는 ‘칸트로비츠 한계’라고 부른다. 이를 극복하려면 어떻게 해야 할까? 튜브 내에 공기의 흐름이 막히지 않도록 열차와 튜브 사이의 충분한 공간을 확보해야 하고, 그러기 위해서는 최적의 직경을 찾기 위한 튜브의 대형화가 수반된다.

세 번째 과제는 경제성을 갖추는 것이다. 튜브 소재로서 그동안 콘크리트, 탄소섬유, 스틸 등이 검토되었으나 콘크리트는 비용이 저렴하나 소재의 기밀성이 부족하고, 탄소섬유는 고비용에 가공성이 부족한 단점이 있다. 이에, 비용이 합리적이고 기밀성과 가공성이 우수한 스틸이 튜브의 소재로 각광받고 있다.

l 포스코-타타스틸유럽, 하이퍼루프에서 만나다

▲ 포스코와 타타스틸유럽이 공동으로 소재 개발에 나선 하이퍼루프 튜브 모식도

하이퍼루프 튜브를 스틸로 만든다면, 얼마나 많은 강재가 소요될까? 전문가들은 직경 4m의 튜브를 제작하는 데, 1km당 약 2,500톤의 강재가 소요될 것으로 예상하고 있어, 하이퍼루프 튜브용 강재는 철강업계에서 미래 대규모 신시장이 될 가능성이 높다. 하이퍼루프 상용화의 지름길이 튜브 제작 기술에 달려있는 만큼, 안정적인 튜브용 특화 강재를 개발하여 시장 및 규격을 선점하는 일은 매우 중요하다고 할 수 있다.

이에, 포스코는 지난 6일 타타스틸 유럽(TSE, Tata Steel Europe)과 협약식을 열고, 하이퍼루프용 소재 개발에 본격적으로 나서기로 했다. 하이퍼루프 전용 강재 개발뿐만 아니라, 하이퍼루프의 안전성, 경제성 등을 고려한 최적의 구조 형식과 제작 방법을 도출하는 구조 솔루션을 개발하고, 글로벌 프로젝트에도 공동 참여하는 등 사업분야 전반에 대해 협력하기로 한 것이다. 포스코는 하이퍼루프 전용 강재 및 이용기술 솔루션을 다수 보유하고 있고, 타타스틸 유럽은 튜브 구조 기술에 강점이 있는 만큼, 양사의 시너지 창출이 기대되는 동시에, 글로벌 철강사 간 모범적인 개방형 협력 사례(Open Collaboration)로도 평가받고 있다.

▲ 포스코와 타타스틸 유럽이 포스코 포항제철소, 타타스틸 유럽 네덜란드 본사를 영상으로 연결해 하이퍼루프에 관한 협약을 체결했다.

VHO, HTT(Hyperloop Transportation Technologies), Hardt Hyperloop 등 많은 하이퍼루프 회사들은 지금 세계 각지에서 하이퍼루프 건설을 위한 속도 경쟁을 벌이고 있다. 앞서 미국 네바다주에서 세계 최초로 유인 실험에 성공한 VHO는 인도의 뭄바이-푸네, 아랍에미리트(UAE)의 두바이-아부다비를 잇는 두 프로젝트를 진행 중이고, 미국 HTT는 내년 10월로 연기된 2020년 두바이 세계박람회(Expo2020) 전시센터와 알막툼(Al-Maktoum) 국제공항을 잇는 세계 최초의 상용 구간 프로젝트를 추진 중이다. 유럽의 Hardt Hyperloop는 2019년에 최고 속도 700km/h, 길이 3km의 Hyperloop test center를 네덜란드에 설립하는 계획을 발표한 바 있다. 이런 속도라면, 언젠가 서울과 부산이 하이퍼루프로 이어지는 그 날이 조만간 올지도 모르겠다. 그리고 하이퍼루프 개발에 포스코가 함께 한다면 그날은 생각보다 빨리 다가올 수도 있다.

* 도움말 주신 분:
철강솔루션연구소 구조연구그룹 조우연 수석연구원
강재연구소 열연선재연구그룹 양홍석 수석연구원
열연선재마케팅실 열연선재솔루션그룹 김한성 과장
포스코유럽 나승민 부장

l 코로나19로 타격받은 글로벌 철강업계 … 수요 회복, 가능할까?

세계철강협회는 매년 4월과 10월 두 차례, 철강 단기수요전망(SRO, Short Range Outlook)을 발표하는데, 최근 10월 발표한 자료에 따르면, 글로벌 철강 수요는 아직 코로나19 이전 수준을 완전히 회복하기에는 시간이 더 필요해 보인다. 지난 5월 중순 이후 대부분 국가의 경제활동이 재개됐지만, 봉쇄 조치(lockdown) 기간 동안 발생된 철강 수요 하락을 쉽게 만회하기 어려운 상황. 덧붙여, 사회적 거리두기 지속에 따른 세계 경제성장 둔화와 높은 실업률도 철강 수요 회복을 더디게 하는 요인으로 계속 작용할 것이라고 세계철강협회는 지적했다. 올해 글로벌 철강 수요 감소 폭은 -2.4%, 완제품 기준으로 1,725백만 톤 수준의 수요가 예상되며, 내년에는 4.1% 상승해 1,795백만 톤을 기록할 것으로 전망된다. 그런데, 이는 올해 중국의 철강 수요 회복에 따른 일시적 영향으로 풀이되며, 중국 외 대부분 지역은 이전의 철강 수요 수준을 회복하는 데 상당한 시간이 필요한 것은 물론, 지역별 회복 속도에도 큰 편차가 예상된다.

지역별 철강 수요 전망을 좀 더 자세히 살펴보면, 올해 중국의 경우 인프라 투자를 바탕으로 한 정부의 강력한 경기부양 정책과 부동산 시장 강세로 GDP는 플러스 성장과 함께 철강 수요도 +8.0% 가 전망된다. 반면, 중국 등 일부를 제외한 대부분 지역의 철강 수요는 올해 크게 하락할 전망인데, 미국 등 북미지역은 감소 폭이 -15.3%, EU는 상반기 대비 하반기 감소 폭이 다소 완화되긴 했으나 마찬가지로 15% 이상의 수요 감소가 예상된다. 코로나19로 도쿄 올림픽이 연기된 일본과 4~5월에 걸쳐 매우 강력한 봉쇄 조치가 내려진 인도도 수요 하락세가 큰 것은 마찬가지. 동남아시아는 말레이시아와 필리핀이 가장 큰 영향을 받은 가운데 -6%의 철강 수요 하락이 예상된다고 세계철강협회는 전망했다.

그렇다면, 내년에는 조금 나아질까? 이는 개발도상국과 선진국 간의 다소 차이가 있는데, 개발도상국은 사회기반시설 투자로 인해 철강 수요가 빠르게 회복할 것으로 예상되나, 선진국은 상대적으로 회복세가 더딜 것으로 보여, 2021년에도 중국을 제외한 글로벌 철강 수요가 팬데믹 이전 수준을 완전히 회복하기는 어려울 것으로 세계철강협회는 내다봤다. 일본은 수출 약세와 투자심리 악화로 내년도 수요 회복이 제한적일 것으로 예상되며, 무엇보다 올해 거의 유일한 수요 증가를 기록한 중국의 철강 수요가 올해 +8%에서 내년 0%로 둔화될 것이라는 전망이 내년도 글로벌 철강 수요 전망을 어둡게 하는 요인이 되고 있다. 다른 지역을 살펴보면, MENA(Middle East North Africa) 지역은 팬데믹과 유가 하락의 영향으로 큰 타격을 받아, 내년에도 수요 회복이 어려울 것으로 보이며, 남미의 경우 불충분한 의료 시설과 시스템 문제로 인해 팬데믹의 영향을 크게 받았으나, 이중 브라질은 경제봉쇄가 해제된 이후 예상 밖의 강한 회복세를 보여, 비교적 낙관적인 수요 전망이 예상된다.

l 2009년 금융위기 vs. 2020년 팬데믹 위기, 무엇이 다른가?

이처럼 대부분의 국가가 팬데믹으로 인해 철강 산업에 큰 타격을 받은 상황. 과거 글로벌 금융위기 때는 어땠을까? 세계철강협회는 2009년과 2020년 두 위기를 다음과 같이 다이어그램으로 비교하고 있다.

