LNG가 이렇게 친환경적인 에너지원인 줄 미처 몰랐어. 네가 말한 대로 LNG를 더 잘 쓰려면 다양한 기술 개발이 필요할 것 같은데. LNG를 위한 포스코의 솔루션이라는 게 뭐야?

우선 LNG탱크 제작에 쓰이는 포스코의 극저온용 강재 라인업부터 소개할게. 포스코에는  극저온용강 삼총사가 있어. 바로 9%니켈강, 고망간강, STS304L이야. 강종 하나하나 설명해 줄게.

l LNG를 위해 포스코가 준비한 삼총사를 소개할게

– 포스코 극저온용 강재 No.1 9%니켈강

sss

9%니켈? 내가 맞춰볼게. 니켈이 9% 들어간 강재라는 거지?

정확해. 9%니켈강은 LNG 탱크 제작에 가장 많이 쓰이는 강종이야. 극저온에서도 우수한 강도와 충격 인성을 유지하는 니켈의 성질 덕분이지. 미국 INCO社가 1944년에 최초 개발한 이후, 1960년에 모형실험을 통한 안전성 입증이 이루어지면서 현재까지 초저온 저장탱크용 소재로 널리 사용되고 있어. 하지만 원재료인 니켈이 가격이 비싸고 수급이 불안정하다는 게 단점이야. 여기다 이 강종은 과거에 해외 특정 철강사들만 생산할 수 있다보니 우리나라 조선사들은 9%니켈강을 대부분 수입에 의존하는 실정이었어. 다행히 포스코가 1993년 최초로 국산화에 성공한 후, 품질 안정화를 거쳐 2007년부터 소재 생산에 가속도가 붙었지. 최근에는 우리나라 현대중공업, 대우조선해양, 삼성중공업, 이른바 조선 Big3와 활발히 이 소재를 이용한 LNG 탱크 기술 개발에 협력하고 있어.

– 포스코 극저온용 강재 No.2 고망간강

sss

고망간강이라. 이건 망간이 많이 들어간 강재라는 거 같네.

맞아. 극저온용 고망간강은 포스코가 2010년 개발에 착수해 2013년 세계 최초로 개발한 극저온용 신소재야. 망간이 22.5~25.5% 포함된 소재로 영하 196도에서도 쉽게 파손되지 않아. 저온 충격을 가했을 때 와장창 깨지는 일반 탄소강과 달리 고망간강은 주욱 늘어나. 철강에 망간을 넣으면 입자 조직이 바늘같이 세밀하게 형성돼 충격을 흡수하는 능력이 탁월해지고, 마모를 견디는 능력도 뛰어나거든.

9%니켈강과 차이점은 뭐야?

두 강종 모두 극저온인성이 강하다는 점은 같지만, 가장 큰 차이가 가격경쟁력이야. 니켈에 비해 망간은 가격이 저렴하고 매장량이 풍부해서 수급 안정성이 높아. 소재 가격은 고망간강이 9%니켈강보다 약 30% 저렴하고 각 강재를 용접하는데 드는 용접재료 비용도 고망간강이 훨씬 낮거든. 9%니켈강과 스테인리스강 모두 LNG 탱크 제작에 훌륭한 강종이지만, 너무 고가인  점이 탱크제작사들에게는 부담이었어. 이 문제의 솔루션으로 포스코가 고망간강을 개발한 거지. 원래 선박용 극저온 LNG 탱크 소재로는 IMO(International Maritime Organization) 규정에 따라 니켈합금강, 스테인리스강, 9%니켈강, 알루미늄합금 4종류만 사용하게 되어있었거든. 여기에 더해서, 2018년에 고망간강도 공식적으로 사용 승인을 얻었어. 포스코가 독자 개발한 고망간강의 우수성을 국제적으로 인정받은 거야.

– 포스코 극저온용 강재 No.3 STS304L

sss

스테인리스 304L…? 이건 무슨 뜻인지 잘 모르겠는걸.

스테인리스 스틸에도 앞서 말한 니켈이 들어가. 304는 스테인리스 중에서도 상온에서 오스테나이트(austenite) 조직을 띄는 ‘오스테나이트계’라는 걸 뜻하고, L은 탄소 함유량이 0.03% 이하로 적은 저탄소(Low carbon)강 임을 의미해. 스테인리스강은 9%니켈강, 고망간강에 비해 가공하기가 편리해서 LNG플랜트의 후육강관이나 기계장치류에 더 많이 사용되지만, 탱크용으로 스테인리스를 채용하는 고객들이 있기 때문에 포스코는 이 강종을 가지고도 이용기술을 계속 개발해서 솔루션을 제공하고 있어.

오~ LNG를 위해 신강종까지 개발하고! 우리 집 도시가스랑 포스코가 연관이 있을 줄은 상상도 못했네.

맞아. 근데 진짜 솔루션 이야기는 지금 부터야. 포스코가 신 강종을 개발한 것도 의미 있는 일이지만, 이 강재를 가져다가 LNG 탱크를 만드는 고객사에서 잘 쓸 수 있어야 하잖아. 우리가 LNG를 좀 더 경제적이고 안전하게 사용할 수 있도록 포스코는 수년간 고객과 함께 LNG탱크 연구개발에 참여 해왔어. 굵직한 성과들에 대해서 이어서 이야기해 보자고.

l 친환경 LNG를 위한 포스코의 막강한 스틸 솔루션!

LNG탱크를 제작하는 포스코의 고객사들은 저마다 개발하는 탱크의 특성에 따라 9%니켈강, 고망간강, STS304L 중 가장 적합한 강종을 선택하거든. 고객의 요구에 맞춰 포스코는 어떤 강종이든 최고의 솔루션을 제공하고 있지. 그 굵직한 성과들만 좀 나열해볼까?

– 9%니켈강 솔루션 :세계 최대 사이즈로 고객 원가 절감, 중소고객사에게는 기술 이전을!

