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		<title>철의 미래 &#8211; 포스코뉴스룸</title>
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				<title>[철의 미래] ② 우리의 삶을 바꿀 철의 무한한 가능성</title>
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				<pubDate>Thu, 20 Oct 2022 13:20:47 +0000</pubDate>
				<dc:creator><![CDATA[이종민 포스코경영연구원 수석연구원]]></dc:creator>
						<category><![CDATA[비즈니스]]></category>
		<category><![CDATA[전문가리포트]]></category>
		<category><![CDATA[철강]]></category>
									<description><![CDATA[l 물체를 끌어 당기는 신비한 성질, 자성 초등학교 과학시간에 철가루가 자석에 달라붙는 자기장 실험을 해본 경험이 있을 것이다. 이처럼 철은 물체를 끌어당기는 성질, 즉 ‘자성’을 가지고 있다. 자성은 지구상에 존재하는 물질 중 극히 한정된 물질에서만 볼 수 있는 특수한 현상이다.]]></description>
																<content:encoded><![CDATA[<h2>l 물체를 끌어 당기는 신비한 성질, 자성</h2>
<p>초등학교 과학시간에 철가루가 자석에 달라붙는 자기장 실험을 해본 경험이 있을 것이다. 이처럼 <strong>철은 물체를 끌어당기는 성질, 즉 ‘자성’</strong>을 가지고 있다. 자성은 지구상에 존재하는 물질 중 극히 한정된 물질에서만 볼 수 있는 특수한 현상이다.</p>
<p><img class="aligncenter size-full wp-image-90028" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/10/자성_vari.png" alt="철가루가 자석에 달라붙어 있는 모습이다" width="960" height="700" srcset="https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/10/자성_vari.png 960w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/10/자성_vari-800x583.png 800w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/10/자성_vari-768x560.png 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p>물질은 자기적 성질에 따라 크게 <strong>상자성(常磁性), 반자성(反磁性), 강자성(強磁性)</strong>으로 구분된다. 먼저 <strong>상자성체</strong>는 자기장 안에 넣으면 자기장 방향으로 약하게 자화*되고, 자기장이 제거되면 자화하지 않는 물질을 말한다. 대표적으로 알루미늄, 주석, 백금, 이리듐, 산소 등이 있다. <strong>반자성체</strong>는 외부 자기장에 의해 반대 방향으로 자화되는 물질로 수소나, 물, 수정, 납, 구리, 아연 등 많은 금속과 대부분의 염류가 이에 속한다. 반면, 철, 니켈 및 코발트 등은 <strong>강자성체</strong>로 자기장의 방향으로 강하게 자화되며 자석에 강하게 끌리는 물체들이다. 강자성체 물질을 함유해 이러한 성질을 가지는 합금도 있다.</p>
<p><span style="font-size: 14px;">*자화 : 자석이 아닌 물체가 자석의 성질을 가지게 되는 것</span></p>
<p>하지만, 철 합금이라고 해도 자석에 붙지 않는 것도 있다. 대표적인 예가 오스테나이트(Austenite)계 스테인리스강이다. 보통 ‘18-8 스테인리스강’으로 불리는 이 제품은 크롬 18%, 니켈 8% 함유한 철 합금으로, 이물질이 잘 묻지 않고 녹도 잘 슬지 않아 일반 가정의 싱크대 및 주방용 기기에 많이 사용되고 있다.</p>
<p>한편 강자성체라 해도 일정 온도 이하에서만 자성을 띠는 경우가 있다. 즉, 모든 원소는 일정한 온도 이상이 되면 자성의 성질을 잃게 되며 그 온도도 원소마다 다르다. 이를 <strong>‘퀴리(Curie) 온도’</strong>라 말한다. 다시 말해 강자성과 상자성 사이의 전이 온도로서 자성을 띤 물체를 그 물체의 퀴리 온도 이상으로 가열하면 자성을 잃어 탈자될 뿐만 아니라 자석에도 붙지 않는 상자성체로 변한다. 그러나 온도가 떨어져 퀴리 온도 이하가 된다면 다시 자성체로 되돌아온다. 순수한 철의 퀴리 온도는 770℃, 니켈은 358℃, 코발트는 1130℃이다.</p>
<p>인류 문명의 발전은 철을 비롯한 자성물질로 인해 급진적으로 이루어졌다고 해도 과언이 아니다. 서력 기원을 전후해 중국에서는 자석의 일종인 나침반이 발명되었으며, 이 나침반은 서양으로 전래돼 먼바다로의 항해를 가능하게 만들었다.</p>