가장 먼저 눈에 띄는 것은 철강 수요 하락폭이다. 2020년 철강 수요 하락폭은 -2.4%로, 2009년 -6.3% 보다 더 작다. 코로나19가 GDP 및 투자 부문에 미치는 영향력이 금융위기 보다 더 클 전망이지만, 오히려 철강 수요 하락폭은 2020년이 2009년보다 더 작은 셈. 세계철강협회는 이 원인을 GDP 하락 원인의 차이에서 찾고 있는데, 팬데믹은 GDP 하락이 주로 항공, 관광 등 서비스산업에서 발생한 반면, 금융위기는 GDP 하락이 철강 수요가 높은(steel intensive) 투자 부문에서 기인했기 때문인 것으로 설명하고 있다. 즉 금융위기 당시에는 중국이 강한 성장 동력을 제공하면서 개발도상국들의 회복을 견인하여 GDP와 철강 수요가 비교적 빠른 반등을 보였지만, 팬데믹 위기의 경우는 이 같은 요인을 기대하기 어려워, 2020년 철강 수요 하락폭은 금융위기 대비 낮으나 회복속도는 오히려 2009년 보다 늦을 것이라는 예상이다.

l 철강의 주요 수요 산업에 대한 전망은 어떨까?

글로벌 자동차 산업은 팬데믹에 의해 가장 영향을 많이 받은 분야로, 코로나19가 급격히 확산하던 4월 자동차 생산량은 전년 동기 대비 -70% ~ -90% 수준, 올해 2분기는 -34% 수준으로 하락한 바 있다. 건설업은 공급망 붕괴와 노동력 부족으로 팬데믹 초기 큰 악영향을 받았으나 다행인 점은 다수의 정부가 경기부양을 위해 공공 프로젝트를 착수함에 따라 제조업 대비 타격을 적게 받았다는 점. 주문 감소와 공급망 붕괴로 큰 타격을 받았던 기계장치산업은 5월 이후 하락세가 다소 완화되었으나, 대부분의 국가에서 낮은 수익과 투자심리 약세로 많은 투자 사업들이 지연되거나 취소되어 팬데믹 이전 수준으로 반등하기에는 오랜 시간이 소요될 것으로 세계철강협회는 예상하고 있다.

l 한국 철강업계는 포스트 팬데믹 시대를 어떻게 대비해야 할까?

세계철강협회 경제담당 이사로 재직 중인 한내희 박사는 “팬데믹이 수요 산업에 양적 변화뿐 아니라 질적 변화를 가져올 것이 분명하지만, 아직 그 방향성을 뚜렷이 예측하기가 어려운 상황”이라며 “저성장 및 불확실성이 향후 수년간 한국 철강산업의 환경을 지배할 것”이라고 전망했다. 이어, “이제까지 한국 경제 및 철강산업의 성장을 뒷받침해왔던 글로벌라이제이션(Globalization) 의 패러다임이 변화할 것”이라며 “한국 철강산업은 수요산업의 변화를 직시하고, 이를 통해 기회를 창출할 수 있게 준비해야 할 것이며, 유연성과 수요산업과의 결속에 기반한 경쟁력 향상에 초점을 두어야 한다”고 제언했다. 또한 “팬데믹 이후 가속화될 것으로 예상되는 디지탈화와 탈탄소화에 경쟁 우위를 가지는 것이 향후 생존의 기본”이라고 덧붙였다.

l 포스트 팬데믹 시대, 포스코의 대응 전략은?

팬데믹의 여파가 완화되고, 철강 수요도 조금씩 회복하고 있지만, 코로나19의 재확산(2nd, 3rd wave), 팬데믹 장기화 등 글로벌 철강 산업에 영향을 미칠 불확실한 변수는 얼마든지 남아 있다. 비대면의 일상화에 따른 디지털산업의 급성장, 안전·환경·공공성이 우선되는 사회 시스템, 정부의 개입, 국제질서의 다극화 및 자국 우선주의 등 포스트 팬데믹 시대의 정치·사회적 변혁은 이미 진행되고 있으며, 이러한 변화에 발맞춰 포스코는 철강산업의 메가트렌드를 ① 뉴모빌리티(New Mobility) ② 도시화(Urbanization) ③ 디지털화(Digitalization) ④ 탈탄소화(De-carbonization) ⑤ 탈글로벌화(De-globalization)로 정의하고, 포스트 팬데믹 시대에 대비하고 있다.

포스코 최정우 회장은 지난 10월 27일 글로벌 철강 전문 분석기관 WSD(World Steel Dynamics) 온라인 컨퍼런스 기조연설에서 ‘포스트 코로나 메가트렌드와 철강산업: 새로운 10년(POST-COVID19 Megatrends: A New Decade)’ 라는 주제로 그와 같은 철강산업의 메가트렌드를 전망하며, 철강업계의 공동 대응과 지속성장 방안을 제안했다.

▲ 포스코 최정우 회장이 WSD 온라인 컨퍼런스 기조연설에서 철강산업의 메가트렌드를 설명하고 있다.

철강 산업의 메가트렌드를 하나씩 살펴보면, ‘뉴모빌리티’에서 포스코는 전기차 확산, 자율주행 기술 발전, 경량화 경쟁 등 자동차 업계의 패러다임 변화에 적극 대응할 계획이다. 초경량 고강도 차체와 샤시 소재를 개발해 친환경차 플랫폼에 대응하고, 배터리팩 소재나 모터용 전기강판, 복합소재 솔루션 등 철강의 높은 경제성과 친환경성을 앞세워 미래 자동차 시장에서도 가장 선호하는 소재가 되도록 해야 한다는 전략이다.

미래 ‘도시화’에 대해 철강업계는 건설업과 공조해 강건재 제품을 혁신하며 대응할 계획이다. 팬데믹 이후 건설업에서는 비대면, 스마트 컨스트럭션 기술이 더욱 활성화될 것으로 예상되는데, 이 경우, 설계부터 시공, 사용 단계에 이르기까지 벨류체인 전반에 고객 맞춤형 부가가치 창출이 가능해진다. 이미 포스코는 프리미엄 강건재 브랜드 ‘이노빌트(INNOVILT)’를 지난해 출범, 고품질 친환경 고부가가치 철강재를 공급하고 있다.

철강업계의 ‘디지털화’는 ‘스마트 제철소’로 정의할 수 있다. 제철소의 모든 설비와 공정이 데이터화되고, 실시간 시뮬레이션 되어, 최적의 설비와 공정 제어가 이루어지는 ‘디지털 트윈’(Digital Twin) 제철소가 바로 스마트 제철소의 미래 지향점. 포스코는 지난해 세계경제포럼에서 4차 산업의 미래를 선도하는 ‘등대 공장’에 선정된 성과를 바탕으로, 더욱 발전된 스마트 제철소로 진화하기 위해 노력하고 있다.

‘탈탄소화’는 글로벌 철강산업이 공통적으로 직면한 도전 과제다. 저탄소를 넘어 탄소중립으로 가는 것. 이를 위해 포스코를 포함한 글로벌 철강업계는 ‘포스트 2050 탄소중립 생산체제’로의 단계적 전환을 본격화하고 있다. 포스코 최정우 회장은 WSD 기조연설에서 ‘그린 스틸 이니셔티브’를 추진할 것을 제안하며, 저탄소 혁신 기술에 대한 철강사간 기술 교류와 정보 교류를 강화하고, 국제 사회의 탄소 중립 성과 측정과 평가 가이드라인, 기준 수립 등에 대한 철강 업계 차원의 적극적인 의견 개진과 공동 대응이 필요하다고 강조했다.

코로나19로 인해 가속화될 ‘탈글로벌화’ 시대에 대비도 필요하다. 무역 의존도가 높은 한국으로서는 팬데믹 이후 강화될 것으로 보이는 자국 이익 우선주의 및 보호무역주의가 여전히 우려되는 상황. 이미 코로나19 이전부터 한국 철강산업은 중국의 저 성장세로의 전환 및 중국發 공급과잉에 의한 경쟁 심화라는 외부 요인, 국내 수요의 정점 도달이라는 내부 요인 등으로 이미 어려운 시기를 겪고 있었다. 그나마 다행인 것은 우리나라의 코로나19에 대한 성공적인 대응 덕분에 한국 경제와 철강산업은 유럽, 일본 등 타 선진국에 비해 타격을 적게 받았다는 점이라 할 수 있다.

한편, 포스코는 지난 10월 27일 WSD에서 선정하는 ‘세계에서 가장 경쟁력 있는 철강사’에 11년 연속 1위로 이름을 올렸다. 올해는 독일 Salzgitter社가 추가되어, 전 세계 35개 철강사를 대상으로 진행된 이번 평가에서, 포스코는 총 23개 평가항목 중 가중치가 높은 기술혁신 노력, 부가가치 제품 믹스, 하공정&비철강사업, M&A/제휴/JV 등 7개 항목 만점을 기록했다. 포스트 팬데믹 시대와 다가올 철강업계 메가트렌드에 대비해 포스코는 세계 최고의 경쟁력을 바탕으로, 철강업계와 공동 대응하여 이 위기를 극복하고, 지속해서 성장해나갈 것이다.

* 도움말 주신 분: 세계철강협회 한내희 박사
-미국 펜실베니아주립대 경제학 박사
-포스코경영연구원 마케팅센터장, 중국연구센터장 등 역임
-현재, 세계철강협회 수석 경제학자 및 경제담당 이사

지난해 한국은 약 3천만 톤의 철강을 수출해 세계 3위를 기록했지만, 동시에 수출 규모의 반이 넘는 약 1천6백만 톤을 수입해 세계 5위의 철강 수입국이 됐다. 특히, 한중일 동북아 3국간 교역에서는 유일한 철강 순수입국이다.

