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)