<p><img class="aligncenter size-full wp-image-90029" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/10/나침반_vari.png" alt="세계 지도 위에 나침반이 놓여있는 모습이다" width="960" height="700" srcset="https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/10/나침반_vari.png 960w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/10/나침반_vari-800x583.png 800w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/10/나침반_vari-768x560.png 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p>20세기 초에는 전기강판이 개발되었는데, 이를 활용한 철심이 변압기, 발전기, 모터 등에 이용돼 전력 수송에 핵심적인 역할을 했다. 이후 20세기 중∙후반에는 카세트테이프, 컴퓨터 기억 소자 및 플로피 디스크, 신용카드 및 전화카드, 지하철 승차권, 스피커, 고속전철, 거대한 입자가속기 장치 및 자기부상열차 등 자성재료가 다양한 분야에서 현대 문명의 핵심 소재로 부상했다. 철이 지닌 신비한 성질 ‘자성’은 현재를 너머 미래에도 인류 문명의 발전을 이루는 핵심 역할을 할 것으로 기대된다.</p>
<h2>l 철의 재활용과 철스크랩의 부상</h2>
<p>재활용 측면에서 <strong>철은 가장 친환경적인 소재</strong>다. 한 번 사용하고 나면 그 효용을 다하는 타 소재와는 달리, 철은 한 번 사용된 후에도 <strong>‘철스크랩’</strong>으로 회수되어 다시 철로 생산되기 때문에 지속적 사용이 가능하다. 다만, 어느 소재가 재활용률이 높다고 단정 짓기 어렵다. 철강 제품을 비롯한 각 소재별 재활용률을 측정하는 기관과 기준이 모두 다르기 때문이다. 또한, 실제 생산되는 제품 대비 얼마나 회수되는 지를 측정하거나 회수된 제품을 재생산에 투입할 때 생산되는 비율을 측정하는 것도 포함되어 있어 비교하기 어렵다. 다시 말해, 한번 생산된 철강제품이 철스크랩으로 회수되는 기간은 철이 사용된 최종 제품에 따라 상이하다. 예컨대 철근이나 형강 제품으로 생산된 철은 보통 건축물에 사용되어 최소 30~50년 동안 철스크랩으로 회수되지 않는다. 반면 자동차강판으로 사용된 철강제품은 7~10년 내에 회수되고, 가전제품용 철강제품은 이 보다 짧은 기간 내에 회수될 수 있다.</p>
<p><img class="aligncenter size-full wp-image-89999" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/10/posco_장표01-1.jpg" alt="철강산업의 순환경제모델을 나타낸다. 1 프로세스 혁신, 2 제품혁신, 3순환형 철강 플랫폼. 철강원료로 철강제품을 생산하고 최종제품을 제조, 사용, 물류&amp;서비스, 최종제품 수명 종료를 원형으로 표현했다. 재활용, 재제조, 재사용의 과정도 보여준다. " width="960" height="590" srcset="https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/10/posco_장표01-1.jpg 960w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/10/posco_장표01-1-800x492.jpg 800w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/10/posco_장표01-1-768x472.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p>철스크랩의 분류 방법은 <strong>발생원에 의한 분류, 성분 및 형태에 의한 분류, 구입형태에 의한 분류</strong> 등이 있다. 이 중 발생원에 따라 ‘자가발생 철스크랩(Home Scrap)’, ‘가공 철스크랩(Prompt Industrial Scrap)’, ‘노폐 철스크랩(Obsolescent Scrap)’으로 나뉜다.</p>
<p>여기서 <strong>‘자가발생 철스크랩’</strong>은 철강재 제조공정에서 발생하는 철스크랩으로, 별도의 가공처리나 유통거래가 없이 전량 회수 사용된다. <strong>‘가공 철스크랩’</strong>은 기계, 자동차 등 철강 수요산업의 생산공정에서 철강재 가공 시 발생하는 철스크랩을 의미하며, <strong>‘노폐 철스크랩’</strong>은 최종 제품의 유용성이 소실되어 철강 폐기물로써 재사용에 적합하도록 가공 처리되는 철스크랩을 말한다. 노폐 철스크랩은 전국에 걸쳐 다양한 형태로 산재돼있으며, 상이한 경제 가치 기준을 갖는다. 선진국을 중심으로 철스크랩 축적량과 회수량, 회수율이 증가하면서 노폐 철스크랩이 늘어나는 반면, 철강 제조 기술발전과 최신 설비의 도입으로 자가발생 철스크랩은 감소하는 추세다.</p>
<p>철스크랩은 철광석, 원료탄과 함께 철강의 3대 기초 원료로서, 부존자원이 부족한 우리나라에서 철스크랩의 재활용은 자원개발과 동일한 개념으로 간주될 만큼 주요한 철강자원이다. 또한, 철스크랩 사용량을 늘리면 온실가스 배출량도 그만큼 줄일 수 있어 환경 측면에서도 철스크랩 재활용의 중요성이 부각되고 있다.</p>
<h2>l Net zero 전환과 철강산업의 미래</h2>
<p>최근 철강산업뿐만 아니라, 전 세계 산업계 전반으로 가장 화두로 떠오르는 것 중 하나는 탄소중립 이슈다. 파리협정은 산업화 이전 대비 지구온도 1.5℃에서 2℃ 정도로 제한하는 것을 근간으로 하는데, 이는 저탄소를 넘어 ‘탄소중립 사회로의 전환’을 가속화하는 계기가 되었다.</p>