아주 오랜 연구 끝에, 드디어 포스코 9%니켈강 연료탱크를 장착한 선박이 건조되고 있어. 바로 현대삼호중공업의 ‘HL ECO’와 ‘HL GREEN’호야. 이 배들은 둘 다 18만 톤 급 LNG추진 벌크선인데,  연료탱크 소재로 포스코 9%니켈강이 실제 적용된거지. 올 연말에 동시에 선주 H-LINE社로 인도될 예정이래. 탱크에 쓰인 9%니켈강뿐 아니라, 선체에 들어간 후판까지 ALL POSCO STEEL이라 더 의미가 커. 즉, 이 선박들은 소재부터 연료탱크 기술까지 마침내 100% 국산화를 이룬 결실이야. 그리고 여기에 포스코의 필살기 솔루션이 또 있지. 포스코는 LNG탱크 제작에 필요한 모든 두께의 9%니켈강을 생산할 수 있고, 또 ‘광폭’, ‘장척’ 사이즈의 니켈강도 생산 가능하다는 점!

광폭, 장척이라. 폭이 넓고, 길게 생겼다는 뜻이겠군. 근데 그게 왜?

탱크 제작사들은 니켈강을 판재 형태로 가져가서, 이를 한 장 한 장 용접해서 탱크를 제작해. 용접은 인건비도 비싸고 시간도 오래 걸려서 전체 공정률에 큰 영향을 미치거든. 그래서 포스코 고객사들의 숙제는 늘 ‘어떻게 하면 용접 공수를 줄이지?’야. 심지어 9%니켈강은 일반강에 비해 용접에 필요한 용접재료가 비싸. 그래서 포스코는 용접 공수와 비용을 줄일 수 있는 방법으로 아예 면적이 넓은 소재를 개발한 거야.

같은 크기의 탱크를 만들 때 강판 50장을 용접해서 만드는 것보다 30장을 용접해서 만드는 게 시간과 비용 면에서 훨씬 효율적이겠네!

포스코는 현재 세계에서 가장 큰 사이즈의 조선용 9%니켈강을 생산할 수 있어. 기존에는 3.85m x 15m까지 생산 가능했던 것을 포스코가 6개월간 연구개발 끝에 4.3m x 20m까지 생산하는 체제를 구축했지. 포스코 자체적인 연구개발도 중요했고, 이 제품을 실제 고객의 탱크에 적용하기 위해서 풀어야 할 규제할 숙제도 많았어. 그래서 영국 LR(LLOYD’S REGISTER OF SHIPPING) 선급과 니켈강의 품질에 대해 선제적으로 논의하고, 이를 토대로 현대미포조선과 탱크 설계, 구조 타당성 검토, 성능 테스트 등을 함께 했지. 코로나19 사태 때문에 공동 연구가 끊길뻔하기도 했는데, 포스코가 고객사에 직접 다자간 영상회의 시스템을 구축해서 활동을 이어왔어. 그 결과 광폭장척 9%니켈강은 성공적으로 지난 4월에 현대미포조선에 최초 공급됐지!

이제 한창 그 LNG 탱크가 만들어지고 있겠구나.

포스코의 광폭장척 9%니켈강은 현대미포조선이 건조하는 길이 169m, 너비 25.6m, 높이 15.6m의 25,000톤 DWT급 석유화학제품 운반선에 들어가는 LNG연료탱크 제작에 쓰이고 있어. 이 배는 벙커C유와 LNG를 모두 사용할 수 있는 이중연료 엔진을 탑재하거든. 차로 치면 하이브리드카 같은 거지. 이 배는 내년 3월 건조 완료되어 선주사인 버뮤다의 ‘메리디안(MERIDIAN)’으로 인도될 거래.

우리나라가 LNG선 강대국이라는 이야기는 여러 번 들었어. 최근 3년(2017~2019년) 간 전 세계 선사가 발주한 LNG추진선 124척 중 118척을 우리나라 조선사들이 수주했다며. 이런 LNG탱크 소재와 기술로 우리 경쟁력이 더 강해지겠다!

응. 조선 대기업은 물론이고, 중소 탱크 제작사들과 함께 강해지는 길도 모색 중이지. 사실 조선산업 장기 불황으로 우리나라 기자재 업체들이 큰 어려움을 겪고 있고, 조선 3사 협력사 위주의 일감 확보로 생계가 유지되는 상황이거든. 포스코는 이런 위기를 함께 극복하기 위해 회사가 보유한 9%니켈강, 고망간강 적용 LNG 연료탱크 이용 기술을 중소기업들이 사용할 수 있게끔 기술을 무상으로 지원하고 있어. 9%니켈강, 고망간강을 이용한 가공, 용접 기술을 알려주고 글로벌 선사들을 포스코가 직접 초청해서 우리나라 중소 탱크 제작사의 제품을 홍보해 주기도 해. Mill-중소기자재 제작사-조선사로 이어지는 강건한 산업 생태계를 만드는 거지.

– 고망간강 솔루션 : 신소재로 LNG의 신대륙을 개척 중!

고망간강은 포스코가 새롭게 개발한 강종이라고 했지? 그럼 이용기술부터 하나하나 새롭게 연구되었겠네.

고망간강은 LNG 분야의 공인된 소재로 등록이 되어있지 않았기 때문에 곧바로 상용 프로젝트에 적용할 수가 없었어. 그래서 포스코는 우선 고망간강을 2014년 한국산업표준(KS), 2017년과 2018년에 각각 미국재료시험협회(ASTM)와 국제표준화기구(ISO)에 소재규격으로 등재시켰어. 고망간강이 실제 LNG탱크에 성공적으로 적용된 사례가 2017년 건조된 국내 최초의 친환경 LNG추진선 ‘그린아이리스(Green Iris)’호야. 이 배는 포스코와 현대미포조선의 합작품으로 유명한데, 당시 ‘세계 최대’ LNG추진 벌크선이자, 포스코가 자체 개발한 고망간강을 ‘세계 최초’로 적용한 선박이라 큰 주목을 받았지. 지금 강원도에서 광양제철소까지 석회석을 운반하는 용도로 열심히 바다 위를 달리고 있어.

벌써 고망간강으로 만든 LNG탱크가 사용되고 있다니. 연구 진척이 엄청 빠르네.

