스테인리스 스틸은 일반 탄소강 대비 녹이 슬지 않고 표면이 미려한 철강이다. 포스코도 수많은 탄소강 제품을 생산하고 있지만 스테인리스는 더 특별하다고 말한다. 무엇이 포스코의 스테인리스를 그토록 특별하게 만드는 것인지, 제품 반(半) 솔루션 반(半)?이 도대체 무슨 뜻인지 의아해할 수도 있다. 스테인리스의 일반적인 특징을 알아보고 포스코 스테인리스가 왜 특별한지 그 사례를 살펴본다.

스테인리스 스틸은 철(Fe)에 니켈(Ni), 크롬(Cr) 등을 더해 표면이 미려하고 내식성은 물론 내구성이 뛰어나다. 상온에 장기간 노출해도 부식이 일어나지 않을 뿐 아니라 세균 번식도 막는 성질을 가지고 있어 위생적이다.

‘스테인리스(stainless)’란 단어가 바로 ‘얼룩, 녹(stain)이 없다’라는 의미를 담고 있는데, 일상 생활에서 흔히 볼 수 있는 주방용품, 가전제품, 의료기기 등으로부터 자동차, 기계, 선박, 화학 설비 등 고기능 강재에 이르기까지 그 용도도 매우 다양하다.

포스코는 제강, 열연, 냉연공정으로 이어지는 일관생산체제를 국내외로 구축하고 국내 연산 200만톤, 중국 생산법인 장가항포항불수강 120만톤 등 총 320만톤의 스테인리스 제품을 생산하고 있다.

l 포스코는 강재 뿐 아니라 솔루션을 제공하고 있다.

포스코는 단순히 철강제품을 찍어내지 않는다. 고객사의 입맛에 맞는 소재를 개발함과 동시에, 고객가치를 향상시키는 아이디어로 최적의 소재 사용 레시피를 함께 제공한다. 스테인리스도 마찬가지로, 고객사가 보유하지 않은 내식, 피로, 용접 시험 등 소재 성능 평가나 환경, 위생에 대한 솔루션 그리고 고객사가 필요로 하는 교육 등 토털서비스를 제공하고 있다.

① 환경과 위생까지 생각하는 포스코

환경
최근 포스코는 친환경 선박 탈황설비(SOx Scrubber)에 필요한 고합금 스테인리스 소재를 국산화한 사례가 있다. 국제해사기구 (IMO, International Maritime Organization)의 엄격한 선박 배출가스 환경 규제(IMO 2020)에 부합하는 탈황설비용 강재가 없었으나, 포스코가 이를 선제적으로 국산화함으로써 고객사는 제작기간을 줄이고 비용도 절감할 수 있었다.

탈황설비 업체 H社의 구매팀장은 “포스코가 개발한 국산 소재(S31254강)를 짧은 기간 안에 납품받을 수 있었고, 용접 솔루션까지 제공되어 당사 경쟁력이 크게 향상되었다”며 “철강업계와 조선업계가 상생하는 좋은 예라고 생각한다”고 말했다.

▲ 중국 옌타이 공장에서 제작 중인 H사의 탈황설비(SOx Scrubber).

안전위생
스테인리스 스틸의 장점 중 하나는 위생적이라는 것. 코로나19 사태로 인해 위생, 안전이 부각되는 상황에서 포스코는 소재 측면에서 다양한 이용기술을 개발하여 안전과 생명을 지키기 위해 노력하고 있다.

현재 우리나라 상수도 배수지는 내부를 ^*에폭시로 코팅하는 콘크리트 물탱크가 가장 많이 쓰이는데 수질, 누수, 유지 보수 등의 문제점을 드러내면서 압도적인 위생성을 자랑하는 우수한 스테인리스 스틸로 교체하는 것이 각광받고 있다.

하지만 이미 설치된 배수지의 물탱크들을 모두 허물고 스테인리스로 교체하는 데는 시관과 비용이 문제. 포스코는 고객사와 협력해 旣설치된 물탱크 안쪽에 스테인리스 스틸 패널을 부착하는 솔루션을 고안했다.

^*에폭시: 플라스틱의 일종으로 굳은 콘크리트를 서로 접착시키고, 또 골재와 혼합해서 고급의 콘크리트가 되는 액체.

▲ 스테인리스 라이닝을 통해 無보수 및 Life Cycle Cost 고려시 비용절감이 가능하다.

스테인리스 스틸 라이닝 기법을 사용하면, 소재 표면에 녹이 슬거나 떨어져 나오지 않아 오염이 없으며 박테리아 등 미생물 번식을 막고 청소나 유지관리가 용이해 반영구적으로 사용이 가능하다. 현재 경북 경산 정수장, 서울 대현산 배수지 등에 공급되었다.

② 고객사 제품의 성능평가, 이용기술 솔루션은 기본

자동차는 2만개 이상의 부품이 조합되어 하나의 완성된 차체로 만들어진다. 최근 자동차업계는 환경문제와 안전에 대한 규제가 강화되고 있어 고효율 엔진 개발과 더불어 부품 체질 개선을 추진하고 있다. 이에 포스코는 글로벌 자동차 메이커 뿐만 아니라 자동차 부품사와도 협력 과제를 수행하는데 힘을 쏟고 있다.

A社(자동차 부품사)의 ^*PHEV(Plug-in Hybrid)용 스테인리스 연료탱크 개발 솔루션 활동은 좋은 예다. 최근 유럽의 자동차사들은 PHEV용 연료탱크로 플라스틱이 아닌 스테인리스를 적용하고자 하는 경향이 있다. PHEV차량은 EV(전기)모드 주행 시 내연기관차보다 연비가 좋아 주유 주기가 길어지기 쉬운데, 이로 인해 연료탱크內 잔여 증발가스의 압력이 상승해 상대적으로 연료탱크의 고강성이 요구된다. 이를 견디기 위해 강도가 높은 스테인리스를 적용하려고 하는 것이다.

^*PHEV(플러그인하이브리드, Plug in Hybrid): 기존 하이브리드 자동차처럼 일반 엔진과 전기 동력을 동시에 사용해 운행하는 자동차지만, 플러그인 하이브리드 자동차는 전기모터가 기반이고 내연기관이 보조하는 시스템이다. 플러그드인 하이브리드 자동차는 EV(전기)모드시 주행시간이 길어 내연기관의 연료탱크내 증발가스를 포집함에 따라 내압상승으로 높은 강도를 요구한다.