어떻게 이런 일이 생기는 것일까?

그동안 우리는 한국 철강산업의 어려움에 대해 이야기할 때, 글로벌 보호무역주의 확산으로 철강 수출시장이 위축되는 상황에만 주목해왔다. 하지만 이제는 수입 철강재에 무방비하게 위협받고 있는 국내시장의 어려움에 관심을 가져야 할 때가 되었다.

2019년 한국 철강산업의 수출입 그래프를 보자. 내수와 수출이 동반 부진한 가운데 수입만 증가하고 있는 모양새다.

내수는 지난해 하반기 이후 자동차, 건설 등 주요 수요산업의 부진으로 전년비 0.9% 감소, 수출은 글로벌 교역 환경 악화로 0.2% 소폭 감소한 반면, 수입은 전년비 9% 증가했다. 수입재 중에서는 절반 이상(50.6%)을 차지하는 중국산이 12.5%로 가장 높은 증가폭을 보였다.

그렇다면, 국내로 들어온 수입 철강재는 어떻게 유통되고 있을까?

l 수입 철강재 비중 높은 한국 시장

지난해 중국산 철강재 전체 수입 물량 8,498천 톤 중 약 60%인 5,098천 톤을 차지한 판재류를 중심으로 살펴보자. 리롤러(전문압연업체)의 수입 비중이 절반 가까이 차지하고 있다. 이 말은 수입 철강재가 국내로 들어와 조선, 건설, 건재, 강관, 차, 가전 등 실수요가에게 직접 판매되는 비중보다, 재압연되어 어디론가 다시 판매되는 비중이 높다는 것을 의미한다.

이처럼 중국산 수입재를 재압연하여 판매하는 유통경로는 자칫 한국을 리틀 차이나(Little China) 즉, 중국 철강재의 우회수출 기지라는 부정적 인식을 심어줄 수 있다. 실제 미국 및 EU 정부는 지난 몇 년 동안 한국을 중국 철강재의 우회수출 기지로 의심하고 우리나라에 무역구제 조치를 실시하고 있다.

한국에 철강재를 수출하는 데에서 나아가 지난해 중국 청산강철은 국내에 스테인리스 냉연밀 신설을 시도하기도 했는데, 중국산 철강재 수입 확대는 중국 철강업체가 국내에 직접 진출하는 유인을 제공할 수도 있다.

수입재 방어는 비단 국내 철강시장 보호뿐만 아니라, 원자재를 공급하는 고로밀과 원자재를 외부로부터 조달해 철강재를 생산하는 단압밀 간에 협력 생태계를 구축의 계기가 될 수도 있다. 고로밀은 국내 하공정 업계의 수익성 유지를 위한 가격 지원 정책을 지속하는 한편, 수입량 감소로 국내 시장에 국산재 수요가 증가할 경우 수출 물량의 내수 전환함으로써 하공정업체에 안정적인 소재 공급을 보장할 수 있다. 글로벌 규제 확산에 따라 철강 수출시장이 축소되더라도, 내수 공급이 확대된다면, 수출 물량을 국내에서 소화할 수 있게 된다.

l 한국, 철강 수입 비중 31% … 일본·독일보다 크게 높아

한국은 특히 중국산 철강재의 수입 의존도가 높은데, 이렇게 중국산 유입이 많은 것에 대해 전문가들은 중국 정부의 보조금 지원과 일부 철강사의 환경파괴와 같은 불공정성이 그 이면에 자리하고 있다고 말한다. 실제, 미국 상계관세 부과 시 보조금으로 판정된 바 있는 중국 정부의 철강 보조금 지원 유형은 국영 철강사의 지분 참여, 출자전환이나 채무 포기 형식의 채무변제 등 매우 다양한 것으로 알려져 있다.

최근에는 일본산 수입도 크게 늘었는데, 내수시장 부진으로 인근 한국 시장을 적극 공략하고 있기 때문이다. 심지어 일본산은 7월 기준 열연 가격이 톤당 400달러로 중국산 보다 47달러나 낮게 판매되었다.

국내로 유입되는 수입재의 영향으로 한국 철강사들은 오랫동안 생산 물량을 국내가 아닌 수출로 소화해야 하는 기형적인 수출입 구조가 고착되어 왔다. 전통적인 소부장(소재, 부품, 장비) 산업 강국인 독일과 일본은 자국의 고품질 국산 소재를 적극 사용해 자국 시장에서 철강 수입 비중이 각각 16%와 10%에 그치는데, 이는 한국의 철강 수입 비중이 31%인 것과 크게 대비된다. 철강 수입 주요국의 수입 규제 조치를 비교해보자.

*주: 수입물량은 EU 28개국 역내 교역 포함, EU 개별국은 수입국 순위에서 제외(2위 독일, 3위 이탈리아 등)
*출처: worldsteel(수입물량) 및 포스코경영연구원 자료 종합

다른 국가들의 경우, 공정한 경쟁 환경 조성이라는 명분 하에 수입재에 대한 다양한 방식으로 무역규제를 강화하고 있다. 미국은 AD/CVD 규제 및 철강과 알루미늄에 대한 무역확장법 232조를 발동했으며, EU는 미국의 232조 도입 이후 풍선효과로 인한 역내 수입재 급증을 우려해 세이프가드를 시행했다. 심지어 중국조차도 국내시장 보호를 위해 자국 철강사인 청산강철의 인니법인을 통해 생산·수출되는 STS 열연 소재에 대해 지난해 8월 반덤핑관세를 부과하기도 했다.

철강은 제조업의 기초 소재를 공급하는 산업으로, ‘2030년 4대 제조강국으로 도약한다’는 정부의 ‘제조업 르네상스 전략’ 달성을 위해서도 매우 중요하다. 고품질 국산 소재를 사용해야 제품의 품질 경쟁력을 확보할 수 있고, 제조업의 기반이 되는 소재, 부품, 장비 산업을 제대로 육성할 수 있기 때문이다. 국산 소재를 사용하지 않는 소부장의 국산화는 절름발이 국산화에 그칠 우려가 있으며, 제조업 르네상스를 꿈꾸는 세계 5대 제조강국 한국의 위상을 높이기 위해서라도 수입 철강재 의존은 지양해야 한다.

또한 철강 산업은 양질의 일자리를 제공하는 산업으로, 한국은행 산업연관표(‘15년 기준)에 따르면 1차 금속 제조업의 정규직 취업자는 전체 20만 명 중 18만 명, 상용직 취업률은 약 90%에 가깝다. 철강산업은 포항, 부산, 울산, 창원, 광양, 당진 등 우리나라 국토 곳곳에 지역 경제의 근간으로 자리 잡고 있으며, 국가 균형 발전과 지역 경제 활성화, 지역민 고용 등에 있어서도 중요한 역할을 하고 있다.

한편, 저품질 수입재의 사용은 자칫 건축물이 붕괴하는 대형 사고로 이어져 국민의 안전과 건강, 위생을 위협할 가능성을 높인다. 때문에 독일 등 EU 선진국의 경우 EN(유럽규격) 및 ^*CE마크 도입으로 규격재 사용을 강제하고, 비인증 제품 유통 시 페널티를 부과하는 한편, 사전 인증 제도를 도입함으로써 안전, 건강, 환경을 위한 다양한 소비자 보호 조치를 이행하고 있다.

* CE마크(Conformité Européenne Mark): 제품이 모든 유럽연합(EU) 회원국의 기준을 충족시키는 경우 붙이는 인증 마크로, CE마크를 부착한 제품은 소비자의 건강, 안전, 위생 및 환경 보호와 관련된 유럽 규격의 조건들을 준수한다는 의미로 받아들여짐.

l 수입재 국내시장 잠식, 수요산업 경쟁력 동반 악화 우려

연강선재 가공산업의 경우, 외국산 제품에 이미 시장이 잠식되어, 국내 철선 생산량이 ‘06년 56만 톤에서 ‘19년 38만 톤으로 십여 년 만에 3분의 2 수준으로 줄었다. 이러한 상황이 지속된다면 연강선재로 생산하는 스프링 등 고급 제품의 생산 기반도 약화될 수 있다.

*연강선재란? 탄소(C)가 0.06%~0.40% 정도 함유된 연강으로 만든 선재로, 우리 주변에서 흔하게 접할 수 있는 철사, 철조망, 못, 철선 등의 제작에 사용되는 원재료다.