<p><img class="aligncenter size-full wp-image-90000" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/10/posco_장표02-1.jpg" alt=" 글로벌 철강사들의 탄소중립 목표를 그린 표이다. 총 10개의 글로벌 철강사 로고가 있으며 주요 탄소중립 목표가 설명되어 있다. 포스코는 아시아 철강사 최초로 2050년 탄소중립을 선언, 수소환원제철 등 혁신기술을 개발. ArcelorMittal사은 2050년까지 탄소중립, 유럽사업장을 2030년까지 CO2 30% 조기저강(기존 목표 25%). thyssenkrupp사는 2030년 30%, 2050년 탄소중립, 수소기반 DRI를 활용한 저탄소 기술 개발, SSAB는 2045년까지 탄소중립을 실현, 2024년 화석연료없이 차강판 생산 공급 목표, NIPPON STEEL은 2013년 대비 30년 30%, 2050년 탄소중립, 수소환원제철, CCUS 등으로 목표 실현, JFL 2050년 이후 최대한 빠른 시기에 탄소중립 달성 계획, 에너지 절약 및 탈탄소기술 도입 강화. HBIS는 22년 대비 25년 10%, 30년 30%, 50년 탄소중립, 수소환원제철로 향후 5년간 360만톤 철강 생산, BAOWU 23년 대비, 35년 30%, 50년 탄소중립, ANSTEEL 35년까지 CO2 30% 절감, 자료 각 철강사 IR자료 및 언론보도 종합." width="960" height="960" srcset="https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/10/posco_장표02-1.jpg 960w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/10/posco_장표02-1-800x800.jpg 800w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/10/posco_장표02-1-768x768.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p>IPCC는 특별보고서를 통해 지구온도 상승 1.5℃ 제한을 위해서는 ‘50년까지 지구 전체가 필수적으로 탄소중립을 실현해야 한다고 제시했다. 규제 중심이었던 교토의정서와 달리 파리협정은 국가별 기여 발전 중심으로 탄소중립을 실현하기 위해 노력하고 있다. 이에 따라 각국 정부의 탄소중립 선언이 이어졌는데, EU가 ‘50년 탄소중립을 명시하며 기존 30년 40% 감축 목표에서 55%로 상향했으며 미국도 바이든 정부 출범 이후 파리협정에 재가입해 50년 탄소중립 행정명령에 서명했다. <strong>우리나라도 지난 20년 11월 50년 탄소중립 목표를 포함한 LEDS(Long-term low greenhouse gas Emission Development Strategies)를 확정</strong>했다.</p>
<p>각국 정부의 탄소중립 선언에 발맞추어 글로벌 철강사도 탄소중립 기술개발에 적극 투자하겠다고 나섰다. 대표적으로 아르셀로미탈(Arcelormittal)은 다양한 저탄소 기술개발을 위해 총 494억 달러를 투자할 계획이며, 일본제철은 ‘13년 대비 ‘30년까지 30% 탄소감축, ‘50년 탄소중립을 목표로 수소환원제철 및 CCUS 기술 등을 개발할 계획이라고 밝혔다. 포스코도 ‘HyREX 기술개발’을 중심으로 2050년 탄소중립 목표 달성을 위해 박차를 가하는 중이다.</p>
<h2>l 철강업계의 탄소중립 기술</h2>
<p>철강산업에서 이루어지는 탄소중립 기술개발을 살펴보기 전, 우선 현재 글로벌 조강생산 대비 제법별 생산 비중을 살펴볼 필요가 있다. ‘19년 기준 세계 조강생산은 18억 7 천톤 수준이며 이중 72%는 고로에서 28%는 전기로에 의해 생산이 되었다. 향후에는 상대적으로 이산화탄소 발생이 적은 전기로 기술이 부각될 것으로 전망된다.</p>
<p><img class="aligncenter wp-image-90001 size-full" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/10/posco_장표03-1.jpg" alt="글로벌 조강생산 대비 제법별 생산비중 현황 및 전망을 보여주는 그래프이다. 2020년도 조강생산량이 18.8억 톤으로 그려져 있다. BOF Conventional 는 73.7%, scrap EAF는 20.9%, NG DRI EAF는 5.5%의 비율을 보여준다. '25년에는 조강생산량 20.4억톤, BOF Conventional 는 66.5%, scrap EAF는 25.5%, NG DRI EAF는 7.8%의 비율을 보여준다. '30년에 조강생산량 21.6억톤, BOF Conventional 는 66..5%, scrap EAF는 28.3%, NG DRI EAF는 10.7%, BOF with CCUS 3.2%, H2 DRI EAF 0.7% 비율을 보여준다. '35년에는 조강생산량 24억톤, BOF Conventional는 42.9%, scrap EAF는 30%, NG DRI EAF는 14.6%, BOF with CCUS 10.4%, H2 DRI EAF 2.1% 비율을 보여준다. '40년에는 조강생산량 24.2억톤, BOF Conventional는 33.5%, scrap EAF는 35.6%, NG DRI EAF는 14%, BOF with CCUS 11.1%, H2 DRI EAF 5.6% 비율을 보여준다. '45년에는 조강생산량 24.7억톤, BOF Conventional는 17.4%, scrap EAF는 38.1%, NG DRI EAF는 13.4%, BOF with CCUS 15%, H2 DRI EAF 11.2% 비율을 보여준다. '50년에는 조강생산량 25.1억톤, BOF Conventional는 6%, scrap EAF는 40.3%, NG DRI EAF는 12%, BOF with CCUS 18%, H2 DRI EAF 14% 비율을 보여준다.." width="960" height="730" srcset="https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/10/posco_장표03-1.jpg 960w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/10/posco_장표03-1-800x608.jpg 800w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/10/posco_장표03-1-768x584.jpg 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p>글로벌 철강사들의 실천하려는 탄소중립 기술은 크게 두 가지로 구분된다. 