▲ 포스코 기술연구원의 시뮬레이션으로 설계된 PHEV용 스테인리스 연료탱크로 자동차 뒷자석 하단에 위치하고 있다.

이에 따라 A社의 소재 공급사인 포스코는 스테인리스 스틸에 대한 기술적 요구 사항을 해결하기 위한 솔루션 팀을 구성했다. 포스코는 글로벌 완성차 메이커의 엄격한 품질을 만족 할 수 있도록 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 성형해석, 내압해석, 용접조건 최적화 등을 수행하였고 부품사는 이를 바탕으로 고품질의 연료탱크를 제작할 수 있었다. 현재 A社는 글로벌 자동차사에 스테인리스 연료탱크를 양산 공급 중이다.

▲ 최적 소재와 성형 방법을 도출하기 위한 연료탱크 성형/내압/용접 시뮬레이션 분석.

해외 자동차사는 연료주입관의 형상화와 가공이 어려워 부품을 별도로 제작한 후 용접하는 분리형 제작방식을 고수하고 있던 터라, 가공성이 떨어지고 부식될 가능성이 있어 당사와 S社는 다단성형을 통해 단일형 부품 제작방식으로 차별화했다. 이를 통해 북미형 승용차와 SUV에 안정적으로 공급할 수 있게 됐고 불량율도 ‘17년 70%에서 6%로 대폭 저감됐다.

▲ 304XD 강재를 적용한 자동차 연료시스템 구조도, 연료주입관의 내식성을 향상시켰다.

송도 철강솔루션연구소 성형연구그룹 정양진 박사와 정한용 박사는 “실제 부품의 성능을 검증하기 위해 R&D센터와 생산라인을 수십 차례 오가며 시제품 제작과 테스트를 수행했다” 며 “경쟁력 있는 고객사와 목표한 바를 달성했을 때, 이것이 진정한 솔루션 개발의 보람이 아닐까 생각을 하게 됐다”고 제품 개발에 참여한 소감을 말했다.

③ 고객사 역량강화를 뒷받침하는 포스코의 스테인리스 솔루션 아카데미

스테인리스처럼 일반강재 대비 가공, 성형 방법에 차이가 있는 특수강의 경우는 고객사들의 사용 경험 부족으로 소재 채용을 기피하는 경우가 종종 있다. 이에 포스코는 고합금 스테인리스 강재 사용 경험이 적은 고객사들을 위해 별도의 교육 프로그램을 함께 제공하고 있다. 특히 최근에는 건축, 소방 관련 내진기준 강화로 이에대한 스테인리스 특수강의 확대 적용 방안을 고객사와 함께 모색하고 있다.

일례로 작년 10월에는 부산대 지진방재센터, 철강협회, 고객사 전문가를 초청해 내진설계 실태와 개선방안에 대해 공유하는 자리를 가졌다. 프로그램을 담당한 포스코 스테인리스마케팅실 박계병 리더는 물산업용 고강도 스테인리스 강재를 소개하며“특수강의 야금학적 배경 및 성형, 용접 등 솔루션 교육을 진행하면서 고객사의 소재 이해도를 높이고 가공 효율을 높이는 좋은 기회가 되었다”고 밝혔다.

올 하반기에는 솔루션아카데미 참석 고객사의 시장확대를 위해 홍보활동과 고객사의 공정을 개선할 수 있는 솔루션 프로젝트를 추진할 예정이다.

▲ 지난해 10월 철강협회, 학계, STS 고객사 및 포스코가 공동으로 참여해 강화된 내진 규격에 대응하기 위한 솔루션을 공유하는 자리를 가졌다.

포스코 스테인리스가 특별한 이유는 앞서 살펴본 바와 같이 강재뿐 아니라 기술솔루션을 함께 제공하는데 있다. 글로벌 경기침체, 원재료 가격 상승, 미중 무역분쟁, 코로나19의 여파는 철강 경기에 여전히 매섭지만, 세계에서 가장 경쟁력 있는 철강사의 지위를 지키고 있는 이유가 바로 여기 있는 것이다.

고객이 원하는 까다로운 조건을 맞춘 고부가가치 제품에는 고도의 기술력이 요구된다. 제품 개발과 고객사 판로 확대를 위해 마케팅, 생산, 기술연구원 전문가로 구성된 포스코 솔루션 팀을 꾸려 지금도 필드에서 구슬땀을 흘리고 있다.

l 바다 한 가운데서 얻는 자연의 에너지, 해상풍력발전

해상풍력은 바다에 풍력발전기를 설치하고 그곳에서 부는 바람의 운동에너지를 변환해 전기를 얻는 발전 방식이다. 초대형 풍력발전기의 경우, 블레이드(날개)가 한 바퀴 회전하는 것으로 일반 가정에서 29시간 동안 사용할 수 있는 전력을 생산해낸다. 특히 해상풍력은 육상풍력에 비해 입지 제약으로부터 자유롭고 높은 효율로 에너지를 생산할 수 있어 전 세계적으로 확대되는 추세. 우리나라도 전남 신안 앞바다에 2028년까지 11조 원을 투입하는 해상풍력 단지를 조성 중이다.

▲ 영국 Hornsea2 해상풍력발전 단지 (이미지출처=Ørsted)

풍력발전기는 크게 보면 지지대 역할인 ‘타워’와 바람을 맞고 회전하는 ‘블레이드’, 겉으로는 보이지 않지만 에너지를 생성해내는 ‘발전기’와 타워를 해저에 단단히 고정하는 역할을 하는 ‘하부구조물’로 구성되어 있다. 이중 타워와 하부구조물은 바다 한가운데서 바람을 맞는 가혹한 환경과 저온 충격에도 20년 이상 변형 없이 버틸 수 있는 소재로 제작되어야 한다. 그래서 구조물용 ‘저온인성보증강’ 등 스틸은 풍력발전기에 가장 많이 쓰이는 소재. 최근 발전기가 대형화되면서부터 타워와 하부구조물에 ‘대단중(大單重)강’*도 많이 쓰이고 있다. 해상풍력기 1기당 약 1,500톤에서 2,300톤(8~9MW급 기준)의 강재가 쓰이며, 2020년 기준 세계적으로 연간 100만 톤이 넘는 해상풍력발전용 철강 수요가 발생할 전망이라고.