고층 빌딩, 공장, 체육관 등의 기둥재와 아파트, 학교, 상가, 교량 등의 기초용 말뚝 등으로 사용되는 건설자재인 H 형강도 지난 2010년 이후 중국산 H 형강 덤핑 물량이 쏟아져 들어오며 2015년에는 국내 시장의 30% 이상을 잠식한 바 있다. 10명이 사망하고 100여 명이 중경상을 입었던 2014년 경주 마우나 리조트 붕괴 사고 원인 중 하나로 지목된 것이 바로 이 중국산 H 형강이었다.

이처럼 수입재의 국내 시장 잠식은 국민들의 안전과 건강을 위협할 뿐만 아니라, 국산 철강제품들의 생산량이 감소로 이어져 생산 기반이 약화되고, 결과적으로 한국 철강산업과 수요산업의 경쟁력이 동반 약화되는 악순환의 구조가 심화될 수밖에 없다.

l 국내 철강업계 – 수요산업 간 상생 협력이 해결책

가장 바람직한 모델은 경쟁력 있는 국내 철강산업과 수요산업이 협업하여 동반성장을 이뤄내는 것이다. LNG선 화물창에 수입재인 인바(Invar, 니켈, 탄소, 망간의 합금강)강 대신 국산 고망간강을 적용해 조선사는 원가절감을, 철강사는 매출 확대를 이뤄낸 사례나, 수소차에 연료전지분리판용 스테인리스강을 적용해 제품 혁신을 이뤄낸 사례와 같이 수입재 의존을 지양하고 철강산업과 수요산업이 협업한다면 2030년 제조업 르네상스는 생각보다 빨리 도래할 수도 있다.

▲ LNG 연료탱크 및 화물창 신소재인 고망간강을 최초 적용한 그린아이리스호(좌), 포스코가 세계 최초로 개발한 수소차 연료전지 스테인리스강 금속분리판(Poss470FC) 이미지(우)

외부 환경 요인도 무시할 수 없다. COVID-19로 인한 팬데믹 사태는 산업계에 불확실성을 가중시키고 있다. 국민의 안전과 건강에 영향을 미치는 필수 소재와 물자를 외국에 의존하는 상황에서 국내 산업계가 소재 공급의 어려움을 겪었던 것이다. COVID-19가 지속되고 외부 공급망 접근이 불가능한 상황이 발생하더라도, 위기에 유연하게 대응하는 방법은 필수 소재의 국내 생산을 강화하여 국내에 안정적인 생산 기반을 갖춤으로써 미래를 위한 만반의 준비를 하는 것이다. 외부 환경의 불확실성에 대비하는 차원에서도 과도한 수입재 의존을 지양할 필요가 있겠다.

l 2020 2Q 포스코 실적 분석

(1) 철강 부문 실적 악화

포스코의 올 2분기 연결기준 매출액은 13조7,216억원, 영업이익은 1,677억원, 순이익 1,049억원을 기록했다. 별도기준 매출액은 5조 8,848억원, 영업이익은 -1,049억원, 순이익은 66억원을 기록했다.

포스코 별도기준 실적이 보여주듯, 철강 부문의 실적이 저조했는데, 이는 코로나 19로 인한 글로벌 수요산업 부진으로 판매량과 가격 하락세가 이어진 반면, 원료가격이 급등하면서 빚어졌다.

포스코 주력 수요산업의 하나인 자동차 산업의 경우, 글로벌 완성차업체들의 연쇄 셧다운(Shut down)으로 세계 자동차 공장의 73%가 멈췄고, 비교적 양호했던 국내 완성차업체의 해외공장도 중국을 제외하고는 미국, 유럽, 남미, 인도 등 11개 공장이 ‘올스톱’ 하기도 했다.

여기다, 원료인 철광석 가격은 지난 10일 톤당 104.27달러를 기록하며 코로나19가 본격 확산하기 시작한 2월초(80달러대)보다 30% 가까이 급등했다. 철광석 주요 수출국인 호주와 브라질이 자연재해나 사고로 생산 차질을 빚는 사이, 대규모 인프라 투자에 나선 중국의 수요가 늘면서 가격이 뛴 것.

철광석 가격 급등에 의한 제조원가의 상승, 반면 수요산업 침체로 인한 판매가 하락의 이중고 상황, 다시 말해, ‘밀마진’이 대폭 축소되는 위기로 전분기 대비 조강 생산량은 127만톤, 제품 판매량은 85만톤 감소한 779만톤과 776만톤을 각각 기록하였다.

다만, 주요 경쟁사들이 설비 폐쇄 또는 가동 중단 등 감산(減産)을 이어가는 와중에도 상대적으로 포스코의 조강생산량은 크게 줄지 않았다. 광양3고로 개수 및 열연, 후판 등 압연라인 수리로 전분기 대비 일부 감소한 측면은 있지만 수익성이 낮은 제품 중심으로 생산을 축소하는 등 탄력적인 설비 운영을 통해 감산을 최소화하였다. 포스코는 전분기에 이어 유연 생산판매 체제를 운영하며 출선비와 철스크랩량을 조절하는 등 고로 가동 중단과 같은 극단적 상황을 피할 수 있었다.

(2) 선제적 비상경영체제 가동

포스코는 코로나19로 인한 불황 장기화에 대비하여 이미 지난 4월부터 비상경영체제를 가동하여 선제적으로 유동성을 확보하고 원가경쟁력 강화 노력을 해왔다.

먼저, 경영관리를 손익중심에서 현금흐름 중심으로 전환하여 그룹 차원에서 선제적으로 유동성을 늘려왔고, 재고 등 순운전자본을 최소화하고 투자 시기 등을 조정하여 현금흐름을 개선했다.

또한, 전사 차원의 원가절감 활동인 ‘Cost Innovation 2020’의 지속적인 추진과 극한적인 비용절감을 통해 금년 상반기 1,752억원의 원가절감을 달성하였다.

이를 통해 포스코는 별도기준 자금시재가 전분기 대비 3,411억 원 증가한 12조 645억 원을, 부채비율 역시 전분기 대비 1.4% 포인트 감소한 26.9%를 기록했다. 연결기준으로도 자금시재가 전분기 대비 1조 5,621억 원 증가한 16조 9,133억 원을, 부채비율은 전분기 대비 0.7% 포인트 감소한 72.8%를 기록하며 재무구조가 지속적으로 개선됐다.

이러한 선제적 재무건전성 강화 노력에 힘입어 포스코는 글로벌 철강사 중 최고수준의 신용등급을 유지하고 있으며, 주가도 글로벌 철강사 대비 낮은 하락세를 보였다.

(3) 글로벌인프라 사업부문 선전

철강 부문의 실적악화에도 불구하고 글로벌인프라 사업부문이 양호한 실적을 보이며 부진을 만회했다. 특히, 포스코건설은 건축사업 매출 증대와 플랜트사업 이익 개선으로 전분기 대비 매출액은 828억이 증가하였고 영업이익은 2분기 연속으로 1,100억원대를 상회했다.

포스코인터내셔널은 코로나19 확산으로 인한 트레이딩 감소에도 미얀마 가스 판매로 양호한 영업이익을 실현했으며, 포스코에너지도 LNG터미널 부대사업 확대로 발전 이익 감소를 만회했다.

(4) 미래 현금흐름 창출을 위한 핵심사업 투자는 지속

코로나19 등으로 글로벌 경제 불확실성이 높아진 상황에서도 포스코는 핵심 신성장 동력인 2차전지 소재사업의 연구개발과 선제적 투자는 지속했다.

포스코케미칼은 지난 5월 광양에 연산 2만톤 규모의 양극재 공장 준공식에 이어, 7월 포항에 인조흑연 음극재 생산공장을 착공하며 지금까지 일본과 중국 등에서 전량 수입해왔던 인조흑연 음극재를 국산화할 수 있는 첫 발을 뗐다

포스코그룹은 향후 자동차 시장 재편에 대비해 2023년 국내 연산 기준으로 천연흑연 음극재 10만 5천 톤, 인조흑연 음극재 1만 6천 톤, 양극재 9만 톤까지 증설 투자를 지속적으로 확대하는 등 2차전지 소재사업의 투자를 지속해 나갈 계획이다.

l 어려웠지만 하반기 실적 호전 기대

포스코는 코로나19로 인해 2분기 실적 하락이 불가피했지만, 원가 절감과 생산성 향상을 통해 위기를 돌파해 나갈 것이다.

하반기에는 자동차강판용 기가스틸 및 태양광 구조물용 PosMAC 등 고부가 제품 판매 확대, Sales-Mix 최적화와 중국 등 수요 회복 지역으로의 수출 강화로 수익성을 향상시킬 계획이다.

그룹 차원에서는 포스코인터내셔널의 식량 트레이딩 확대 및 우크라이나 곡물터미널 본격 가동, 포스코건설의 송도국제업무단지 프로젝트 정상화, 포스코에너지의 LNG터미널 부대사업 확대, 포스코케미칼의 이차전지소재 투자 지속과 제철공장 부산물 활용 과산화수소 합작사업 등으로 미래 수익의 기반을 다지겠다는 계획이다.