최근에는 고망간강이 적용된 육상 LNG탱크도 상업운전을 개시했어. 이 탱크 역시 최초 설계를 할 당시만 해도 국내 표준 규격이나 LNG터미널 관련 설계코드에 고망간강이 등록되어 있지 않아서 표준 규격 개정 절차부터 필요했어. 포스코는 고망간강을 적용한 육상 LNG탱크의 안전성을 직접 검증하기 위해서 목업(Mock-up) 탱크를 제작해 운영하기도 했지. 탱크의 수명을 50년으로 가정하고 1천 번 이상 LNG를 채웠다가 비우는 테스트를 진행했고, 테스트가 끝난 후 탱크를 해체해서 고망간강의 성능에 문제가 없음을 눈으로 직접 확인했어. 마침내 2019년, 가스기술기준위원회가 육상 LNG 저장탱크 제조 기준에 고망간강을 사용 가능 소재로 등재하면서 상용화의 길이 열렸지. 그후 고망간강으로 제작된 광양 LNG터미널 5호기 탱크는 저장 규모 20만㎘를 갖추고 지난 4월부터 상업 운전에 돌입했어.

▲ 포스코 고망간강이 적용된 LNG연료탱크를 장착한 그린아이리스호(왼쪽)와 광양 LNG터미널 5호기 저장탱크

– STS304L 솔루션 : 스테인리스 적용 국내 독자 LNG저장탱크 모델 개발

포스코 STS304L을 적용한 국내 독자 LNG저장탱크 모델도 빼놓을 수 없지.  바로 대우조선해양의 LNG저장탱크 솔리더스(SOLIDUS)야. 솔리더스는 이중 스테인리스 방벽을 적용해 LNG 누출을 방지하고 안전성을 극대화했어. 이 설계기술은 영국(LR), 미국(ABS), 노르웨이(DNV-GL) 등 글로벌 5대 메이저 선급사로부터 실제 LNG운반선 적용에 적합하다는 인증까지 획득했어. 포스코는 대우조선해양의 솔리더스 개발을 지원하기 위해 LNG 저장 환경에서 STS304L의 다양한 성능 테스트를 함께 진행했지.

본격 LNG 시대를 앞두고 포스코와 고객사들의 협력이 하나둘씩 결실을 보는구나. 특히 우리 소재와 기술로 당당히 한국산 LNG탱크들이 바다 위로 진출한다고 하니 괜히 나도 뿌듯한걸? 친환경과 국산 경쟁력 강화 두 마리 토끼를 잡은 것 같아. 계속 기대해도 되겠지?

포스코는 광양 LNG터미널에 적용한 고망간강 육상탱크 기술을 고도화해서 6번째 탱크 제작 연구에도 참여 중이야. 특히 국제설계코드 개정 후 해외 프로젝트에도 적용할 수 있도록 노력 중이고. 최근에 고망간강 적용을 검토한 유럽의 메이저 오일기업이 세계적인 가스 콘퍼런스 ‘Gastech 2020’에서 고망간강의 경쟁력에 대해 호평하기도 했대. 9%니켈강과 STS304L 역시 LNG탱크 기술개발의 중요한 열쇠가 될 수 있도록 포스코는 오늘도 고객사들과 머리를 맞대고 있어.

뜻밖에 초록이가 LNG 박사가 되어버렸네요. ･ิ▽･ิ 우리 지구를 위해 더욱 앞당겨야 할 LNG 시대! 포스코는 오늘도 친환경 제품과 기술이 필요한 모든 곳에 최고의 스틸 솔루션을 제공하고 있답니다! 다음으로 포스코의 GPS가 향하는 곳은 어디일까요? 기대해 주세요.

강초록이 오늘 김철석을 만나 같이 저녁을 먹기로 했는데요. 약속 시간 2시간 전… 갑자기 철석이에게 톡이 왔네요. “오늘은 에너지가 고갈돼서 못 나가겠다. 내일 볼까?” 에잇, 파투 났네요.

그런데 문득 ‘에너지’라는 이야기에 호기심이 생깁니다. 우리 몸의 에너지 원천은 물과 소금이라는데, 우리 일상을 돌아가게 하는 에너지의 원천은 뭘까요. 당장 석탄과 석유부터 떠오르는데요. 가장 많이 사용되지만 친환경과는 거리가 좀 멀잖아요? 초록창을 열어 검색해보니 그다음으로 우리가 많이 쓰는 게 LNG(Liquefied Natural Gas)라고 합니다. 그리고 ‘친환경’이라는 표현도 눈에 띄네요?

l 대세 에너지원으로 급부상하는 액화천연가스 LNG,

너 혹시 LNG에 대해서 좀 알아? LNG는 지하에 있는 천연가스를 채굴해서 액화시킨 거잖아. 근데 앞으로 LNG가 제2의 에너지원이 된다는 이야기가 있던데, 사실이야?

응 좀 알지. 우리 포스코 고객사들 중에 LNG선박, LNG탱크, LNG기자재를 제작하는 기업이 다수 있거든. 네 말대로 LNG가 앞으로 ‘대세’ 에너지원이 될 거래. 실제로 국제에너지기구 IEA(International Energy Agency)가 “향후 LNG가 석탄을 제치고 원유 다음으로 지배적인 에너지원이 될 것”이라고 발표하기도 했고. 2019년 세계 LNG 수요는 2018년보다 12.5% 증가한 3억 5,900만 톤을 기록했고 2040년에는 7억 톤으로 증가한다는 예측도 있어.

이유가 뭘까?

환경, 안전성이 키워드야. 이제 우리는 친환경적이지 않은 제품, 기술들과는 서서히 헤어지고 있잖아. 그간 에너지원으로 가장 많이 사용한 화석연료인 석탄, 석유는 미세먼지(PM 2.5)나 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx)들을 발생시키니 친환경과는 거리가 멀지. 또 원전은 후쿠시마 사고 이후 안전성에 대한 문제가 크게 제기됐고. 물론 풍력, 태양광 같은 신재생에너지들이 있지만 아직 화석연료를 완전히 대체하긴 어려워. LNG는 액화 과정에서 분진, 황, 질소 등이 제거되기 때문에 연소될 때 공해물질이 거의 발생하지 않아. 또 공기보다 가벼워서 누출이 돼도 쉽게 날아가고 발화 온도가 높아 폭발의 위험도 적지. 이렇게 친환경, 안전성 모두 잡으면서 경제성과 기술력에서도 크게 진보한 LNG가 각광받는 거야.

l LNG, 도대체 지구에 얼마나 좋길래 그래?

sss

특히 선박 시장은 IMO 2020 때문에 LNG추진선의 발주가 폭발적으로 증가했다던데. 이 또한 그런 이유겠지?