포스코는 풍력발전기에 특화된 고급 강종의 생산능력을 꾸준히 확대하면서 시장 수요에 대비해왔다. 현재 육상, 해상을 통틀어 전 세계 풍력발전기 10대 중 1대는 포스코 스틸로 만들어진다.

l 포스코 스틸이 지탱하는 세계 최대 해상풍력단지 Hornsea

이 시각 세계 최대 규모로 조성 중인 해상풍력발전 단지는 영국의 Hornsea 프로젝트다. 요크셔 해안에서 100km 가량 떨어진 북해에 건설하는 Hornsea 프로젝트는 총 3차에 걸쳐 진행 중인데, 1차는 407 km²의 면적에 174개의 발전기를, 2차는 462km²의 면적에 165개의 발전기를 세운다. 1, 2차 발전단지를 모두 합치면 면적은 서울의 약 1.4배인 869km², 발전 용량은 2.6GW다. (3차는 2.4GW 규모로 현재 개발 추진 중이다.)

▲ 영국의 Hornsea 프로젝트는 세계 최대의 풍력발전단지 건설 프로젝트다.

풍력에너지 시장 자체가 워낙 유럽 위주이다 보니, 풍력기용 강재 역시 유럽 철강사들이 특화하여 생산, 공급하는 것이 일반적이었다. 포스코가 본격적으로 이 시장에 뛰어든 것은 2015년. 기술연구원과 마케팅실이 합심하여 해상풍력발전기 구조용 강재를 개발하기 시작했다. 터빈의 회전운동에 의한 진동, 그리고 조류와 파도에 의한 반복적인 외부 압력을 버티는 피로강도와 좌굴강도*를 확보하면서도 원가는 낮춘 시장친화적인 모노파일(monopile) 형식**의 하부구조용 후판을 만드는 것이 미션. 특히 Hornsea 프로젝트의 발전기는 기존 5~6MW급인 터빈 능력을 8MW까지 획기적으로 늘리면서 구조물이 대형화되었고, 그러다 보니 후판 1장만으로는 직경이 큰 모노파일용 강관을 조관할 수 없어 구조물 설계부터 새로운 솔루션이 필요했다.

포스코 연구원들은 1년간의 연구 결과를 가지고 직접 덴마크와 독일의 풍력 구조물 설계사들을 방문했다. 근거리에 쟁쟁한 유럽 철강사들을 제치고, 운송하는 데만 두 달 넘게 걸리는 포스코의 강재가 선택받기 위해서는 그만한 이점이 있어야 할 터. 기존 EN(유럽) 규격이 명시한 열처리를 생략하는 대신 압연 조건을 변경하여, 필요한 강재 성능은 그대로 유지하면서 제조원가는 낮춘 새로운 강종과 그에 맞는 구조물 설계법을 고안해 제시했다. 고객이 얻을 수 있는 비용 절감 효과까지 정량적으로 계산해 보여주니, 그들의 이목을 끌 수밖에. 같은 시각, 마케팅본부에서는 당시 에너지조선마케팅실장이 풍력에너지 시장의 최대 기업인 덴마크 오스테드(Ørsted)의 경영층을 만나 포스코의 기술력과 의지를 전하고 협력 분위기를 다졌다. 동시에 본사 실무진과 유럽사무소 직원들은 유럽의 풍력 구조물 제작사들을 샅샅이 찾아다니며 기존에 포스코가 해양플랜트 시장에서 보여준 기술력과 솔루션 마케팅 능력을 적극 어필했다.

▲ 해상풍력타워 하부구조물 (모노파일뱡식). 대형 타워의 하부구조물은 외경이 최대 12m에 달한다. (이미지출처=EEW그룹)

그 결과, 포스코는 2017년 Hornsea 1 프로젝트에 이어 2019년 Hornsea 2 프로젝트까지 수입재로는 이례적으로 전체 수요의 30%에 달하는 철강재를 공급하는데 성공했다. 약 15만 톤의 후판은 지난 1월까지 공급 완료되어 유럽 그린에너지의 새로운 이정표를 세우는데 쓰인다. 포스코는 Hornsea 프로젝트에서의 성과를 토대로 영국 Hohe see, 네덜란드 Fryslan 프로젝트 등 유럽 지역의 대형 해상풍력 프로젝트에도 강재를 공급 중이다.

l 이제 아시아도 해상풍력의 시대, 포스코가 스틸한다

해상풍력시장의 중심축이 최근 아시아로 이동 중이다. 특히 대만의 경우 2025년까지 230억 달러를 투자해 무려 20여 개에 달하는 해상풍력 프로젝트를 진행한다. 이로써 예상되는 강재 수요는 최대 160만 톤. 대만 정부는 해상풍력기 구조물과 부품 등의 자국 생산 비중을 높이고 수입을 최소화하고자 했지만, 자국 업체들은 풍력 구조물을 제작한 경험이 부족해 초기에 많은 시행착오를 거칠 수밖에 없었다. 포스코는 앞선 Hornsea 프로젝트 등 유럽의 해상풍력 시장에서 쌓은 경험을 바탕으로 새롭게 떠오르는 대만 시장을 집중 공략해오고 있다.

▲ 대만에서 진행 중인 주요 해상풍력발전 프로젝트. 이중 7개의 프로젝트에 포스코 스틸 약 16만 톤이 사용된다.

대만의 풍력 구조물 제작사들은 대부분 기존에 조선, 건설업을 영위하다가 풍력발전까지 비즈니스를 확장한 경우가 많다. 때문에 강관 형태의 구조물 제작 경험이 부족한 것이 공통된 특징인데, 이에 포스코는 2019년 초부터 대만의 주요 제작사들을 방문해 그들이 겪고 있는 기술적 문제점을 찾아냈다. 포스코의 안정적인 강재 품질과 공급 능력 외에도, 각 제작사들의 가려운 부분을 긁어주는 노하우를 패키지로 제공하는 솔루션 마케팅을 펼친 것. 실제 조관시 시행착오를 최소화하기 위한 조관시뮬레이션, 항복강도 460MPa 이상의 고강도강에 대한 용접 조건 등 고객마다 필요한 솔루션을 제공하고, 즉각 해결이 어려운 문제는 TFT를 구성해 공동으로 솔루션을 도출해냈다. 내부적으로는 생산능력을 증대시켜 유럽과 아시아에서 동시에 진행되는 프로젝트들의 공급 납기를 모두 완벽하게 맞추는 노력도 병행했다.