하나는 現제철 기술을 기반으로 한 기술 개발이다. 대표적으로 이산화탄소를 포집·저장·활용하는 ‘CCUS 기술’을 활용하거나, 그린 수소 및 그린 전력으로 철강제품을 생산해 이산화탄소를 최대한 줄이는 것을 말한다. 또 다른 하나는 新공정 기술개발로, 탄소중립의 궁극적 대안이 될 수 있는 수소환원제철의 상용화를 목표로 하고 있다.</p>
<p>철강업계의 가장 현실적인 탄소저감 기술은 <strong>‘철스크랩 기반의 전기로 공법’</strong>이다. 수소환원제철의 상용화까지는 상당한 시간이 소요되고 시행착오가 발생할 수밖에 없기 때문이다. OECD 자료에 의하면 &#8217;19년 기준 고로는 세계 평균 약 13년, DRI(직접환원철) 설비는 약 14년 가동 중이라고 한다. 이에 철강산업의 투자 주기 및 평균 가동기간을 고려하면 현재 가동 중인 철강생산 설비의 상당수가 ‘30년대 중반까지는 가동될 가능성이 매우 크다.</p>
<p>‘30년 이후는 <strong>수소환원제철 등 신공정 기술이 철강산업의 주력 기술로 부상</strong>할 것으로 보인다. 자연상태의 철은 적철광, 자철광과 같이 산소와 결합된 산화물의 형태로 존재하기 때문에 제철공정에서 환원공정이 필수적이다. 현재까지의 환원반응은 석탄, 천연가스를 활용했기에 이산화탄소가 부산물로 발생했으나, 수소환원제철은 <strong>수소를 환원제로 사용해 CO<sub>2</sub> 발생이 없다는 장점</strong>이 있다. 포스코의 경우 ‘30년까지 독자적인 수소환원제철법인 ‘HyREX 기술’을 개발할 계획인데, 독자기술인 FINEX의 유동환원로 기술을 발전시켜 수소환원제철법으로 완성하는 것을 목표로 하고 있다.</p>
<p><img class="aligncenter size-full wp-image-89415" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/이종민-수석연구원.png" alt="이종민 수석연구원은 고려대학교에서 금속공학을 전공하고 KAIST, 고려대에서 각각 경영학 석사와 박사를 취득하였다. 삼성SDI 기술본부에서 전기자동차용 폴리머 리튬 이온전지(PLI) 연구원으로 근무한 바 있다. 2002년부터 포스코경영연구원에 재직 중이며 관심 연구분야는 기술경영, 생산 및 운영관리 분야이다. 포스코경영연구원에서 주로 자동차강판, 전기강판 등 다양한 철강제품의 제품 전략 수립, 수요 전망 및 알루미늄, 타이타늄 등 비철금속 산업 연구를 수행하였으며 최근에는 철강산업의 Net zero 전환과 관련된 연구를 다수 수행하고 있다. KIAT(한국산업기술진흥원), KEIT(한국산업기술평가관리원), KISTEP(한국과학기술기획평가원) 등 다양한 기관에 철강산업 관련 자문위원 활동을 한 바 있으며, 철강금속신문 및 스크랩워치 등 철강관련 언론기관에 일반 독자들을 위한 철강산업 및 철강제품을 소개하는 칼럼을 연재하였다.라고 적힌 이종민 포스코경영연구원 수석연구원의 이력이다." width="960" height="401" srcset="https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/이종민-수석연구원.png 960w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/이종민-수석연구원-800x334.png 800w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/이종민-수석연구원-768x321.png 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
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				<title>[철의 미래] ① 세상을 움직이는 철 이야기</title>
				<link>https://dev-newsroom.posco.com/kr/%ec%b2%a0%ec%9d%98-%eb%af%b8%eb%9e%98-%e2%91%a0-%ec%84%b8%ec%83%81%ec%9d%84-%ec%9b%80%ec%a7%81%ec%9d%b4%eb%8a%94-%ec%b2%a0-%ec%9d%b4%ec%95%bc%ea%b8%b0/</link>
				<pubDate>Tue, 11 Oct 2022 16:00:46 +0000</pubDate>
				<dc:creator><![CDATA[이종민 포스코경영연구원 수석연구원]]></dc:creator>
						<category><![CDATA[비즈니스]]></category>
		<category><![CDATA[전문가리포트]]></category>
		<category><![CDATA[철강]]></category>
									<description><![CDATA[우리 생활 속에서 ‘철’이라는 소재를 얼마나 의식하며 살아가고 있을까? 철은 일상에서 누리는 편리함 속에 깊숙이 침투해 있다. 잠에서 깨는 침대 매트리스 속 스프링부터 세수를 하기 위한 세면기의 프레임과 각종 수도관, 면도기의 블레이드, 아침 식사를 만드는 프라이팬, 그리고 수저,]]></description>