그로부터 1년이 흐른 지금, 등대공장 포스코는 그 이름이 무색하지 않게 일관제철 全 공정에서 스마트한 면모를 보여주고 있다. 단일 공장 수준으로 개발되던 스마트팩토리가 이제는 생산계획부터 출하까지 전 공정을 관통하는 수준으로 진화되는 중. 특히 포스코 고유의 연속 공정용 스마트팩토리 플랫폼인 ‘포스프레임(PosFrame)’은 포항, 광양 통틀어 20개 공장을 관통하면서 전, 후 공정의 데이터를 동시에 분석하고 인공지능화하기에 이르렀다.

포스코 뉴스룸이 등대공장 선정 1주년을 맞아 포스코 스마트팩토리에 도입된 인공지능이 무엇을, 어떻게, 얼마나 바꿔 놓았는지 한눈에 살펴볼 수 있도록 준비했다. 제조업은 노동집약적 산업이라는 선입견을 깨부수는 인공지능 제철소! 보다 자세한 내용이 궁금하다면 인포그래픽 아래까지 스크롤을 쭉~ 내려보자.

생산계획 I 소Lot 주문 자동 설계 ☞ 소요시간 12시간 → 1시간

제철소 생산 계획 담당자들은 더 이상 소Lot 주문을 처리하는 데 긴 시간을 보내지 않는다. 인공지능이 단 1시간 만에 소Lot 주문을 판단하고 설계하기 때문이다. 소Lot란 제철소에서 요구하는 최소 주문량에 미달되어 생산단계에서 제약을 받는 주문을 말한다. 기존엔 주문이 들어오면 담당자가 일일이 소Lot 주문인지 파악하고 이 주문과 함께 작업할 수 있는 다른 주문이 있는지 확인해야 했다. 고객 입장에서도 양이 적은 주문은 출강 될 때까지 시간이 오래 걸리다 보니, 급한 주문일 때는 납기를 맞출 수 있을지 고민이 컸다. 소Lot 주문 처리에 드는 평균 시간은 무려 12시간이었다.

이제는 단 1시간이면 인공지능이 자동으로 주문의 소Lot 여부를 판단해 준다. 포스코는 그간의 데이터를 분석해 소Lot 주문에 영향을 주는 인자 12개를 도출해내고, 인공지능이 스스로 주문을 판단할 수 있도록 학습시켰다. 그 정확도는 무려 97%에 달한다. 소Lot 주문이 원가 낭비 없이 최적으로 제작될 수 있도록 설계 사이즈를 맞추는 것도 정확도가 99.9%다. 그야말로 완벽에 가까운 수준이다.

제선(원료야드) I 드론으로 원료 재고 분석 ☞ 소요시간 4시간 → 1시간

포항제철소와 광양제철소에는 총 2.73km²의 원료야드가 있다. 여의도 면적의 3분의 1에 달하는 드넓은 원료야드를 이전엔 사람이 직접 관찰하고 관리했다. 재고 측정엔 1시간 20분, 재고 분석엔 4시간이 소요됐다. 사람이 하는 일이다 보니 시간이 오래 걸릴뿐더러 정밀도도 낮았던 게 사실.

이랬던 원료야드 공중에 새로운 눈이 등장했다. 포스코가 원료야드 재고 관리용 드론을 도입한 것! 포스코는 드론을 활용해 원료야드 재고 측정 시간을 단 20분으로 줄였다. 자체 개발한 데이터 처리 알고리즘을 활용해 재고 분석 시간도 단 1시간으로 단축했다. 축구공 크기만 한 구형(球形) 드론은 사람이 접근하기 어려운 협소한 곳까지 정밀하게 점검하고 추적한다. 덕분에 재고 현황을 보다 정확하게 파악할 수 있을 뿐만 아니라 위험 지역에 사람이 아닌 드론을 투입하면서 혹시 모를 안전사고 역시 예방할 수 있게 됐다.

제선(소결) I 소결 공정 자동화 ☞ 연료비 연 19억 원 절감

철의 원료인 철광석은 용광로에 들어가기 전 소결 공정을 거친다. 균일한 크기와 성분의 소결광을 만드는 것이 작업의 핵심. 하지만 철광석과 코크스는 육안으로는 확인하기 어려울 만큼 알맹이가 작다. 작업자의 숙련도와 노하우에 따라 소결광의 품질이 달라질 수밖에 없었다.

이제는 인공지능이 자동으로 공정을 제어한다. 포항제철소 제선부 3소결공장은 스마트 센서를 활용해 작업자가 육안으로 확인해야 했던 부분들을 데이터화하고 이를 딥러닝을 통해 인공지능이 스스로 실시간 제어할 수 있도록 했다. 자동 제어 시스템 적용 결과 조업 편차는 60% 개선됐으며 3%에 달하는 연료비가 절감됐다. 연 단위로 환산하면 19억 원의 비용 절감 효과가 기대된다.

제선(고로) I AI 용광로 ☞ 쇳물 연 8만 5천 톤 추가 생산

용광로는 높이가 110m, 내부 온도는 최대 2,300℃에 이른다. 포스코는 안을 들여다볼 수도 없는 이 뜨겁고 거대한 설비를 4차 산업혁명 기술 집약체로 탈바꿈하는 데 성공했다. 포항제철소 2고로는 세계에서 가장 스마트한 용광로라고 해도 과언이 아니다. AI 용광로라고 불릴 만큼 인공지능 수준의 자체 제어와 예측이 가능하기 때문. 포스코의 스마트 용광로는 일일 용선 생산량을 240톤가량 증대시켰다. 1년간 8만 5천 톤의 쇳물을 추가 생산하는 셈인데, 이는 중형 승용차를 연간 8만 5천 대 더 생산할 수 있는 양이다.

포스코의 AI 용광로는 수많은 변수와 케이스를 스스로 학습하고, 연·원료의 성분과 용광로 상태를 스스로 체크한다. 이를 바탕으로 조업 결과를 미리 예측한 뒤 조업 조건을 선제적으로 자동 제어한다. 그 결과 품질 편차가 적은 최고의 산출물(쇳물)을 결괏값으로 뽑아낸다. 포항 2고로를 포함, 최근 2차 개수(改修)를 마치고 조업을 재개한 광양 3고로 등 포스코는 포항과 광양에 각각 2기씩 총 4기의 스마트 고로를 구축 또는 가동하고 있다.

제강 I 원터치 출강 자동화 시스템 ☞ 성분 이상률 0%

포항제철소 제강공장에서는 버튼 하나로 출강이 이루어진다. 출강은 고로 쇳물(용선)을 전로에 받아 정련한 뒤 깨끗한 쇳물(용강)만 분리하는 공정이다. 이전에는 작업자가 일일이 수십 차례의 출강 작업을 직접 감당했다. 고온, 고열의 작업 환경 상 안전사고 위험이 있고 작업자의 숙련도와 집중력에 따라 미세한 품질 편차가 발생하기도 했다.

이에 포스코는 2018년 제강 공정에 스마트 기술을 도입하기로 결정, 하드웨어와 소프트웨어 개선에 나섰고 2020년 5월 국내 최초로 출강 공정 자동화 시스템을 구축했다. 작업자들은 현장에서 일정 거리가 떨어진 조작실에서 원격으로 고열의 출강 조업을 면밀하게 살피고, 정밀하게 조작한다. 컴퓨터 화면 속 시작 버튼을 누르면 출강 공정에 필요한 일곱 가지 절차가 자동으로 이뤄진다. 포스코의 원터치 출강 자동화 시스템은 성분 이상률 0%를 기록했다.

압연 I 세계 최초 열연 全 공정 스마트팩토리 통합운전실 구축 ☞ 열연재 연 9만 톤 증산

포스코가 2020년 7월, 세계 최초로 열연 전 공정(가열, 압연, 권취)에 스마트 기술을 적용하여 한곳에서 컨트롤할 수 있는 통합운전실을 구축했다. 기존에는 압연된 소재를 두루마리 형태로 돌돌 말아주는 권취 공정의 운전실이 분리되어 있어 작업 효율이 떨어졌다. 이를 해결하고자 포항제철소는 권취 자동 운전 기술을 개발하고 권취 운전 기능을 가열·압연 운전실로 이전해 전 열연 공정 운전실을 통합했다.

가열 공정의 경우, 인공지능을 적용해 품질 편차를 획기적으로 줄였고, 압연 공정은 조업 상황에 따라 최적의 압연량을 자동 설정해 주는 스마트 기술로 제품 손실을 크게 줄였다. 전 공정에서 스마트화를 추진해 통합운전실을 갖춘 포항 열연부는 연 9만 톤의 열연재 증산을 기대하고 있다. 열연 전 공정이 스마트팩토리화되어 통합운전실에서 컨트롤되는 것은 포스코 포항제철소가 세계 최초 사례다.