▲ 이미지출쳐=Ørsted

포스코는 현재까지 진행된 대만의 Formosa 2(福摩萨2), Yunlin 1&2(雲林 1&2), Greater Changhua(大彰化) 프로젝트 등에 약 16만 톤의 강재 공급 계약을 마쳤다. 강재는 작년 1월부터 순조롭게 공급 중이다. Formosa 2 프로젝트의 경우, 올해부터 상업 가동에 들어가며 Yunlin 1&2, Greater Changhua는 내년까지 건설을 마치고 가동을 시작할 예정이다. 이렇게 해상풍력발전 단지가 모두 자리를 잡으면, 대만의 신재생에너지 발전 비중이 2018년 5%에서 2025년 20%까지 커진다고 한다.

포스코는 대만뿐 아니라 수년 내 큰 성장이 예상되는 미국, 베트남 등의 시장에서도 메인 공급사 자리를 꿰차기 위해 선제적인 마케팅 활동을 활발히 전개 중이다. 그린에너지 시대, 바다 한가운데 부는 바람 속에도 포스코 스틸이 있다.

※ 관련기사 : STEEL Talk 저렇게 큰 바람개비는 어떻게 돌아가나요? 쓰러질까 걱정돼요 ㅠㅠ

조선소는 거대한 선박을 건조할 때 선체를 300여 개 부분(이를 “블록”이라고 한다)으로 나눠, 그 블록을 먼저 만든 후 이들 블록을 도크(Dock)에서 결합하여 최종적으로 완성한다. 선박 건조가 레고 조립과 다른 점은 소재인 후판(厚板, 일반적으로 두께가 6㎜ 이상인 스틸 판재)이라 불리는 강판을 이어붙이는 과정에서 “용접”이 필요하다는 것. 그래서 선박 건조 과정은 곧 용접 과정이다.

그러고 보면 이 세상 단일 구조물 기준 스틸 소재가 가장 많이 소요되는 게 선박이고, 형체를 만들기 위해 가장 많은 “용접”을 필요로 하는 구조물 또한 선박이다. 그래서 선박을 건조할 때 “스틸 소재”와 “용접”은 옷을 만들 때 헝겊과 바느질 작업처럼 밀접하다.

▲ 300여개 개별 블록들은 용접을 통해 선박으로 탄생한다. 이 개별 블록도 용접의 산물이다.

l 선박은 “강판”을 “용접”으로 기워 만든다

2010년 무렵부터 시작된 조선업 불황 속에 국내 조선사들은 고도의 건조기술을 필요로 하는 선박, 가령 ‘초대형 컨테이너 선박’이나 ‘LNG 수송선’ 등을 수주하는데 주력하고 있다.

선박의 규모를 대형화하거나, LNG 추진선 같은 특수선을 건조한다는 것은 그 선박의 설계·건조 상의 난이도와 구조적 복잡성이 커지는 것인 만큼 소재로 쓰이는 강재의 재료적 특성 또한 차별화되어야 하고, 또 이를 효율적으로 재단, 용접하는 기술이 동시에 뒷받침되어야 한다는 것을 전제로 한다.

“두꺼운 판재들을 유기적으로 접합하는 용접공정은 상상하는 것 이상으로 예민하고 전문적인 작업입니다. 사용되는 철강재의 특성과 그에 맞는 용접재료의 개발, 용접조건 등이 최적화되지 못하면 용접부에 결함이 발생하게 되어 선체의 안정성 확보가 불가능하게 됩니다”. 철강솔루션연구소 접합연구그룹 정보영 수석연구원의 말이다.

포스코 철강솔루션연구소에는 선박용 강재를 개발하고 이 강재의 용접 솔루션을 개발하는 전문가 집단이 따로 있다. 선박 건조 시 가장 많은 비용과 공수가 들어가는 부분이 “용접”이며, 선박의 안정성을 담보하는 중요한 공정도 “용접”이기 때문.

국내 조선사들이 글로벌 특화된 경쟁력을 보유할 수 있도록 선박 건조의 안전성과 생산성 양면에서 치열하게 고민하는 포스코의 솔루션을 소개한다.

#1 ‘초대형 컨테이너 선박’의 선체 안전성·생산성 강화 솔루션

컨테이너선은 화물을 많이 적재해야 하기 때문에 윗부분이 개방되어 있다. 때문에 선체 구조의 불안정성이 발생할 수 있는데 이를 보완하기 위해 하부에서 상갑판부(Upper deck)로 갈수록 두껍고 강한 강재를 사용한다.

▲ Upper deck는 선박의 최상층에 위치한 갑판을 말하며, Hatch coaming은 해수로부터의 화물손상 방지를 위해 설치된 구조물을 의미함. 초대형 컨테이너 선박의 Uppe deck와 Hatch coaming부분은 안전성 확보를 위해 가장 강한 스틸 소재가 사용된다

국제 선급협회^*는 대형 컨테이너선박 제작 규정을 제정하면서, 일본에서 주로 사용하는 계단형 용접법과 한국에서 사용하는 직선형 용접법을 등록했다. 일본 업체들은 계단형 용접법이 용접부에서 균열이 발생하면 선체 전체로 확산되지 않기 때문에 안정성이 높다고 주장했다.
*국제선급협회: 각국의 선급협회들이 선급 간의 협력 및 규칙의 통일을 도모하기 위하여 조직한 모임으로, 조선사들은 국제선급협회에 등록되어 있는 규격·규정에 따라 선박을 제조해야만 한다.

이에 반해 국내 조선사들은 블록을 한 줄로 용접하는 직선형 용접법을 사용해왔는데, 일본 업체들은 한국 방식이 용접부를 옮겨가야 하는 계단식에 비해서 생산성은 좋지만, 선박이 대형화되면 용접부 균열 발생 시 용접선을 따라 선체 전체로 진행될 수 있다고 우려했다.