																<content:encoded><![CDATA[<p>우리 생활 속에서 ‘철’이라는 소재를 얼마나 의식하며 살아가고 있을까? 철은 일상에서 누리는 편리함 속에 깊숙이 침투해 있다. 잠에서 깨는 침대 매트리스 속 스프링부터 세수를 하기 위한 세면기의 프레임과 각종 수도관, 면도기의 블레이드, 아침 식사를 만드는 프라이팬, 그리고 수저, 포크까지 철로 이루어진 수많은 제품들과 함께 우리의 일상이 시작된다.</p>
<p>인류 역사를 구분하는 기준이 &#8216;어떤 도구를 사용했는가&#8217;라면, 보통 석기시대, 청동기 시대, 철기시대로 나눌 수 있다. 그 중 철기시대는 기원 전 1200년 전부터 시작되는데, 우리는 여전히 철기시대에 살고 있다고 할 수 있다. 현재 인류가 사용하고 있는 금속의 90% 이상이 철로 이루어져 있기 때문이다.</p>
<p><strong>철강산업</strong>은 <strong>전 세계적으로 종사하는 사람이 600만 명이 넘는 인류의 대표산업 중 하나</strong>다. 1950년 연간 1억 8천 9백만 톤에 불과했던 철의 생산 규모는 2021년 19억 5천 1백만 톤으로 늘어났다. 또한 현재 생산되는 철강제품의 75%가 20년 전에는 존재하지 않았던 신제품일 정도로, 철강산업은 역동적인 기술 발전을 통해 새로운 수요를 창출하는 산업이다.</p>
<p><img class="aligncenter size-full wp-image-89390" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/철의미래01.png" alt="" width="960" height="644" srcset="https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/철의미래01.png 960w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/철의미래01-800x537.png 800w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/철의미래01-768x515.png 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<h2>l 철기 시대의 시작</h2>
<p>인류는 청동기 시대부터 금속을 자유자재로 사용해왔지만, 청동이 가진 희소성으로 인해 그 용도와 사용자가 극히 제한적이었다. 반면 <strong>철의 발견은 신이 인류에게 준 선물</strong>이라 표현되는데, 이는 <strong>철이 매장량이 풍부하고 지역 편재성이 적어 소재의 대중화로 이어졌기 때문</strong>이다.</p>
<p><strong>인류가 철을 발견하고 활용하게 된 기원</strong>에는 크게 <strong>세 가지 가설</strong>이 있다.</p>
<p><strong>첫 번째</strong>는 <strong>‘채광(採鑛)착오설’</strong>이다. 청동의 원료인 황동석을 채광하던 중 비슷한 색깔을 내는 적철광을 잘못 채광한 후 제련과정을 거치면서 철을 발견했다는 설이다. <strong>두 번째</strong>는 지표에 존재하는 철광석이 산불에 녹아 철의 존재를 알렸다는 <strong>‘산불설’</strong>이며, <strong>세 번째</strong>는 하늘에서 떨어진 운석에서 철이 발견됐다는 <strong>‘운석설’</strong>이다. 학자마다 견해의 차이가 있지만, <strong>가장 가능성 있게 받아들여지는 가설은 ‘채광착오설’</strong>이다.</p>
<p>철기시대로의 진입에 가장 큰 기여를 한 고대국가는 <strong>‘히타이트(Hittite)’</strong>이다. 히타이트인들은 철기를 만들 때 쇠를 녹여 만든 것이 아니라, 쇠와 불순물이 섞여 있는 스폰지 형태의 덩어리를 두드려서 만든 단철(鍛鐵)을 사용하였다. 당시 히타이트 제국의 야금 기술은 지구상에서 가장 독보적이었으며, 이들이 거주하는 지역에는 철광석이 풍부했기 때문에 고대 철기 국가로 성장하게 된다. 4대 고대 문명 가운데 티그리스강과 유프라테스강 인근의 <strong>메소포타미아 문명이 가장 먼저 시작되고 발전하게 된 것은 바로 히타이트인들의 철기 제조 기술 덕분</strong>이다.</p>
<h2>l 철의 대량생산과 산업혁명</h2>
<p>자연 상태의 철은 소위 ‘철광석’이라 불리는 적철광(Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>)이나 자철광(Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>)처럼, 산소와 결합된 산화물 형태로 존재한다. 따라서 철광석을 녹여 철을 만드는 &#8216;환원공정&#8217;에서는 철광석을 녹일 정도로 높은 열을 내면서 철광석을 철로 환원시킬 수 있는 탄소를 다량 함유한 연료가 필요하다. 이때 사용되는 연료가 탄소 이외에도 철강 품질을 저하시키는 황(S)이나 인(P) 성분 등을 많이 포함할 경우, 양질의 철을 제조하기가 매우 까다로워진다.</p>
<p><strong>고대 대장간부터 17세기 제철소까지 철을 만들 때 주로 사용된 원료는 목탄</strong>이었다. 그러나 목탄은 제선(製銑, Iron making) 과정에서 발생하는 화력에 의해 쉽게 타 생산되는 철의 양이 적고 품질도 좋지 못했다.</p>