도금 I 초정밀 도금 제어 ☞ 도금량 제어 적중률 89% → 99%

앞선 공정을 통해 생산된 강재 중 일부는 그 목적에 따라 도금 공정을 거치게 된다. 기가스틸 등 고급 자동차 강판이 도금 공정을 거치는 대표 강종. 그 세부 과정을 쉽게 말하자면 먼저 열처리한 강재를 용융아연 욕조에 담갔다 꺼낸다. 그다음 강판 표면에 응고되기 전의 아연을 Air knife가 미세하게 깎아내 도금량을 제어한다. 숙련된 작업자가 일일이 이 과정을 제어했는데, 정확한 도금량은 아연이 완전히 응고된 후에야 측정이 가능했기 때문에 실시간으로 최적의 도금량을 제어하는 것이 난제였다.

포스코는 이를 해결하기 위해 인공지능 초정밀 도금 제어 기술을 개발했다. 딥러닝을 이용해 제품의 강종, 두께, 폭, 조업 조건과 목표 도금량을 스스로 학습해 정확히 제어하는 것! 기존에는 89% 수준이었던 도금량 제어 적중률이 이제는 99% 이상을 웃돌고 있다. 이 기술은 포항, 광양제철소 모든 도금공장에 적용되었고, 우리나라 ‘국가핵심기술’로 등재되어 있다.

출하 I 포항/광양 제철소 – 출하 목적지 최적 매칭 ☞ 물류비 연 5억 원 절감

포스코가 인공지능과 로봇 기술을 기반으로 한 물류 플랫폼을 육성해 ‘스마트 물류’에 나선다. 예를 들어 인공지능과 빅데이터 기술을 적용한 ‘AI 배선 시스템’ 구축을 통해 선박이 항구에서 대기하는 시간을 최소화해 손실과 비용을 줄여나갈 예정. 그리고 그 성과는 물류 파트너사와 공유하여 산업 생태계를 강건화하는데 힘쓴다는 방침이다.

또 고객이 요청한 출하 목적지별로 포항, 광양 제철소의 물류비를 계산해 어느 제철소에서 생산하는 것이 물류비 절감에 더 도움이 되는지를 인공지능이 스스로 판단한다. 인공지능 제철소 지정 시스템을 가동하면 물류비가 연 5억 원가량 절감될 것으로 예상된다.

환경 I 가열로 NOx 배출농도 예측 ☞ NOx 배출량 사전 제어 가능

인공지능은 제철소의 환경도 개선한다. 환경부 대기관리권역법(‘20.4월 시행)에 따라 포스코는 제철소 전역에서 굴뚝 배출 총량규제 대응을 위해 노력 중인데, 그 일환으로 인공지능을 통한 가열로 NOx 배출농도 예측 시스템을 구축한다.

광양제철소는 올해 6월까지 열연 가열로 NOx 발생의 메커니즘을 분석해 주요 원인 인자를 찾았고, 빅데이터와 인공지능 알고리즘을 통해 가열로의 조업 상황에 따른 NOx 배출농도를 예측하는 모델을 개발했다. 이는 RIST 미세먼지 연구센터와 협업하여 올해 말 실제 조업에 적용할 계획이다. 인공지능이 실시간으로 NOx 배출농도를 예측하게 되면 NOx 저감약품(요소수) 사용량을 약 40% 낮출 수 있고 동시에 가열로 연소 수준도 최적으로 조절할 수 있어 NOx 배출량이 사전에 제어 가능해진다. 광양제철소는 이 시스템을 통해 열연 가열로로 발생되는 NOx 배출량이 저감될 것으로 예측하고 있다.

안전 I 설비 점검에 드론 도입 ☞  작업자 안전 확보

포항제철소는 사람이 쉽게 볼 수 없고 닿을 수 없는 곳까지 드론을 활용해 꼼꼼히 안전 점검을 하고 있다. 그동안 제철소 내에서 높거나 뜨거운 위험 작업장은 인력에 의존해 설비를 점검했다. 포스코는 이러한 한계를 해결하기 위해 열화상 카메라를 탑재한 소형 드론을 도입해 위험 설비 점검에 나섰다.

이는 누구나 특별한 기술이 없어도 조종 가능한 소형 무인항공기로, 작업자들은 위험 지역을 직접 점검하는 대신 드론을 날려 임무를 수행할 수 있다. 이로써 작업자의 안전을 확보한 것은 물론 구석구석 숨어 있던 설비의 결함 유무도 더욱 철저히 확인하고 예방 정비를 할 수 있게 됐다.

안전 I 현장 근무자 안전 확보 스마트워치 ☞ 최대 60초 내 긴급 구조 메시지 발송

포스코가 2020년 7월, 포항제철소와 광양제철소에서 위험 개소 업무를 수행하는 현장 근무자들 1,200여 명에게 스마트워치를 배포했다. 스마트워치는 현장 근무자의 넘어짐, 심박 이상, 추락 등 신체 이상이 실시간 감지되면 주변 동료들에게 즉각 구조 신호를 보냄으로써 구조 골든 타임을 확보할 수 있게 해준다. 예를 들어, 작업자의 심박 이상이 감지되면 스마트워치가 최대 60초 내 긴급 구조 메시지를 발송한다.

시스템 l 스마트팩토리 플랫폼 PosFrame ☞ 제철소 20개 공장 관통

포스프레임(PosFrame)은 포스코가 개발한 세계 최초의 연속 제조 공정용 스마트팩토리 플랫폼이다. 포스프레임은 여러 공장에서 발생하는 서로 다른 특성의 데이터들을 유기적으로 수집하여 저장하고 관리한다. 연속 공정이 생명인 제철소에 특화된 플랫폼. 포스프레임은 현재 포스코 제철소 내 20개 공장을 관통한다. 올해 안에 양소 통틀어 27개 공장에 포스프레임을 적용하는 것이 목표다. 스틸을 만드는 과정을 A부터 Z라고 가정했을 때, 포스프레임을 사용하면 Z에서 발생한 불량의 원인을 A까지 추적해 잡아내는 게 가능하다.

2016년 시작된 포스코의 스마트 제철소 구축. 이제는 단일 공장을 넘어 생산계획부터 출하까지 전 공정을 관통하는 수준으로 진화하고 있다. 주문투입 단계부터 제품 출하까지 각 공정마다 생산성과 효율성이 눈에 띄게 높아지고 이는 오롯이 고객과 파트너사의 가치창출로 이어진다. 또 과거의 수작업을 인공지능이 컨트롤하면서 작업자들은 단순 반복적인 업무를 넘어 더욱 창의적이고 생산적인 일에 몰두할 수 있게 됐다. 제철소의 위험 요소들은 사람 대신 드론과 기계가 감지하고 처리하며, 환경 유해 요소 역시 인공지능을 통해 저감시킬 수 있다.

등대공장 1주년을 맞아 제철소의 A부터 Z까지 적용된 스마트 기술을 함께 살펴봤다. 지금 이 순간에도 더욱 안전하고 스마트한 제철소를 만들기 위해 끊임없이 노력하고 있는 포스코. 등대공장 10주년에는 어떤 모습일지 벌써부터 기대가 된다.

포스코케미칼은 음극재 생산에도 힘을 쏟고 있는데, 지난 ‘19년 말, 세종시에 음극재 2공장을 1차 준공했다. 현재 연산 4만4천 톤의 음극재 생산체제에 더불어 증설을 추진하면서 2차전지 소재 수요에 더욱 능동적으로 대응해 나가고 있다. 양극재, 음극재 및 이들의 원료인 리튬까지 포함해 2차전지 소재사업을 신성장동력으로 준비해 나가고 있는 포스코그룹의 사업추진 현황을 뉴스룸이 정리했다.

l 포스코그룹에게 2차전지 소재사업이란?

포스코그룹에게 2차전지 소재사업은 확고한 ‘신성장 동력’. ‘18년 11월, 포스코그룹은 2030년까지 그룹의 철강, 글로벌인프라(비철강), 신성장 부문의 비즈니스 매출 비중을 40 : 40 : 20로 설정하면서, 신성장 부문의 2차전지 소재사업을 2030년까지 세계 시장점유율 20%, 매출액 17조원 규모로 키워 그룹 전체 성장을 견인할 계획임을 밝힌 바 있다.

2차전지는 양극재, 음극재, 전해질, 분리막 네 가지 소재로 구성된다. 포스코그룹은 이 중 양극재와 음극재, 그리고 양극재의 원료인 리튬을 생산하고 있다. 철강기업 포스코와 그룹사들이 2차전지 소재사업에 뛰어든 이유는 무엇일까?

우선 산업환경이 변화하고 있다. 전기자동차를 중심으로 한 친환경 모빌리티 및 전력저장장치 산업의 가파른 성장으로 2차전지 소재 수요는 지속적으로 증가추세다.