▲ 후판 용접 방식 비교

결국, 한국식 용접방식의 안정성 입증이 필요했는데, 포스코 철강솔루션연구소가 상갑판부(Upper deck) 용접부 끝부분에 구멍을 뚫거나(Arrest hole) 인성이 높은 용접재료(또는 강재)를 삽입/용접(Arrest insert/Arrest Weld)해서 용접부 균열 확산을 막는 방법을 개발해냈다. 그리고 조선사를 대신해 국제선급협회의 협의회 활동을 적극적으로 펼친 결과, 직선형 용접 방식 또한 안정성을 인정받았다. 국내에서 생산되는 대부분의 컨테이너선박은 직선 용접 방식을 활용해 건조되고 있다.

선박 건조상의 안전성도 입증됐고, 조선사의 생산성도 항상된 일석이조의 솔루션!

#2 일주일 걸리던 용접작업을 하루 만에 – 조선사 생산성 향상 지원

일반적으로 후판을 접합하여 선박을 제조할 때는 뜨개질을 하듯이 한 땀 한 땀 이어가는 다층용접 방식을 사용하기 때문에 시간과 인력이 많이 소요된다. 용접에 소요되는 시간을 최대한 줄이는 것이 중요한 생산성 향상 포인트. 조선소에서는 선박 건조 상의 중요 공정인 용접 생산성을 획기적으로 향상시킬 방안을 모색했다. 그래서 철강솔루션연구소가 찾아낸 방안이 대입열용접법(大入熱熔接, Electro-gas welding)이다.

▲ 다층용접과 대입열용접의 용접부 비교

대입열용접법은 아크(arc)를 하나씩 쌓아가며 용접하는 일반적인 방법과 달리 한 번에 용접부 전체를 단층으로 용접하는 방법이다. 하지만, 한 번에 높은 열을 쏟아붓기 때문에 용접부의 물리적 성질이 나빠질 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 포스코 기술연구원의 강재연구소는 대입열을 적용해도 용접부 물성을 만족시킬 수 있는 대입열강재를 별도로 개발했으며, 철강솔루션연구소는 최적의 용접 조건을 찾아냈다.

조선소에서는 대입열용접 솔루션을 사용해 일주일이 소요되던 작업시간을 단 8시간으로 단축, 생산성 향상에 큰 성과를 얻을 수 있게 됐다. 대입열강재와 용접 솔루션은 ’08~’15년에 걸쳐 D조선사에 공급되었고, ’18년부터는 S조선사에 공급되는 등 조선사에서 활발히 활용되고 있다.

거대한 선박의 강철 표면에는 이음부에 가해진 용접의 흔적들이 발견된다. 그 흔적들은 선박이라는 거대한 철강 소재의 완성체가 갖는 영광의 상처다. 이 상처가 없었다면 거대한 블록 조각들에 불과했을 테니.

그리고 그 안에는 포스코 철강솔루션연구소의 고민과 노력이 녹아들어 있다. 포스코는 철강회사지만 철강제품만을 판매하지 않는다.

l 조선업 불황의 길목에서 만난 ‘융진’과 포스코

포항에 소재하고 있는 융진社는 1994년 설립된 이후 2003년 100만불 수출의 탑 수상, 2018년 500만불 수출의 탑을 수상하는 등 포항지역의 강소기업으로 알려져 있다. 선박용 철강 구조물 제작에 특화된 융진社는 창립 이후 2000년대 초반까지 꾸준한 성장을 이어왔다.

하지만, 조선업의 침체가 이어지면서 선박용 철강 제품의 매출이 2009년 대비 2014년에는 50% 가까이 감소하는 어려움에 직면했다. 매출이 감소하고 이익구조가 악화되는 위기상황을 극복할 발판 마련이 필요했고, 융진社는 2013년부터 포스코 철강솔루션연구소와 솔루션 개발을 위한 실무 협의를 시작했다.

l 솔루션 마케팅 활동의 결과가 고객사 業을 전환하다

철강솔루션연구소에서 철강재의 건설 분야 이용 기술 개발을 담당하고 있는 구조연구그룹 연구원들은 선박의 구조를 잡는 T형강*을 주력 제품으로 생산해 온 융진社의 뛰어난 용접기술에 주목했고, 이 기술에 포스코가 생산하는 고급재를 결합한다면, 다양한 강건재** 로 활용할 수 있을 것이라고 판단했다.

* T형강: 선박의 벽체와 바닥 구조 변형을 위하여 사용되는 철강재
** 강건재(鋼建材): 강철로 된 건설 자재

양사는 강건재 시장의 80%를 점유하고 있는 H형강 시장을 눈여겨 보았다. 포스코는 보 높이가 700㎜를 넘는 용접 H형강(Built-up H형강, BH)만 공급하고 있었기 때문에, 보(梁, beam) 높이 400~600㎜의 중소형 BH형강을 개발할 계획이었다. 문제는 중소형 사이즈의 BH형강을 만들 때 웨브(web) 두께가 얇아져 용접할 때 열에 의한 변형이 발생한다는 것이었다. 여기에 융진社의 박판 용접기술을 적용해보기로 했다.

▲H형강의 ‘보(梁, beam)’ 와 ‘웨브(web) 두께’의 개념

프로젝트가 시작되면서 A社가 소재해 있는 포항과 인천 철강솔루션연구소 간 왕래가 반복되면서 기술 회의와 실험이 반복됐다. BH형강의 설계를 담당했던 콜럼버스社와 융진社 등 철구조물 제작업체, 강구조학회 소속 멤버들이 참여해 솔루션 개발에 힘을 쏟았다. 이러한 과정을 통해 BH형강 제작 솔루션이 개발됐고, 제작시방서*가 완성됐다. 포스코는 이렇게 개발된 BH제품을 Pos-H로 명명하고 2016년부터 상업생산에 돌입했다.

*제작시방서(示方書): 제품에 필요한 재료의 종류와 품질, 사용처, 제작 방법 등 설계 도면에 나타내기 어려운 사항을 기재한 문서. Pos-H의 제작시방서는 국토부 건축공사 표준 시방서에 기술된 KS규격 RH(Rolled H형강)의 기준보다도 엄격하게 관리되고 있다.