자동차도 친환경 전기차, 수소차, 하이브리드가 대세잖아. 그런데 전 세계 상위 규모 15척의 선박이 배출하는 SO₂(이산화황)양이 전 세계 모든 자동차의 배출량보다 많았대. 그러니 당연히 선박도 이제 친환경 연료로 운항해야 한다는 목소리가 커졌고, 벙커유에서 LNG로 연료의 세대교체가 빠르게 이뤄지고 있어.

그럼 기존 벙커유선박과 LNG추진선이 우리 환경에 어떤 영향을 주는지 비교해볼 수 있을까? 정말 LNG가 친환경적인 건지 확인해보자고.

좋아. LNG연료탱크로 실제 운항 중인 ‘그린 아이리스호(Green Iris)’라는 선박을 모델로 해서 9%니켈강 혹은 고망간강으로 제작한 연료탱크를 장착하고 LNG를 연료로 운항하는 경우와, 일반 후판 연료탱크에 벙커C유*로 달리는 경우를 비교해볼게. 아 참! 9%니켈강, 고망간강은 LNG탱크를 만들기 위한 소재인데.. 차차 설명하기로 하고. *벙커C유: 점착성이 가장 강한 중유로 선박 연료로 가장 많이 사용
부산에서 싱가포르까지 월 1회 왕복으로 25년 동안 운항하는 시나리오야. 배가 운항되는 25년뿐 아니라, 이 배의 연료탱크를 만들기 위해 제철소에서 9%니켈강, 고망간강, 일반후판이 생산되는 단계에서의 환경영향도까지 포함시켰어. 기존 벙커C유를 100%으로 놓고 산성화, 지구온난화, 자원소모 영향도를 비교해볼까?

와. 기존 벙커C유를 쓰는 선박 대비해서 LNG를 연료로 한 선박의 산성화 영향은 52%로 절반 수준으로 줄어드네. 지구온난화 영향도 73%, 자원소모 영향도 64% 수준으로 내려가는구나.

장기적으로 LNG를 사용하는 게 지구에 얼마나 이로운 지 보이지? 벙커C유에 대한 규제가 시작된 주원인이 바로 황산화물(SOx)이잖아. 이 황산화물을 포함한 산성화물질(SO2eq)의 발생량이 절반으로 줄어. 벙커C유 시나리오에서 1,220톤, LNG 시나리오에서 630톤이 나왔거든. 590톤이 저감되는거지.

황산화물 그거 미세먼지의 주범이지? LNG선으로 운항하면 거의 600톤을 줄일 수 있구나.

또 대표적으로 지구온난화에 영향을 주는 이산화탄소 등 온실가스(CO₂eq) 배출량은 벙커C유 시나리오에서 36만 톤, LNG 시나리오에서 26만 4천 톤이 나왔거든. LNG추진선이 벙커C유 선박보다  이산화탄소 배출량을 약 9만 톤 저감할 수 있다는 거야. 이 9만 톤이 지구에 쌓인다고 생각해봐. 소나무 한 그루가 연간 흡수할 수 있는 이산화탄소가 6.6kg 정도니까, 9만 톤이라 하면 소나무 1,360만 그루를 심어야 흡수할 수 있는 하는 양이야.

소나무 1,360만 그루라니. 엄청나다. 그럼 자원소모 영향? 이건 뭐야..?

자원소모 영향은 광물과 석유, LNG 등 화석연료의 소비로 인한 천연자원의 고갈 정도를 나타내. 단순히 천연자원이 얼마나 소모되나 양적인 절댓값만 따지는 게 아니라, 이 천연자원이 우리 지구에 얼마나 남아있는지도 고려해서 과한 자원 소모가 일어나지 않도록 알려주는 거지. 숫자가 높을수록 고갈 정도가 크다는 거니까 지구에 남은 자원량에 비해 현재 우리가 너무 많이 쓰고 있다는 뜻이 돼. LNG는 벙커유에 비해 자원소모 영향이 적다는 거지.

l 하지만 LNG는 너무 까다로워!

sss

아, 이렇게 좋은 LNG를 그동안 석탄, 석유 대신 썼으면 좋았잖아.

그러기엔 기술이 부족했어. LNG의 단점을 굳이 꼽자면 액화 과정과 운반, 저장이 까다롭다는 거야. 때문에 과거에는 수송과 처리에 막대한 비용이 소요되는 LNG가 크게 주목받지 못했어. 천연가스를 영하 163도 이하로 냉각해야 LNG가 되잖아. 이 조건에 적합한 기술과 소재를 개발하는데 꽤 긴 시간이 필요했던 거지.

그럼 가스전에서 가스를 뽑아서, 액화해서 액체로 우리가 쓰는 거야? 우리가 쓰는 도시가스가 LNG인 걸로 아는데, 그건 가스 형태잖아.

LNG는 공급망(Supply Chain)이 좀 길어. 우선 가스전에서 천연가스를 생산 후 파이프라인을 통해 LNG액화플랜트로 보내. 여기서 가스를 액화해서 LNG 형태로 만들어. 이 LNG는 LNG수송선이라는 특수 선박에 실려서 운송되고, 이렇게 바다를 건너온 LNG를 LNG터미널에서 받아서 저장해. 터미널에서는 이를 다시 한번 기체로 바꿔서, 파이프라인을 통해 발전소나 도시가스사 등 수요처로 보내지.

sss

와, 우리가 실제로 사용하기까지 엄청난 과정을 거치는구나. 진짜 복잡한 기술이 필요하겠다.

그 기술 중 핵심이 탱크 설계야. 또 설계에서 빼놓을 수 없는 건 바로 소재지. LNG플랜트가 상업적 규모로 본격 건설된 게 1941년 미국 클리블랜드(Cleveland) 플랜트인데, 당시 조업이 진행되다가 1944년에 탱크가 파괴되는 바람에 공장이 폐쇄됐어. 그 원인 중 하나가 탱크의 소재가 극저온인성에 약한 소재로 제작됐기 때문으로 알려졌고.

그때는 LNG탱크용 소재에 대한 연구가 많이 이뤄지지 못했나 보네. 극저온인성이 강한 소재가 쓰여야 하는구나.