주요 리서치 기관에 따르면 글로벌 전기차 시장은 순수전기차(BEV+PHEV) 기준, 2020년 300만대에서 2025년에는 900만대로 급격하게 성장하고, 이에 따라 대표적 2차전지인 LiB(Lithium Ion Battery, 리튬이온배터리)시장규모도 ‘20년 329GWh(Gigawatt-Hour, 100만 KW를 시간당 사용하는 양의 단위)에서 2025년에 610GWh로 연평균 22%이상 성장할 것으로 전망된다.

*BEV(Battery Electric Vehicle, 100% 배터리에 의지하는 전기차)
*PHEV(Plug-In Hybrid, 배터리와 내연기관 동력의 혼합형 전기차)

전기차 시장의 견인으로 2차전지 시장 또한 ‘30년에는 현재 대비 약 3.2배 성장이 기대되며, 이에 따라 양극재, 음극재 및 리튬시장 역시 지속 성장이 전망된다. 이러한 외부환경 변화는 포스코그룹의 역량을 발휘할 수 있는 좋은 기회다. 가장 먼저 포스코그룹은 글로벌 완성차사에 철강제품을 공급하고 있기 때문에 자동차산업에 대한 이해도가 높다.

또한 포스코의 경우 철광석, 석탄, 니켈, 크롬, 망간 등 제철 공정에 필요한 수많은 원료와 부원료를 다뤄 본 경험이 있다. 자원이 부족한 우리나라의 한계를 극복하기 위해 오랜 기간 해외자원개발과 투자를 해온 풍부한 경험은 성공적인 2차전지 소재 원료 확보와 직결된다.

마지막으로 포스코 철강제품 생산 밸류체인에서 발생하는 다양한 공정기술 및 부산물(by-product) 등을 활용, 소재 사업을 확장해나갈 수 있다. 포스코 제철소에서 코크스 제조 시 발생하는 콜타르를 포스코케미칼 자회사 피엠씨텍(PMCTECH)에서 침상코크스로 만들어 이후 음극재 원료가 되는 인조흑연을 생산하는 것이 대표적인 사례다.

l 포스코그룹 2차전지 소재사업 추진 구조

그렇다면 포스코그룹은 현재 어떻게 2차전지 소재사업을 추진하고 있을까. 포스코그룹 2차전지 소재사업 추진 구조를 도식으로 정리하면 아래와 같다.

포스코는 양극재 및 음극재 원료인 리튬과 콜타르를 공급하며, 포스코케미칼에서 이를 원료로 NCM*(니켈, 코발트, 망간), LMO*(리튬, 망간, 산화물)등의 양극재 및 천연흑연 음극재를 생산해 배터리 제작社에 공급한다. 올해부터는 그룹사인 피엠씨텍에서 생산하는 침상코크스를 활용한 인조흑연 음극재 사업도 추진할 계획이다.

l 포스코그룹 2차전지 소재사업 추진 현황

(1) 포스코 – 2차전지 소재의 ‘리튬’ 원료 확보와 생산
포스코는 고유 리튬추출기술인 PosLX(POSCO Lithium eXtraction)기술을 보유하고 있다. PosLX기술은 광석 및 염수를 원료로 사용하여 배터리급 고순도 리튬을 만드는 기술이다. 포스코는 2017년 탄산리튬, 2018년 수산화리튬을 각각 국내 최초로 생산하기 시작했다. 해외 원료확보에 대한 노력도 멈추지 않았는데, 2018년에는 호주 필바라 미네랄스(Pilbara Minerals)사로부터 연간 4만톤의 리튬을 생산할 수 있는 리튬정광 장기구매 계약을 맺고, 아르헨티나 갤럭시사와 옴브레 무에르토(Hombre Muerto) 염호의 광권에 대한 인수계약도 체결해 원료 수급 문제를 해결했다.

광양에 건설하는 광석리튬 공장(‘22년 내)과 아르헨티나에 건설하는 염수리튬 공장(‘23년 내)이 모두 완공되면 포스코는 수년 내 연산 6만5천톤 규모의 수산화리튬을 생산하는 체계를 갖춰 포스코케미칼 양극재 공장에 안정적으로 소재를 공급할 전망이다.

(2) 포스코케미칼 – 양극재, 음극재 대량생산 체제 구축中
포스코는 지난해 4월 포스코켐텍의 음극재, 포스코ESM의 양극재 사업을 일원화 하고, 마케팅-생산- R&D 체계를 통합해 운영 효율과 고객 대응력을 제고하는 차원에서 ‘포스코케미칼’을 출범했다. 구조 재편 이후 포스코케미칼은 생산설비 투자에 박차를 가하고 있다.

양극재의 경우 구미공장 9천톤, 전기차 제품 전용 광양공장 3만톤, 여기에 중국 절강포화(세계 최대 코발트 생산업체인 중국 화유코발트사와의 합작사로 중국 저장성에 위치) 5천톤 공장까지 합치면 그룹 차원에서 양극재 4만4천톤 생산체제를 갖추고 있다. 광양공장은 향후 시장 상황에 따라 연 9만톤까지 생산능력을 늘려 나갈 계획이다. 이는 3세대 전기차(1회충전 주행거리 약 500km) 약 75만대에 공급할 수 있는 양이다. 광양공장에서 생산된 양극재는 국내를 비롯해 유럽, 중국, 미국 등에 위치한 다수의 전기차 배터리 생산라인에 공급된다.

▲ 포스코케미칼이 광양 율촌산단에 축구장 20개 크기인 165,203㎡ 면적으로 조성하고 있는 양극재 광양공장과 부지 전경

특히 지난 14일 준공한 광양 양극재 공장은 포스코그룹의 최첨단 스마트팩토리 기술을 적용해 원료, 전구체, 반제품, 제품을 실시간으로 자동 이송하는 시스템을 도입하고, 자동화 창고와 제품설계, 공정관리, 출하관리가 일원화된 통합관제센터를 운영하는 등 ‘높은 생산성과 안정적 품질관리로 경쟁력을 확보했다’는 평이다.

전기차 성능개선은 2차전지 성능개선에 비례한다. 전기차는 주행거리 증대를 위해 니켈 비중이 높은 고용량 양극재에 대한 니즈가 늘어나고 있는데, 포스코케미칼은 현재 니켈 비중 65% 양극재 제품을 주력으로 양산하고 있으며, 니켈 비중 90% 이상 제품도 개발하고 있다.

음극재의 경우 작년 세종 제2공장 1단계 생산설비 준공으로 연산 4만4천톤 글로벌 Top플레이어 수준의 천연흑연 음극재 생산체제를 구축했다. 또한 음극재 제품포트폴리오 다양화를 위해 천연흑연 外 포항에 인조흑연 공장도 구축할 예정이다. 포스코케미칼은 양극재, 음극재를 모두 공급하는 2차전지 소재 Total Supplier로서 전기차시장에서 그 입지를 확고히 해나가고 있다.

(3) RIST, 포스텍과 함께 R&D 협력체계 구축
포스코는 그룹 차원에서 2차전지 소재 R&D 경쟁력 강화를 위해, RIST, 포스텍과 긴밀한 협력을 진행하고 있다. 특히, 지난해 6월에 설립된 포스코그룹 2차전지 소재연구센터에서는 전기자동차 성능향상을 위한 차세대 양극재, 음극재 제품개발과 전지 원가경쟁력을 높일 수 있는 신공정 기술을 개발하고 있다. 또한, 연구센터에서는 2차전지 성능평가 인프라를 통해 자체 생산한 양극재, 음극재를 전지로 만들어서 고객들이 원하는 다양한 평가를 수행할 수 있게 되었다.

한편, 포스텍은 작년 5월 포스코케미칼과 ‘산학일체연구센터’를 공동으로 구축해 △2차전지 소재 △탄소 소재 △화학 소재 등 세가지 분야의 공동연구를 통해 산학협력을 강화하고, 산학 파견 및 장학생 제도 등을 통해 전문인력을 양성하고 있다. 포스코케미칼과 포스텍은 2024년 5월까지 1단계 협력을 통해, 고성능 양극재, 음극재 및 프리미엄급 신규 활성탄 소재 개발 등에 함께 노력할 계획이다.

포스코 그룹 성장의 큰 축을 담당할 2차전지 소재산업. 약 10년 간 꾸준히 추진해온 2차전지 소재산업이 포스코그룹의 다음 50년을 책임지는 견인차 역할을 하기를 기대해본다.

*참고기사: 2차전지, 들어는 봤는데 아직 잘 모르겠다면?

그런데, 등대공장 포스코의 속을 자세히 들여다보면 ‘4차산업혁명 기술의 선도적 도입’ 정도에서 이야기가 끝나지 않는다. 포스코만의 특별한 이유 세 가지를 소개한다.