Pos-H는 기존에 고철을 녹인 쇳물을 압연하여 동일 형태로 생산해 내는 RH(Rolled H형강)제품에 비해 다양한 장점을 갖고 있다. Pos-H의 소재는 고로에서 나오는 순도 높은 쇳물로 만들기 때문에 RH보다 소재 자체의 품질이 우수하다. 또한 다양한 크기로 제작이 가능해 제품군이 440여종에 달하기 때문에 다양하고 효율적인 건축물 설계가 가능해진다. RH형강 제품군은 KS 규격이 정하고 있는 82종이다. 무엇보다 중요한 것은 기존 RH제품에 비해서 80~90% 수준의 물량만으로 BH형강 제작이 가능해 원가절감과 경량화에 기여할 수 있다는 것이다.

▲ 융진社와 포스코가 개발한 Pos-H 제품이 출하된 모습

Pos-H 개발로 융진社는 주력 사업분야를 조선용 제품에서 강건재 제품으로 전환하는 계기를 마련했고, 개발된 솔루션을 바탕으로 국내뿐 아니라 해외 시장으로도 판로를 모색하기 시작했다.

l 까다로운 일본시장 뚫은 솔루션 파워

희소식이 이어졌다. 융진社의 제품이 품질의 우수성을 인정 받아 일본 강건재 시장에 수출하기 위해 필수적으로 요구되는 H grade*를 취득한 것이다.
*일본은 철구조물 제작사 공장을 5단계로 구분해 관리하고 있는데, 최고등급인 S Grade에는 일본업체만 포함되어 있어, 실질적으로 해외 업체가 받을 수 있는 최고등급은 H Grade이다.

융진社는 ’15년에 H Grade를 취득했고, 이후 일본시장을 공략하는데 주력하고 있다. 초기에는 단순 BH형강을 주로 수출했지만, 현재는 접합기둥, 4면 용접 박스, 내진 부재 등으로 범위를 확대하고 있다. 또 파나마, 쿠웨이트 등으로도 시장을 확장해 나가고 있다.

▲ 상단 좌측부터 융진社가 일본에 수출하고 있는 접합기둥, 4면 용접박스, 내진 부재. 하단은 중동 지역으로 공급중인 강건재

l 기존 목표를 넘어선 성과-내진 성능 최고 등급 인정받아

최근 건축물의 초고층화ㆍ대형화 추세 속에 내진강재가 큰 관심사로 떠오르고 있는데, 보(梁, beam) 높이 1,000mm이상의 초대형 사이즈의 강재의 접합부 품질에서 국내 최초로 특수모멘트 접합부 내진 성능을 인정받았다. 특수모멘트 접합부*란, 지진 발생 시 보와 기둥의 접합부 변형이 4%(0.04rad)가 넘어가도 버틸 수 있는 내진접합부를 뜻하는 것으로 접합부 설계의 디테일, 내진 소재 품질의 확보, 용접 기술 등 3박자가 동시에 갖춰져야 성공할 수 있다.

* 접합부 등급은 보와 기둥 접합부가 견뎌내는 변형각의 정도에 따라 보통모멘트(1%), 중간모멘트(2%), 특수모멘트(4%) 접합부로 구분되어 있다. 특수모멘트로 갈수록 높은 기술수준을 나타낸다.

특수모멘트 접합부를 적용한 Pos-H제품들은 향후 대형 정부발주 프로젝트 등에 적용될 예정으로 시장 확대는 물론 국내외 내진설계분야 발전에도 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

▲ (좌) 보-기둥 접합부 실험을 하고 있는 철강솔루션연구소 內 강구조실험동의 모습. 지진이 발생하면, 보와 기둥이 만나는 접합부에 아주 큰 힘(모멘트)이 작용하게 되는데, 최고 등급의 접합부는 보나 기둥의 파단은 방지하면서 보를 의도적으로 엿가락처럼 휘게 하여 건물의 붕괴 위험을 막는다. 위 실험은 층간 변형각이 4%(0.04rad)가 넘어도 접합부가 유지되는 것을 볼 수 있는 상황으로, 포스코와 융진 社는 1,000mm이상의 보에 대해 국내 최초로 특수모멘트 접합부을 인증받았다. (우) 실험에 참가한 철강솔루션연구소 구조연구그룹 유홍식 박사와 연구인프라섹션의 도상기 과장의 모습

철강솔루션연구소 구조연구그룹 유홍식 전문연구원은 “양사의 필요에 의해 시작된 솔루션 활동이 기대 이상의 결과를 도출해 낸 경우”라며, “기존 솔루션 마케팅 활동이 고객사 제품의 확대에 기여할 수 있는 부분만을 생각했었는데, 주력사업 영역을 바꿀 정도로 파급력이 있다는 점에 새삼 놀랐고, 오랜 협력 관계를 통해 얻어지는 솔루션의 결과물들은 앞으로도 무궁무진할 것 같다 “고 개발에 참여한 소감을 밝혔다.

포스코는 고객사와 오랜 협력 관계를 통해 깊은 신뢰를 형성하고 상호 윈윈할 수 있는 솔루션을 개발한다. 이를 바탕으로 고객사의 제품이 가장 잘 판매될 수 있는 방안을 함께 고민하고 연구한다.

고객사의 발전은 곧 포스코의 발전이기에 고객과 함께 성장하고 발전하는 길을 모색하는 포스코의 비즈니스 방식은 앞으로도 지속적으로 강화되어 나갈 것으로 기대된다.

특히 차량 경량화 트렌드에 따라 가벼운 시트 프레임에 대한 니즈가 대두되고 이와 함께 충돌에 대한 시트 프레임의 강도 수준이 높아지면서, 가벼우면서도 동시에 튼튼한 시트 프레임을 만드는 기술과 소재의 중요성은 점차 커지고 있다.

포스코 뉴스룸에서는 세상이 원하는 가볍고 튼튼한 자동차를 위해 혁신을 거듭하는 디에스시와 이런 혁신의 노력을 현실로 만드는 꿈의 자동차 소재 ‘기가스틸’을 만드는 포스코가 만나, 자동차의 미래를 만드는 현장을 취재했다.