물체에 힘을 주면 일정한 한계까지 버티다가 변형되고 결국 깨지잖자. ‘인성(認性)이 약하다’라고 하면 압력이 가해지자마자 버팀 없이 깨져버리는 걸 뜻해. 대부분의 소재는 저온일 때 인성이 약해. 영화에서 물건이나 사람이 급속도로 얼면 와장창 깨져버리는 거 본 적 있지 않아? LNG가 하역되고 저장될 때 상온과 영하 163도 이하까지 온도 변화가 급격하게 일어나는데, 이 조건에서도 저장탱크가 부서지면 안 되겠지. 또 원하는 탱크 구조로 만들 수 있는 가공성과 비용 효율성 조건도 만족하는 소재가 필요해.

그렇다면 LNG탱크에는 일반 강철은 쓸 수가 없겠네? 어떤 걸 써야 하는데?

거기에 바로 포스코의 스틸 솔루션이 있지! 궁금하면 지금부터 제대로 소개해 줄게.

☞ 더 경제적이고 안전한 LNG를 이끄는 포스코의 친환경 솔루션! (下) 보러가기

포스코가 창립 50주년을 맞아 세계철강협회 기술분과회의(Technology Committee, TECO)를 유치해 50년 동안 쌓아온 고유 철강기술을 알리며 세계 철강기업들의 중심에 섰다.

세계철강협회 기술분과회의는 글로벌 철강사들이 기술개발 관련 정보를 공유하며 공동으로 철강 시장 변화에 대응하기 위한 자리로 포스코는 지난 2010년에 이어 올해 2번째로 제50차 TECO를 주관했다.

포스코는 이날, 세계 최초로 개발한 ‘고망간강 제품과 FINEX, CEM, POIST 기술 등’을 발표하고 창립 50년간 고유기술을 개발해 철강기술 자립과 혁신기술로 세계 철강업계를 선도해 온 ‘포스코 기술개발 50년사’도 소개해 세계 철강사들에 호평을 받았다.

▲’자원은 유한·창조는 무한’이라는 슬로건 아래 소개된 포스코 기술 개발 50년사

특히 이번에 소개된 CEM(Compact Endless Casting-Rolling Mill)은 세계 철강기업들의 큰 호응을 받았다. 기존에는 쇳물 형태의 용강을 슬래브(긴 직육면체 모양의 쇳덩이)로 만들어 상온에서 식히고, 다시 압연공장으로 옮겨 재가열해 코일을 뽑아내야 했다.

반면에 CEM은 중간 단계인 슬래브를 식힌 뒤 압연하는 과정을 생략하고 바로 코일을 뽑아내는 기술이기 때문에 에너지 비용도 15% 절감할 수 있고 부지 면적을 절감하기 때문에 초기설비 투자비도 25% 절감할 수 있어 에너지 효율도 높이고 환경도 생각한 미래 신기술로 주목받고 있다.

▲CEM은 연주공정과 열연공정을 일대일로 연결해 고품질의 열연제품을 연속적으로 대량생산하는 공정기술로, 두 가지 압연모드(연연속 모드 & 배치 모드)를 사용해 기존에 생산하기 어려웠던 얇은 제품까지도 손쉽게 대량생산할 수 있다

이번 TECO 회의 사회를 맡은 세계철강협회 Franz Androsch 의장은 이번 TECO 행사를 특별히 50주년을 맞이한 포스코가 주관한 것에 대해 “이번 행사의 게스트로 참석하게 된 것을 영광스럽게 생각하고 있고, 50년 동안 축적된 포스코의 높은 수준의 기술을 경험할 수 있는 환상적인 행사였다”고 평했다.

▲세계철강협회 Franz Androsch의장이 리셉션장에서 인터뷰 후 포즈를 취하고 있다.

리셉션장 앞에서 포스코 특별 모니터를 살펴보던 세계철강협회 임원 Reimink, Henk은 “아무도 포스코 다음으로 기술분과회의를 주최하고 싶지 않을 것 같다. 행사 진행, 내용, 연회 등 모든 것이 완벽했다”며 칭찬을 아끼지 않았다.

▲세계철강협회 벨기에 본사에서 TECO에 참가하기 위해 행사장을 방문한 세계철강협회 임원 Reimink, Henk씨.

회의장에서 여러 차례 포스코 CEM 기술과 R&D 센터의 규모 등을 질문한 TATA스틸의 Avtar씨는 인터뷰에서 “포스코의 50주년을 축하하고, 앞으로 포스코와의 기술협력과 좋은 유대관계를 기대한다”고 말했다.

▲인도 타타 Steel의 구매부서장Avtar씨가 인터뷰 후 연회장 앞에서 사진촬영을 하고 있다.

이밖에도 참석자들은 포항제철소 파이넥스 공장, 스마트팩토리, 연연속 압연조업 현장을 견학하고, 포스텍에서 들러 세계 세 번째로 건설된 4세대 방사광가속기를 둘러 보았다.

* 4세대 방사광가속기 : 전자를 빛의 속도로 가속할 때 나오는 방사광을 이용해 물질의 미세구조와 반응을 관찰하는 ‘초고성능 거대 현미경’

한편, 1976년 설립된 세계철강협회는 철강산업의 이해와 이익 증진을 위한 사업을 주로 추진하는 철강 분야의 가장 권위 있는 기구이다. 현재 전 세계 약 170개 철강사, 관련 협회, 연구소 등으로 구성되어 있으며, 기술분과(TECO)에서는 매년 각 철강사의 개발 기술을 공유하고, 철강 공동연구의 제안 및 지속적인 협력을 이어나가고 있다.

ㅣ美 세계해양기술콘퍼런스에 해양기자재 제작사와 공동으로 메인홀 전시
ㅣ극저온용 고망간강 등 고품질 에너지강재부터 고객사 제품까지 완결형 솔루션 선보여
ㅣ고객사와의 기술미팅으로 글로벌 신규 프로젝트 수주에도 적극 나서

포스코가 세계해양기술콘퍼런스(OTC; Offshore Technology Conference)에 11년 연속 참가해 고품질 에너지강재 홍보 및 가공기술에 대한 솔루션마케팅 활동을 펼치고 글로벌 시장 공략에 나섰다.

세계해양기술콘퍼런스(이하 OTC)는 해양플랜트 및 기자재 관련 기술세션, 전시 등이 포함된 세계 최대 규모의 해양기술박람회이다. 1969년 처음 개최되어 올해로 50주년을 맞이한 OTC는 매년 전세계 2500여 개 기업이 참여해 업계 최신 동향을 파악하고 신규 고객을 발굴하는 등 부가가치를 창출할 수 있는 대표적인 해양기술박람회이다.