① 아무도 도전하지 않았던 ‘용광로’의 인공지능화

인공지능 공장이라고 하면, 무인화된 택배 창고나 로봇에 의한 자동차 부품 조립 공장 등을 떠올리기 십상이다. 주로 정보통신산업 정도가 인공지능과 어울린다고 생각하기 쉽다. 반면, 용광로는 그 규모도 규모지만(아파트 40층 높이), 내부가 액체와 고체 및 화염으로 가득 차 있고 24시간 불을 끌 수도, 그 속을 들여다볼 수도 없는 블랙박스와 같은 거대 압력 용기다. 때문에 용광로를 인공지능화한다는 것은 불가능에 가깝다고 여긴 것이 사실.

포스코는 그 불가능에 도전했다. 시작은 2016년부터였다. 2016년이면 국내외로 ‘4차산업혁명’이라는 단어가 조금씩 알려지기 시작하던 때다. 포스코는 한발 앞섰지만, 서두르지는 않았다. 긴 호흡을 가지고 단계별로 차근차근 디지타이제이션(Digitization)과 스마타이제이션(Smartization)을 실행했다. 처음에는 글로벌 IT 기업의 기술력을 빌려 시도했지만, 만족스러운 결과를 얻지 못했다. 신기술로만 되는 일이 아니었던 거다. 포스코 고유의 경험과 직관, 지식이 그 기술과 결합되어야만 기존에서 진보한 AI용광로가 만들어질 수 있었다. 결국 현장을 제일 잘 아는 테크니션과 엔지니어들이 자발적으로 하나둘 모였다.

▲ 포스코 숙련자의 경험과 직관에, 방대하고 정교한 데이터가 결합된 AI용광로. 딥러닝을 통해 최적의 결괏값을 뽑아내고, 자동화하여 휴먼에러는 줄이고 생산성은 높인다.

이들은 용광로 상태를 결정하는 주요 변수를 데이터로 만들고, 이를 빅데이터화했다. 그리고 30여 년 숙련자들의 노하우를 모방해 최적의 결괏값을 뽑아내는 딥러닝을 진행했다. 수작업하던 일들은 사물인터넷이 대신할 수 있도록 설비도 꾸준히 개선했다. 그 결과, 이제는 종전 대비 하루 240톤의 쇳물을 더 많이 생산할 수 있게 됐다. 생산량만 늘어난 게 아니다. 작업자들은 단순 반복 업무에 할애하던 시간을 더욱 창의적인 일을 하는데 쓰고 있다. 포스코는 AI용광로를 포함해 4년간 321개의 스마트과제를 수행함으로써 2,500억 원의 원가 절감을 이뤄냈다.

중후장대, 장치산업, 재래산업, 굴뚝산업… 제철소에 씌었던 오래된 프레임을 과감히 탈피하는 도전, 포스코는 AI용광로를 통해 그 도전에 성공했다.  포스코의 ‘딥러닝 인공지능 기반의 고로 조업 자동제어기술’은 대한민국의 국가핵심기술로도 등재(‘19.8월) 되어 보호받고 있다. 포스코는 용광로 뿐 아니라 제강, 압연, 도금 라인 전반에 스마트팩토리를 구축하며, 완성도 높은 스마트제철소를 만들어나가는 중이다.

② 스마트팩토리 구축은 대학-중소기업-스타트업과 ‘콜라보’

포스코가 등대공장에 선정된 또 하나의 특별함이 있다. 바로 스마트팩토리 구축을 대학, 중소기업, 스타트업 등과 함께해 ‘산학연 협력 체계’를 이룬 것. 세계경제포럼은 아래 그림과 같이 포스코의 협력(Collaboration) 모델을 높이 평가하고 있다.

▲ 2019년 7월, 세계경제포럼이 게시한 포스코의 등대공장 선정 이유

포스코는 사내에서 인공지능 전문가를 활발히 육성 중인데, 이를 위해 우리나라 최고 수준의 인공지능 분야 교수진이 있는 ‘포스텍’과 손잡있다. 포스코가 2017년부터 시작한 ‘포스코그룹 인공지능 전문과 과정’은 포스코그룹 각 분야의 우수인재를 선발해서 포스텍 교수들이 직접 교육하는 프로그램이다. 이 교육을 통해 3년 동안 60여 명의 사내 인공지능 전문가가 탄생했고, 이 소수 정예 인원들은 현업에서 스마트팩토리를 구축하는 데 투입되고 있다.

중소기업과 스타트업도 함께 했다. 2016년부터 포스코 AI용광로를 함께 개발한 ‘이씨마이너(ECMiner)’는 데이터마이닝*을 전문으로 하는 중소기업이다. 이씨마이너는 자신들의 데이터마이닝 기술과 포스코 고유의 데이터를 결합해, 수작업으로 파악하던 용광로의 연소 상태를 자동으로 파악·분석·유지할 수 있는 시스템을 개발했다. 과거에는 작업자들이 바람구멍을 통해 일일이 육안으로 확인하고 경험에 의존해 판단했던 연소 상태를, 이제는 자동으로 촬영 후 빅데이터화하여 파악할 수 있다. 또 연소 정도를 적절하게 유지까지 시켜주니 투입해야 하는 석탄량이 줄어들어 원가절감에도 큰 도움이 되고 있다. *데이터마이닝: 많은 데이터 가운데 숨겨져 있는 유용한 상관관계를 발견하여, 미래에 실행 가능한 정보를 추출해 내고 의사 결정에 이용하는 기술

이러한 협업은 포스코와 이씨마이너 모두 윈윈(Win-win)하는 결과를 낳았다. 포스코는 대한민국의 기술력으로 AI용광로를 탄생시키는데 성공했고, 이씨마이너 역시 포스코에서 어마어마한 양의 데이터를 작업하는 경험치를 길렀다. 더 나아가, 이씨마이너를 포함해 포스코 스마트팩토리 구축에 참여한 대학-중소기업-스타트업은 포스코에서 쌓은 기술력을 바탕으로 또 다른 기업의 스마트팩토리 구축에도 참여할 수 있다. 이를 통해 대한민국 스마트팩토리의 더 빠른 확산을 이끌 수 있을 것으로 기대된다.

③ 스마트팩토리로 거둔 열매, 기꺼이 산업 생태계의 거름으로

등대공장 포스코의 특별함은 세 번째 이유에서 더욱 빛을 발한다. 지난 1월 9일, 문재인 대통령이 등대공장을 방문한 자리에서 포스코 최정우 회장은 다음과 같이 말했다.

“스마트팩토리 구축을 통해 2,500억 원의 원가를 절감했습니다. 그리고 지난 3년 동안 우리 협력회사 직원분들과 임금격차를 해소하기 위해 외주비 2,700억 원을 상향했습니다. 외주비 상향은 비용 증가 요인이지만, 포스코는 끊임없는 혁신으로 이를 상쇄해 나갑니다. 그렇게 해서 산업 생태계 전체의 경쟁력을 높이고 그게 결국 국가의 국제 경쟁력이 된다고 생각합니다. 그것이 포스코가 추구하는 경영이념입니다.”

▲ 이미지 출처 : KTV국민방송 유튜브 공식 채널 <문대통령 포스코 방문! 하드캐리하고 열정이 뿜뿜! 브리핑부터 고로의 모습까지 가득 담긴 문대통령 포스코 방문기 풀버전>

포스코는 스마트팩토리 구축으로 거둔 성과를 산업 생태계의 한 축을 담당하고 있는 협력사의 현실적인 문제 해결을 위해 기꺼이 나눴다. 액면만 보면 대기업의 ‘여유로운 면모’로 느껴질 수 있는 일이었지만, 알고 보면 치열한 내부 혁신을 통해 만들어낸 여력(餘力)이 있었기에 가능했다. 포스코 혁신이 그저 홀로 승승장구하기 위함이 아니라는 것을 보여주는 대표적인 사례다.

협력사 뿐만 아니다. 포스코와 직접 거래가 없는 중소기업과도 혜택을 나눴다. 포스코는 ‘상생형 스마트공장 구축 지원 사업’을 통해, 지난해 110곳의 중소기업에 스마트팩토리 기술을 전수했는데, 이 중 59개사는 포스코의 협력사도, 고객사도 아닌 비(非)거래사다. 이 사업으로 2023년까지 1,000개의 중소기업이 스마트팩토리를 구축할 수 있도록 도울 예정인데, 역시 그 대상에는 한정을 두지 않기로 했다. 그렇게 해서 중소기업이 경쟁력을 높이면, 생산성 향상은 기본이고 새로운 일자리 창출도 기대해볼 수 있다.

▲ 등대공장 포스코가 스마트팩토리를 통해 이룬 성과는 포스코의 경쟁력 향상은 물론이고, 산업 생태계 전반을 강건화하는데 일조한다. 특히 임금격차 해소, 신규 일자리 창출 등 실질적인 사회 현안을 해결하는 데 기여하고 있다.

포스코의 ‘혁신’이란 이런 것이다. 자신의 텃밭에서 열심히 가꿔낸 열매를 주변 텃밭의 거름으로 기꺼이 뿌리는 것. 등대공장 포스코의 남다른 행보, ‘제조강국’ 대한민국의 길을 밝히는 빛이 되고 있다.