┃연비에 좋은 차 vs. 충돌에 강한 차

연비에 좋은 가벼운 차가 좋을까? 아니면 충돌에 강한 튼튼한 차가 좋을까? 정답은 둘 다이다. 차량 경량화는 연비를 고려하는 사용자들의 경제성 측면에서도 물론 좋지만 점차 강화되고 있는 환경 규제와 함께 환경을 생각하는 사람들의 인식 수준이 높아지면서 자동차 제조사와 소비자 모두에게 필수 항목이 되고 있다. 이와 함께 충돌 시 운전자와 탑승객의 안전을 위해 튼튼한 차를 만족하는 요건 또한 고려하지 않을 수 없다.

디에스시는 모든 운전자와 완성차 제조사들이 원하는 자동차를 위한 초경량 고강도 시트 프레임 개발을 최우선 과제로 두고, 1세대부터 현재 상용화 되고 있는 3세대 프레임까지 제품 혁신을 계속하고 있다. 실제로 디에스시의 3세대 시트 프레임은 과거 1세대 대비 무게는 21% 줄었지만 포스코의 기가스틸을 적용해 프레임 강도는 오히려 더 개선됐다.

“자동차 경량화와 함께 차체 안정성 또한 놓칠 수 없는 필수 항목입니다. 디에스시는 시트 프레임의 무게는 줄이면서도 최고 수준의 강도를 유지해 안정성 지수를 세대마다 개선하고 있습니다.” (디에스시 기술연구소장 조찬기 이사)

┃멈추지 않는 디에스시의 혁신 동력, 기가스틸과 저온 용접

초경량 고강도 사양을 만족하는 시트 프레임은 어떻게 만들어질까? 이 물음에 대한 답을 찾기 위해 동탄에 위치한 디에스시R&D센터를 찾았다. 첨단 장비가 즐비한 Pilot동에는 숙련된 엔지니어들이 정교한 테스트와 벤치마킹을 진행하고 있었고, 기술연구소에서는 설계 도면을 두고 다양한 시뮬레이션이 이루어지고 있었다.

동탄 R&D센터에서 글로벌지원본부를 총괄하는 김동수 이사는 1기가 파스칼급의 강도를 견디는 포스코의 기가스틸을 디에스시의 초경량 고강도 시트 프레임의 핵심 솔루션 중 하나로 꼽았다. 포스코의 기가스틸 같은 초고강도강을 적용하면 일반강에 비해 훨씬 적은 양의 소재로도 동일한 수준의 강도를 낼 수 있어, 일반강을 적용한 시트 프레임보다 훨씬 가벼우면서도 견고하고 안전한 시트 프레임을 만들 수 있기 때문이다.

이와 더불어 디에스시만의 견고한 시트 프레임 제작을 가능하게 하는 저온 용접 기술도 직접 눈으로 확인할 수 있었다. 저온 용접은 동일 품질의 용접을 위해 훨씬 더 많은 비용이 들고 수정이 어려운 일반 레이저 용접의 단점을 혁신적으로 개선한 용접 방식이다. 디에스시는 국내에서는 유일하게 저온 용접을 시트 프레임 제작에 도입해, 품질과 안정성을 동시에 높이고 자동차 제조사의 신기술 적용 변화에도 유연하게 대응하고 있다.

“기가스틸, 저온 용접 이 두 가지로 디에스시는 남다른 품질 우수성을 이뤄냈습니다. 이미 현대자동차, 포드, 스바루 등 국내외 자동차 제조사에서 믿고 쓰는 브랜드가 되었고, 앞으로는 차세대 고강도 시트 개발에 주력해 더 가볍고 튼튼한 시트 프레임으로 미래 친환경 자동차 시장에도 발 빠르게 대응해 나가려고 합니다.” (디에스시 글로벌지원본부장 김동수 이사)

┃초경량 고강도 시트 프레임의 찰떡 파트너, 포스코 기가스틸

포스코 기가스틸은 손바닥만 한 크기만으로도 1톤 무게의 준중형차 1,500대의 하중을 견디는 초고장력 강판을 말한다. 강도가 강한 만큼 적은 중량으로 얼마든지 튼튼한 제품을 만들 수 있어 경량화에 대한 니즈가 높은 자동차용 소재로 특히 각광받고 있다. 디에스시 역시 초경량, 고강도 이 두 가지 조건을 모두 만족하는 시트 프레임 제작을 위해 포스코 기가스틸을 최적의 소재로 보고, 적극 채용 중이다.

최근 디에스시와 포스코는 이전과는 또 다른 수준의 기술 협력을 진행하고 있다. 바로 기가스틸을 대거 적용한, 보다 진화된 차세대 초경량 시트 개발을 위해 힘을 합한 것. 디에스시와 포스코의 첨단 기술이 만나 탄생할 차세대 시트 프레임이라 벌써부터 관련 업계의 관심을 한 몸에 받고 있다.

“디에스시는 현재 미국, 중국, 유럽 등 전 세계 20곳에 생산 거점을 두고 글로벌 완성차 제조사들에게 고강도 시트 프레임을 공급하고 있습니다. 포스코는 디에스시와 솔루션마케팅 활동을 지속적으로 강화하여 시트 프레임용 기가스틸의 판로를 더욱 확대해 나갈 계획입니다.” (포스코 자동차소재마케팅실 김종규)

세상이 원하는 가볍고 튼튼한 자동차를 위한 혁신이 거듭되는 현장을 직접 눈으로 보고, 그 현장에서 꿈을 현실로 만드는 사람들의 이야기를 직접 들어봤다. 눈에 보이지 않는 곳까지 완벽을 추구하는 디에스시, 그리고 제조사는 물론 최종 소비자의 숨은 니즈를 파악하여 ‘초경량’, ‘고강도’ 두 가지 조건을 모두 만족하는 꿈의 자동차 소재 ‘기가스틸’을 개발한 포스코, 이 두 회사가 만들어 갈 자동차의 미래에 거는 기대가 크다.

정교한 금형 가공의 핵심 요소 중 하나는 금형 제작에 쓰이는 평판 소재인 금형용 플레이트에 있다. 그리고 신진에스코와 포스코는 2014년부터 지속해 온 공고한 협력관계를 바탕으로 바로 이 고급형 금형용 플레이트 시장을 선도하고 있다. 신진에스코와 포스코의 기술협력을 포함한 전방위 솔루션마케팅 활동을 포스코 뉴스룸에서 정리해 봤다.

┃획기적인 절단 기술로 품질개선과 원가절감을 동시에!