포스코는 4월 30일부터 5월 3일까지 미국 텍사스주 휴스턴에서 열린 올해 행사에서 국내 해양기자재 제작사와 공동으로 OTC메인홀(NRG Center)에 전시부스를 마련했다. OTC메인홀은 엑손, 지멘스, GE 등 에너지 관련 주요 회사들의 부스가 위치해 있어 전시홀 중 가장 주목도가 높은 구역이다. 포스코는 작년 국내 철강사 최초로 이 구역에 부스를 확보했고, 올해도 이 곳에서 솔루션마케팅 활동을 펼쳐 홍보 효과를 극대화했다.

포스코는 △광폭 9% Ni 패널을 적용한 LNG 저장탱크와 고망간강 적용 연료탱크가 탑재된 LNG 연료추진선 △포스코 고강도 후판이 적용된 대구경 후육 용접강관과 강관 이음부품인 피팅(Fitting) △초고강도 선재가 적용된 세계 최고 직경·중량·길이의 해양구조물용 와이어로프 △글로벌 No.1 품질의 STS가 적용된 LNG船 연료탱크용 멤브레인 및 에너지채굴용 튜브 등 철강 소재부터 고객 제품까지 완결형 솔루션을 관람객에게 선보여 큰 호응을 얻었다.

이에 더해 고객사인 해양기자재 제작사와 공동으로 EPC(Engineering, Procurement & Construction)社와의 기술 미팅을 실시해 고객사의 신규 프로젝트 수주 활동에 적극 나섰다. 또한 포스코 월드프리미엄 철강 제품의 신규시장 확대를 위해 휴스턴 인근 잠재고객과 발주처 등 다양한 업체와 협의를 진행했다.

한편, 포스코는 2008년 이래 매년 OTC에 참가해 오일 메이저사와 글로벌 EPC사를 대상으로 포스코 고유의 고망간강 등 에너지강재 홍보를 강화하고 마케팅 네크워크를 공고히 하고 있다.

지난 3월 KBS는 ‘미래기획 2030’을 통해 철이 가진 진정한 가치를 밝히고 철이 가져올 신사업과 미래 비전을 살펴보는 <철의 미래>편을 2회에 걸쳐 방송했다. 방송에서는 4천년 넘게 이어져 온 철의 시대가 철을 대체하는 소재 개발로 위협받고 있는 상황에서도, 각종 첨단 산업 부문에서 절대 가치를 갖는 철을 새롭게 조명하고 있다. 특히 양보할 수 없는 철의 고유 영역을 포스코의 여러 프리미엄 강재를 사례로 설명해 이해를 도왔다. 철의 미래로 언급된 포스코 기가스틸, 포스맥, 고망간강을 포스코 뉴스룸에서 정리해 봤다.

┃가볍고, 단단하고, 성형이 자유로운 포스코 기가스틸

기가스틸은 강도가 높으면서도 가벼운 자동차 신소재들과의 경쟁 때문에 탄생했다. 그리고 더 가볍고, 더 단단한 차를 만들기 위한 세계 자동차 업계의 보이지 않는 소재 전쟁의 중심에는 포스코 기가스틸이 있다. 포스코는 작년 4월 세계 최초의 기가스틸 전용 공장을 준공하고 연간 50만 톤의 기가스틸을 생산하고 있다.

기가스틸은 제곱밀리미터 면적 당 100킬로그램의 하중을 견딜 수 있는 초고강도 강판이다. 기가스틸과 특수 열처리를 통해 강도를 높인 알루미늄의 강도를 비교한 실험을 보면, 기가스틸이 3배 이상 강하다. 즉 같은 무게를 기준으로 할 때, 기가스틸을 사용하면 더 가벼운 차체를 만들 수 있다는 얘기다. 하지만 철 특성상 강도가 높으면 단단해져 가공이 어렵다. 하지만 많은 연구 끝에 철의 기본 특성마저도 극복한, 단단하면서도 잘 구부러지는 철을 개발해냈다. 기가스틸에 엄청나게 강한 힘을 가하면 깨지는 것이 아니라 구부러지는 현상을 볼 수 있는데, 엄청난 충격에도 기가스틸을 적용한 차체에는 심각한 파괴가 발생하지 않는 이유가 여기에 있다.

“고강도강은 경쟁이 굉장히 치열해져 있습니다.
하지만 1기가 이상의 강도를 가지는 초고강도강 제품을 만들 수 있는 곳은 세계에서 몇 안 됩니다.
특히 강도가 높으면서 성형도 잘 되는 기가스틸은 포스코가 세계 최상위에 있다고 할 수 있습니다.”
(포스코글로벌R&D센터, 박종연 전문연구원)

┃신재생에너지산업이 주목한 녹슬지 않는 철, 포스맥

녹슬지 않는 철이라 불리는 포스맥은 포스코가 독자 개발한 철로, 최소 10년에서 길게는 50년까지 부식이 되지 않아, 미래형 산업분야나 건축소재로 각광받고 있다. 포스코는 장기간 노출에도 오랫동안 안정적으로 사용할 수 있는 철을 만들기 위해 아연, 마그네슘, 알루미늄 3가지 원소를 합금해 표면에 시몬클라이트라는 부식생성물 층을 만들어 내식성을 높인 포스맥을 개발했다. 포스맥은 일반 아연 도금 강판 대비 5배에서 10배 강한 내식성을 갖는다.

포스맥이 특히 환영받는 분야는 신재생에너지 설비다. 한번 만들어지면 오랜 시간 외부 환경에 노출되는 태양광 발전시설에 녹슬지 않는 철보다 더 적합한 소재는 없다. 포스맥은 세계 신재생에너지산업 시장이 커지고 녹슬지 않는 철에 대한 수요가 늘면서 매년 100%씩 성장하고 있다.

“저희는 품질이 좋고 부가가치가 높은 제품을 찾고 있었습니다.
그러던 차에 포스코의 포스맥이라는 제품을 알게 되었죠.
포스맥은 부식에 강한 특성 때문에 스페인뿐만 아니라 유럽의 많은 고객을 만족시킬 수 있는 제품입니다.”
(스페인 철강구조물 제조사 플라페사, 오스카 디아즈 구매부 매니저)

┃신수요 창출로 철강산업의 새로운 돌파구가 된, 고망간강

최근 환경규제에 따라 세계적으로 친환경 연료를 사용하는 LNG선박이 늘어가는 추세다. 하지만 영하 165도라는 극저온의 LNG(액화천연가스)를 안전하게 운반하는 것이 관건이고, 고망간강이라는 새로운 철로 만든 LNG 저장탱크가 그 역할을 해 내고 있다.