<p>이후 <strong>‘아브라함 다비(Abraham Darby)’</strong>가 <strong>저황탄(0.5~0.55%S)을 제철에 활용</strong>하면서 <strong>석탄 용광로(고로)가 탄생</strong>하게 된다. 철제 용기를 만드는 일을 하던 다비에게 실린더 제작 요청이 들어왔는데, 주문한 사람은 다름 아닌 탄광용 펌프로 사용할 증기기관을 개발하던 토머스 뉴코멘이었다. 다비는 좋은 실린더를 만들기 위해서는 철의 품질 개선이 필수적이라고 생각했다. 하지만 당시 제철소는 이에 적합한 철을 제대로 생산할 수 없었기에 다비는 스스로 제철과정에 석탄을 활용하는 방법을 강구하기 시작했다.</p>
<p>이전에도 목탄을 석탄으로 대체하려는 시도가 있었지만, 황 성분이 많아 실제로 활용되지는 못했던 것이 사실이다. 다비는 철광석이 산(山)과 인접해 있고 황(S) 성분이 적은 석탄을 구하기도 쉬운 ‘콜브룩데일(Coalbrookdale)’을 제철소 건설지로 결정한다.</p>
<p>다비는 6개월여 동안의 실험을 거쳐 <strong>1709년에 코크스 제조법을 개발하는 데 성공</strong>했다. 이는 석탄을 코크스로 만들고 이것을 연료로 삼아 철을 대량 생산하는 방법이다. 그는 품질이 좋은 석탄을 밀폐된 코크스로에 장입한 후 고온으로 건류하여 코크스를 만들었다. 동시에 철광석과 코크스가 오랫동안 접촉할 수 있도록 적절한 크기의 용광로를 제작했다. 그렇게 하면 코크스가 용광로 안에서 일산화탄소를 발생시켜 철광석을 충분히 환원할 수 있기 때문이다.</p>
<p>다비가 개발한 코크스법은 그의 아들과 손자인 다비 2세와 다비 3세를 거치면서 기술적 진화가 이루어졌다. 다비 3세는 <strong> 세계 최초의 철교인 아이언브릿지(Iron bridge)를 건설</strong>했는데, 콜브룩데일의 세번(Severn)강에 세워진 길이 60m의 아이언브릿지는 1950년대까지 실제로 사용되었고, 현재도 원래 모습대로 보존되어 있다.</p>
<p><img class="aligncenter size-full wp-image-89385" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/아이언브릿지.png" alt="" width="960" height="428" srcset="https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/아이언브릿지.png 960w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/아이언브릿지-800x357.png 800w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/아이언브릿지-768x342.png 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p>18세기 후반, 다비 가문의 노력으로 <strong>코크스 제조법이 확산</strong>되었다. 1760년에 14개에 불과했던 코크스 용광로는 1790년에 86개로 증가한 반면, 목탄 용광로의 수는 더 이상 늘지 않아 같은 해 25개에 불과했다. 제철소의 입지도 석탄 공급이 원활한 지역으로 이동하게 돼 1800년 전후로 제철소의 약 75%가 탄전 주변에 들어서게 되었다.</p>
<p>코크스법을 발전시킨 영국의 철 생산량은 1740년 1만 7천 톤에서 1852년에는 270만 톤으로 비약적인 성장을 하면서 세계 생산의 절반 가량을 담당하게 되었고, 영국은 산업혁명을 주도하는 강대국으로 부상하게 된다. 이후 철강 제조기술은 <strong>베세머(Bessemer)</strong>가 <strong>전로법을 고안</strong>하면서 <strong>인류가 강(鋼)을 양산하는 시대가 시작</strong>되었고 <strong>20세기 들어 다양한 전로법이 개발되면서 품질과 생산량에서 괄목한 성장을 계속하게 된다.</strong></p>
<h2>l 철강자원 쟁탈전과 EU의 탄생</h2>
<p>1871년 출간된 알퐁스 도데의 소설 《마지막 수업》은 독일과 프랑스가 ‘알자스’와 ‘로렌’ 지역의 귀속 문제로 프로이센-프랑스 전쟁을 벌이던 때를 배경으로 하고 있다. 라인강과 보주산맥 사이에 위치해 있는 알자스는 온화한 기후로 포도주를 비롯한 농산물과 목재가 풍부했고 알자스 북서쪽에 위치한 로렌은 평야 지역으로 유명했는데, 국적이 네 번이나 바뀔 만큼 영토 분쟁이 극심했던 곳이다.</p>
<p>로렌 지방은 산업혁명 이후 석탄과 철광석이 풍부한 곳으로 주목받기 시작했다. 특히 프랑스 철광석의 90% 이상이 알자스-로렌 지역에 매장되어 있었다. 게다가 이 지역에 인접한 독일의 루르, 자르 지역도 독일 석탄의 50% 이상이 매장된 대표적인 석탄 생산지였다. 두 나라는 양 지역의 철광석과 석탄 자원을 확보하기 위해 끊임없이 충돌했다.</p>
<p>1, 2차 세계대전을 겪으며 구(舊) 소련이 성장하고 미국의 간섭이 늘자 유럽은 위기의식을 가질 수밖에 없었다. 프랑스의 경제학자인 장 모네(Jean Monnet)는 유럽 재건을 위한 초석이 프랑스와 독일의 협력에 있다고 판단했다. 따라서 그는 양국의 불화를 해결하기 위해서는 석탄과 철강을 공동 관리해야 한다고 의견을 제시하게 된다. 프랑스 재무장관인 로베르 슈만은 이를 받아들여 1950년 5월 모든 유럽 국가들이 참여하는 석탄철강공동체 설립을 제안한다.</p>
<p>공동체 협약에는 프랑스와 독일이 가장 먼저 참가했는데, 프랑스는 독일 루르 지방의 철과 석탄 생산량 증대를 견제하기 위해, 두 차례 세계대전을 일으켰던 독일은 국제 사회에서의 영향력을 높이기 위해서였다. 프랑스와 독일이 협약에 서명하자 이후 경제적 효과를 기대한 이탈리아 및 베네룩스 3국도 이듬해 공동체에 참여하게 된다.</p>