철의 가장 큰 강점은 다른 소재와 결합함으로써 소재의 장점을 끌어올리는 데 있다. 바로 이런 철이 망간을 만나면 일반 철에 비해 인성이 10배 이상 늘어난다. 따라서 극저온 환경에 노출된 고망간강은 유리처럼 깨져버리는 것이 아니라 엿처럼 쭉 늘어나는 변형이 발생한다. 포스코는 2013년 철에 망간을 대량 함유해 세계 최초로 고망간간을 개발해 냈고, 공급과잉 시대를 맞은 철강산업에서 새로운 돌파구가 되고 있다.

“새로운 철강 수요를 개발은 전 세계 철강사의 공통 관심사입니다.
고망간강은 새로운 철강 수요를 창출하는 데 큰 역할을 해 줬고,
앞으로도 전 세계 철강산업에 기여하는 효과가 클 것으로 예상됩니다.”
(포스코 기술연구원 광양연구소, 김성규 수석연구원)

2017년이 저물어 갑니다. 포스코는 올 한 해 철강 본원 경쟁력을 한층 강화하고 지속 가능한 미래 경쟁력 확보에 주력해 글로벌 넘버원 철강사로서의 위상을 굳건히 했는데요. 포스코그룹 통합 소통채널인 ‘포스코 투데이’에 소개된 금년도 포스코 10대 뉴스를 하나씩 살펴보시죠!

① 철강경쟁력·지속가능경영 1위

포스코가 8년 연속 ‘세계에서 가장 경쟁력 있는 철강사’ 1위에 선정됐습니다. 포스코는 철강전문 분석기관 WSD(World Steel Dynamics)로부터 철강 본원 경쟁력 강화 활동과 재무구조 개선 활동 등을 높게 평가받아 기술혁신, 원가절감, 노동 숙련도, 구조조정, 투자환경 5개 항목에서 최고점을 획득했는데요.

또한 다보스포럼 ‘2017 글로벌 지속가능경영 100대 기업’ 발표에서는 지난해 보다 다섯 계단 오른 35위를 기록, 국내 기업 중 가장 높은 평가를 받기도 했습니다. 포스코는 특히 안전, 환경, 임직원 임금수준 등에서 높은 점수를 받아 전 세계 철강사 중 유일하게 3년 연속 100대 기업에 선정되는 쾌거를 이뤘는데요. 이번 성과는 지속가능한 미래 경쟁력 확보에 꾸준히 힘써온 포스코의 노력이 전 세계적으로 인정받은 결과여서 뜻깊습니다.

② 분기 영업이익 1조 원 복귀…국제 신용등급↑

포스코가 올해 1분기와 3분기에 연결기준 영업 이익 1조 3650억 원, 1조 1257억 원을 각각 기록하며 두 차례 ‘1조 클럽’에 진입했습니다.

이번 성과는 글로벌 철강 공급과잉, 보호무역 강화 등 어려운 외부 환경 속에서도 전 임직원이 철강 본원 경쟁력 강화, 재무건전성 및 수익성 제고에 총력을 다한 결과인데요. 또한 비철강 부문 계열사 의 고른 실적 호조와 해외 주요 철강 법인의 실적 호전도 영업이익 증가에 기여했습니다.

연결기준 부채비율은 2010년 이래 최저, 별도 기준 부채 비율은 사상 최저 수준을 기록했습니다. 한편, 경영실적 호조에 힘입어 지난 2월 국제 신용평가기관 S&P가 포스코 신용등급 전망을 ‘안정적’으로 상향한데 이어 무디스 또한 10월 26일 장기 기업 신용등급 전망을 ‘긍정적’으로 상향 조정했습니다.

③ 초대형 고로 세계 최다…포항 3고로 4대기 화입

지난 6월 포항제철소 3고로가 102일간의 개수를 성공적으로 마치고, 세계 5위의 초대형 고로로 거듭났습니다. 내용적이 4350㎥에서 5600㎥로 확대된 포항 3고로는 일 쇳물 생산량이 1만 5000톤에 달하는데요. 이로써 포스코는 5500㎥ 이상의 초대형 고로 5기를 가동하는 세계 최고의 철강 사로서 위상을 확고히 했습니다.

특히, 포스코는 이번 3고로 개수에서 고로 수명을 예측하고 늘리는 기술을 비롯해 고로 내부 상태를 자동 제어하는 기술을 적용, 가동 초기부터 용광로 내  외부 상태를 모니터링하고 관련 빅데이터를 수집할 수 있게 했는데요. 향후 AI를 활용한 ‘스마트고로’로 한걸음 나아가도록 하는 토대를 마련한 것이죠. 3고로는 화입 26시간 만에 첫 출선에 성공, 4대기 조업의 순조로운 출발을 알렸습니다.

④ 전기차 토털 솔루션 프로바이더로 도약

포스코가 세계적인 전기차 열풍에 주목하고 ‘전기차 토털 솔루션 프로바이더’로의 도약에 박차를 가하고 있습니다. 포스코그룹의 전기차 관련 사업 포트폴리오 간 시너지를 극대화하고 이를 향후 새로운 성장엔진으로 키우기 위해 지난 10월 ‘글로벌 전기차 소재 포럼’을 개최했는데요.

포스코는 이 자리에서 경량 차체, 배터리, 모터, 충전인 프라 등 4개 분야 핵심 제품의 기술 역량을 널리 알렸습니다. 현재 포스코는 기존 자동차 강판 보다 더 가볍고 강도는 훨씬 높은 ‘기가스틸’을 개발해 차체 경량화를 선도하고, 그동안 수입에만 의존해 왔던 전기차 배터리용 리튬을 국내 최초로 상업생산 중인데요. 지난 2월에는 친환경 전기차용 구동모터의 소재가 되는 최고급 무방향성 전기강판(Hyper NO) 연산 16만 톤 생산체제를 구축했습니다.

⑤ 기가스틸 광고, 포스코의 세계 최고 기술력 알렸다

포스코가 차세대 차강판 소재인 기가스틸의 우수성을 알리는 TV-CM ‘기가스틸’편을 4월부터 방송했습니다. 기업 이미지가 아닌 철강제품을 광고 전면에 내세운 것은 이번이 처음인데요.

이번 광고는 기가스틸의 특징을 소비자들에게 전달하기 위해 기가스틸과 알루미늄의 강도를 비교 실험한 장면을 이미지로 재구성했습니다. 경량 소재인 알루미늄보다 3배 더 강한 기가스틸의 우수성을 부각하기 위해서인데요. ‘기가스틸’편은 포스코 고유 기술이 집약된 기가스틸의 우수성을 세련된 영상미로 담아냈다는 평가를 받았습니다.

한편 포스코는 평창 동계올림픽을 앞두고 12월 새로운 TV-CM을 선보이기도 했는데요. 철의 열기가 선수들의 열정으로 승화되고 다시 그 열정이 세상에 퍼지는 모습을 영상에 담아 이번 올림픽이 철의 대제전임을 알렸습니다.

⑥ 車강판 1000만 톤 시대 개막…7CGL 준공

포스코가 4월 26일 세계 최초로 ‘기가스틸’ 전용 자동차 강판 공장 광양 7CGL을 준공했습니다. 연산 50만 톤 규모의 7CGL은 1.5기가급 자동차 강판 중에서도 내부식성과 도장성이 뛰어난 아연도금 처리방식인 GA(합금화용융아연도금), GI(용융아연도금)강판을 모두 생산하는 세계 첫 공장으로 관심을 모았는데요.

또한 포스코는 그동안 축적한 설비기술과 조업 노하우를 바탕으로 7CGL 핵심설비 개발과 제작, 공장 설계 시공을 모두 자력으로 수행, 투자비를 절감하고 원가경쟁력을 확보하는 성과를 거뒀습니다. 포스코는 12번째 자동차 강판 전용공장인 광양 7CGL 준공을 통해 2018년 이후에는 자동차 강판 1000만 톤 판매체제를 갖추고 글로벌 자동차강판 메이커로서의 위상을 한층 공고히 해나갈 계획입니다.

⑦ 스마타이제이션으로 ‘스마트포스코’ 시동

포스코가 스마트 인프라 구축을 통해 포스코그룹 스마타이제이션(smartization)에 주력하고 있습니다. 철강 비즈니스 전문성에 스마트솔루션을 더해 미래 경쟁력을 확보해 나가자는 권오준 회장의 주문에 따라 그룹 임직원 대상 스마트화 교육과 정을 신설하고, 제철소 조업 현장에 ‘스마트팩토리’ 확산을 구체화했는데요.

이 일환으로 지난 7월 ‘스마트포스코 포럼 2017’을 개최, 스마트 과제 성과를 공유하고 스마트 기술의 바람직한 활용방안을 제시했습니다. 또 AI 빅데이터 활용 기술을 위한 실무교육 등 중소기업 맞춤형 스마트 인재 육성사업도 지원했습니다. 포스코는 IT 신기술을 융합해 철강 본원 경쟁력을 높이고 새로운 사업기회를 창출하는 ‘스마트 인더스트리’를 실현시켜나갈 계획입니다.

⑧ 세계 최초 용융 망간합금철 이용 고망간강 제조기술 개발

포스코가 세계 최초로 용융상태의 망간합금철을 이용한 고망간강 생산 프로세스 기술 상용화에 성공했습니다. 이 기술은 4년간 550억 원의 연구 개발비를 투자해 완성한 것으로 고망간강재 생산기술의 새 시대를 열었다는 평가를 받고 있는데요.

포스코 고망간 생산 프로세스의 핵심은 특수 보온로 설비 ‘PosLM(POSCO Liquid Manganese)’입니다. PosLM은 망간합금철을 용융상태로 보관할 수 있는 특수 설비로 포스코가 독자 개발했는데요. PosLM으로 용융상태의 망간합금철을 보관할 수 있게 되면서 고망간강 생산에 필요한 제강공정 소요시간을 50% 이상 단축시켰고, 그 결과 고망간강용 슬래브 생산효율을 10% 이상 높일 수 있게 됐습니다. 이번 성과는 기술 연구원과 제철소, 포스코엠텍 이 공동 연구해 완성한 대표적인 성공사례로 손꼽힙니다.

⑨ 국내 최초 리튬 상업생산 돌입

포스코가 2월 7일 연산 2500톤 규모의 리튬생산(PosLX; POSCO Lithium Extraction) 공장 준공식을 개최하고 국내 최초 리튬 상업생산에 들어갔습니다. 이는 포스코의 독자기술 개발 7년 만의 결실로, 평균 12~18개월 소요되던 기존 추출법과는 달리 통상 3개월 내에 고순도의 리튬을 추출할 수 있게 됐는데요.

그동안 국내 이차전지 제작 업체들은 국내 리튬 공급사가 없어 전량 수입에 의존해 왔으나, 포스코의 PosLX공장 준공으로 원료 수급의 어려움을 해결할 수 있게 됐습니다. 또 PosLX공장은 폐(廢)이차전지에서 추출한 인산리튬을 원료로 사용, 재활용 생태계에도 기여할 것으로 기대됩니다.

⑩ 금융복지 시동…포스코새마을금고 설립

포스코가 4월 27일 포스코센터에서 ‘포스코새마을금고’ 창립총회를 개최했습니다. 포스코새마을금고는 포스코 임직원들이 직접 출자해 설립한 비영리 금융기관입니다.

포스코는 직원들의 주거안정을 위해 1996년부터 사내근로복지기금을 통해 저리의 장기상환 방식으로 주택 구입과 임차자금을 지원해 오고 있으나, 자금 지원 채널을 다양화하고 수혜 대상과 횟수를 확대하기 위해 직장새마을금고를 설립했습니다. 포스코새마을금고 창립을 통해 직원의 금융업무 편의를 증진하는 한편 낮은 예대마진으로 가계자금 안전 운용과 재산증식에 기여할 것으로 기대하고 있습니다.

Hello, 포스코 블로그와 함께 알아본
2017년 포스코 주요 뉴스! 어떠셨나요?
다사다난했던 2017년, 여러분도 올해 잘 마무리하시고
2018년에는 더욱 활기차고 기분 좋은 소식들로 찾아뵐게요!