<p>6개국은 오랜 토론과 협상 과정을 거쳐 경제적으로는 공동시장을 형성하고 정치적으로는 초국가적 기구의 틀을 창출하자는 데 합의해 마침내 <strong>1951년 4월 18일 ‘파리조약’이라고 불리는 유럽석탄철강공동체(ECSC: European Coal and Steel Community) 조약에 서명</strong>한다. 파리조약은 각국 내 반대에 부딪혔지만 결국 비준에 성공해 <strong>1952년 7월부터 ECSC가 본격적으로 가동되었다.</strong></p>
<p><img class="aligncenter size-full wp-image-89354" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/파리조약-목표.png" alt="" width="960" height="362" srcset="https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/파리조약-목표.png 960w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/파리조약-목표-800x302.png 800w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/파리조약-목표-768x290.png 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p>이렇게 첫발을 디딘 유럽석탄철강공동체는 이후 유럽경제공동체(EEC, European Economic Community), 유럽공동체(EC, European Community) 등으로 발전했고 1993년에는 유럽연합(EU, European Union)의 출범으로 이어졌다. 철강자원을 둘러싼 자원 쟁탈전이 2022년 현재 28개국으로 이루어진 정치, 경제 공동체를 이끌었다고 할 수 있다.</p>
<h2>l 다양한 수요산업과 철강 신제품</h2>
<p>세계 철강수요의 47~50%는 건설부문에 사용되고 있으며 기계산업(15%), 자동차산업(12%), 에너지(7%) 및 조선산업 등 기타 수송부문(5%)도 철강을 많이 소비한다.</p>
<p><strong>철강 수요가 가장 많은 건설부문은 건축과 토목분야로 구분</strong>된다. 현대 건축물들은 대부분 철골 구조로 건설되고 외벽에도 철강 재료를 사용하지만, 18세기 후반까지의 제철기술로는 대량의 철강재를 제작하기엔 많은 어려움이 있었다. 하나의 건물을 완성할 정도로 많은 철강재를 충분히 공급할 수 없었을 뿐만 아니라, 철강 가격도 매우 비싸서 채산성을 맞추기 어려웠기 때문이다.</p>
<p><strong>철강이 건축에 이용된 최초의 사례</strong>는 1851년 영국의 만국박람회를 위해 건축된 <strong>현재의 하이드 파크(Hyde Park)에 위치한 수정궁(Crystal Palace)</strong>이다. 정원사 출신 기술자인 조셉 팩스턴(Joseph Paxton)이 설계한 수정궁은 가로 124m에 세로 564m로 약 6만 7,000㎡의 대지 위에 30만 장의 유리와 4,500톤의 주철로 건설되었다. <strong>이전까지 단 한 번도 시도된 적 없는 대형 구조물이었다.</strong> 투명하게 빛나는 벽과 지붕, 그리고 경쾌하면서도 유려한 맵시를 자랑하는 새로운 양식의 건물은 이전까지 건물은 목재나 석조로만 만드는 것으로 알고 있던 사람들에게 놀라움을 자아냈다.</p>
<p><img src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/수정궁-4.png" alt="" width="960" height="605" class="aligncenter size-full wp-image-89456" srcset="https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/수정궁-4.png 960w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/수정궁-4-800x504.png 800w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/수정궁-4-768x484.png 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p>&#8216;유리로 만든 아름다운 궁전&#8217;으로 인식된 수정궁이 역사적으로 중요하게 조명받는 이유는 <strong>철강을 규격 재료로 만들어 조립한 최초의 건물</strong>이며, <strong>철강재의 우수성을 가장 단적으로 보여준 건물</strong>이기 때문이다. 수정궁은 규격화된 철강 프레임과 벽면을 구성하는 122cm × 30cm의 규격 유리를 기본으로 사용하여 조립해 만든 덕분에 6개월이라는 짧은 기간 안에 완성할 수 있었으며 시공비도 크게 절감할 수 있었다고 한다.</p>
<p>1933년 착공하여 1937년 완성된 미국의 <strong>금문교(Golden Gate Bridge)</strong>도 <strong>철강이 사용된 대표적인 토목 구조물</strong>이다. 1996년 미국토목학회(ASCE)는 현대 토목 건축물 중에서 7대 불가사의 중 하나로 금문교를 선정한 바 있다. 길이 2,825m, 너비 27m인 이 강철 현수교는 샌프란시스코 만과 태평양을 잇는 목으로, 남단의 캘리포니아 주 샌프란시스코와 북단의 매린 카운티(Marin County)를 연결한다.</p>
<p><img class="aligncenter size-full wp-image-89386" src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/골든게이트브릿지.png" alt="" width="960" height="672" srcset="https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/골든게이트브릿지.png 960w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/골든게이트브릿지-800x560.png 800w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/골든게이트브릿지-768x538.png 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
<p>흥미로운 점은 금문교 건설에 사용된 철강제품의 질량은 약 83,000톤이지만, <strong>현재 철강제품으로 다시 건설한다면 그 절반으로도 가능하다는 것</strong>이다. 이는 <strong>철강의 고강도화 기술이 비약적으로 발전되었기 때문</strong>이다.</p>
<p>자동차나 선박 중량의 일정 부분은 철강재가 차지하고 있으나, 기존 제품보다 가벼우면서도 강도가 동일하거나 큰 제품(고강도)은 최종 제품의 중량을 가볍게 하는 한편, 수송 수단의 연비를 개선시키는 효과를 가져온다. 자동차강판의 경우, 340 MPa(메가파스칼) 등급을 고강도강(High Strength Steel)이라고 지칭했지만 최근에는 고강도강보다 높은 강도를 보이는 초고강도강(Advanced High Strength Steel) 및 980 MPa 이상의 강도를 자랑하는 기가급 제품(일명 Giga Steel)이 일반화되고 있다.</p>
<p>철강제품 중에는 전력의 생산부터 송배전 그리고 전력의 소모에 있어서 이보다 더 중요한 역할을 수행하는 제품이 있는데 바로 <strong>&#8216;전기강판(Electrical Steel)&#8217;</strong>이다. 전기강판은 일반 철강제품과는 다른 기능성 제품으로 <strong>철손(Core loss)*과 자속밀도(Flux Density, Magnetic Induction)* 등의 전기적 특성이 가장 중요</strong>하다. 또한 전기강판은 <strong>방향성 전기강판(Grain Oriented Electrical Steel)</strong>과 <strong>무방향성 전기강판 (Non-grain Oriented Electrical Steel)</strong>으로 구분된다. 방향성 전기강판은 특수한 공정을 거쳐 철판의 압연 방향을 일정한 방향으로 조정하여 자기적 특성을 대폭 향상시킨 제품으로 주로 변압기에 사용된다. 무방향성 전기강판은 결정이 방향성을 띄지 않고 불규칙(Random)하게 배열된 제품으로 대형 발전기부터 소형 정밀전동기까지 회전 기기의 철심(Core) 소재로 널리 사용된다. 특히 전기차 구동모터 등에 사용되는 <strong>Hyper NO 제품</strong><a href="https://newsroom.posco.com/kr/%EC%9A%B0%EB%A6%AC-%EC%A7%91%EC%97%90-%EC%88%A8%EC%9D%80-%EC%B9%9C%ED%99%98%EA%B2%BD-hyper-no%EB%9D%BC%EA%B3%A0-%EB%93%A4%EC%96%B4%EB%B4%A4%EC%96%B4/"target="_blank">(바로가기)</a>은 전기차 시대가 열리면서 향후 수요가 기하급수적으로 증가할 것으로 기대되고 있다.</p>
<p><span style="font-size: 14px;">*철손 : 자기의 통로로 작용하는 철심의 자화 과정에서 발생하는 자기저항에 의한 에너지 손실을 의미한다.<br />
*자속밀도 : 일정한 자화력(전기에너지)을 받을 때 발생하는 단위 면적당의 자력선의 수로, 쉽게 설명하면 같은 전기에너지를 가했을 때 얼마나 자기에너지(자력선의 수)를 나타낼 수 있는가를 보여주는 특성치이다. </span></p>
<p><img src="https://newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/이종민-수석연구원.png" alt="이종민 수석연구원은 고려대학교에서 금속공학을 전공하고 KAIST, 고려대에서 각각 경영학 석사와  박사를 취득하였다. 삼성SDI 기술본부에서 전기자동차용 폴리머 리튬 이온전지(PLI) 연구원으로  근무한 바 있다. 2002년부터 포스코경영연구원에 재직 중이며 관심 연구분야는 기술경영, 생산 및  운영관리 분야이다. 포스코경영연구원에서 주로 자동차강판, 전기강판 등 다양한 철강제품의 제품  전략 수립, 수요 전망 및 알루미늄, 타이타늄 등 비철금속 산업 연구를 수행하였으며 최근에는  철강산업의 Net zero 전환과 관련된 연구를 다수 수행하고 있다.   KIAT(한국산업기술진흥원), KEIT(한국산업기술평가관리원), KISTEP(한국과학기술기획평가원) 등  다양한 기관에 철강산업 관련 자문위원 활동을 한 바 있으며, 철강금속신문 및 스크랩워치 등 철강관련  언론기관에 일반 독자들을 위한 철강산업 및 철강제품을 소개하는 칼럼을 연재하였다.라고 ㅈ거힌 이종민 포스코경영연구원 수석연구원의 이력이다." width="960" height="401" class="aligncenter size-full wp-image-89415" srcset="https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/이종민-수석연구원.png 960w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/이종민-수석연구원-800x334.png 800w, https://dev-newsroom.posco.com/kr/wp-content/uploads/2022/09/이종민-수석연구원-768x321.png 768w" sizes="(max-width: 960px) 100vw, 960px" /></p>
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