이전까지 금형 플레이트 제작을 위한 소재 절단 시장에는 별다른 기술도 이렇다 할 전문업체도 없었다. 대부분 중소 유통업체에서 산소절단 방식으로 소재를 공급해 왔다. 이런 시장에 포스코와 신진에스코가 공동 개발한 원형 톱(Circular Saw)을 사용한 기계식 고속절단 가공기술은 금형 플레이트의 품질과 공정 효율성을 획기적으로 개선했다.

기존 산소 절단 방식은 절단면이 거칠고 표면에 발생한 열경화 현상 때문에 추가 풀림처리와 거친 표면을 깎아내는 작업이 불가피하고, 이 과정에서 불필요한 플레이트 손실이 발생할 수밖에 없다.

▲금형 플레이트 가공 프로세스

포스코와 신진에스코는 공동개발한 기계 절단 방식으로 바로 이런 문제점들을 한 번에 해결했다. 기본적으로 열에 의한 경화 현상 없이 정교하게 절단이 가능한 기계 절단 방식은 추가 표면 처리 공정이 불필요하기 때문에 미려한 마감뿐만 아니라 공정 단축 및 소재 절감이라는 경제적 효과도 동시에 거둘 수 있다.

▲황삭(Rough Grinding) 가공 시 깎여져 없어지는 것을 고려한 두께/폭/길이 여유치 비교

┃저가 중국산 No! 월드베스트 포스코 후판으로 퀄리티 UP!

국내 금형 플레이트 시장의 고급화가 더딘 이유는 전문 기술 부재 외에도 저가의 중국산 수입 후판이 금형용 플레이트 시장의 90%를 차지하고 있기 때문이다. 아무리 우수한 가공 기술이라도 플레이트의 소재가 되는 후판 제품의 품질이 떨어지면 최종 제품의 미세한 디자인 디테일을 높은 완성도로 찍어내기 어렵다. 100% 포스코 후판 제품을 쓰고 있는 신진에스코는 소재에서부터 타 금형 플레이트 제조사 대비 경쟁 우위에 있다고 할 수 있다.

┃솔루션마케팅으로 신진에스코-포스코 ‘WIN-WIN’

기술협력부터 제품 마케팅 및 판매까지 신진에스코와 포스코의 솔루션마케팅은 전방위로 전개됐다. 가장 중요하게는 오랜 기간의 기술협력으로 공동 개발한 후판 고속절단기 덕분에 금형용 플레이트의 고급화가 가능해졌다. 그리고 후판 제조사인 포스코가 금형 플레이트 제조사와 직접 협력함으로써, 저품질의 값싼 중국산 수입 후판을 질 좋은 국내산 후판으로 대체할 수 있게 되었다. 이로 인해 신진에스코는 경쟁사 대비 압도적인 품질 경쟁력을 갖게 됐고, 포스코는 안정적인 후판 판매처를 확보할 수 있게 됐다.

신진에스코와 포스코는 앞으로도 더 공고한 협력관계를 계속해 2018년까지 금형용 플레이트향 후판 판매량 1만5천 톤을 목표로 하고 있다. 또한 기계 절단 기술의 상용화를 통한 기술 사용료의 신규 수입처를 확보하고, 해외 사업 진출 등 신진에스코와 포스코의 협력관계는 앞으로 더 크고 넓게 확장될 전망이다.

하지만 상식을 깨고 혁신을 만들어 낸 두 기업이 있다. 바로 철은 녹슨다는 고정관념에서 벗어나 녹슬 걱정 없는 철을 개발한 포스코, 그리고 부식에 강한 소재에 대한 시장의 니즈를 읽고 신규 용도 개발에 앞장선 아주강재다. 경상북도 구미에 위치한 아주강재를 찾아 아주강재와 포스코가 함께 한 포스맥의 처음과 지금, 그리고 미래에 대해 들어봤다.

l 아주강재가 주목한 포스맥

기존 아연도금 방식의 철은 시간이 지나면 부식을 막아주는 아연이 소모되어 금방 녹이 슨다. 포스코가 오랜 연구 끝에 개발한 포스맥은 아연 외에 마그네슘과 알루미늄을 합금 도금해 시몬클라이트라는 층을 하나 더 만들어 부식을 철벽방어한다. 포스맥은 이 산화층 덕분에 표면 부식에 강할 뿐만 아니라, 보호막 없이 공기 중에 그대로 드러나는 절단된 부분까지 산화층이 확산되어 절단면의 내식성도 매우 우수하다는 강점이 있다.

l 제주도의 염분∙습도∙바람 모두 잡았다

아주강재가 처음 포스맥을 제품화하기 시작한 초반에는 워낙 생소한 소재라 실제 적용을 꺼리는 경우가 많았다. 그래서 부식에 취약한 요소가 특히 집중된 제주도 농업용 시설물 시장을 가장 먼저 공략했고 포스코와 지속적인 공동 마케팅 활동을 펼쳤다. 그 결과 지금은 파프리카 농장, 바나나하우스 등 제주도 곳곳에 포스맥을 적용해 부식에도 끄덕없는 아주강재 시설물이 들어서 있다.

l 태양광을 넘어 건축 내외장재, 스마트팜까지 넘본다

아주강재는 최근 태양광 구조물에 내식성과 경제성을 갖춘 포스맥 적용을 적극 추진 중이다. 태양광 구조물은 장시간 외부 환경에 노출되기 때문에 부식에 강한 소재가 반드시 필요하고, 특히 고내식 환경이 요구되는 수상 태양광 구조물용으로는 포스맥만한 소재가 없다. 여기에 포스맥을 활용한 건축 내외장재로의 용도 확대에 박차를 가하고 있고 향후 미래 먹거리 사업인 스마트팜 사업에도 진출해 글로벌시장으로 판로를 확대해 나가겠다는 계획이다.

장점이 끝도 없는 포스맥을 개발해 낸 포스코와 포스맥의 가치를 가장 먼저 알아보고 선도적으로 시장 개발에 나선 아주강재는 처음부터 끈끈한 파트너십을 바탕으로 철재 시설물의 고급화와 현대화를 이루어 냈다. 튼튼하고 오래가는 시설물로 더 나은 생활이 가능하도록 아주강재와 포스코의 콜라보는 앞으로 더욱 탄탄해질 것으로 보인다.

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.

편의점이나 온라인 쇼핑, 자주 이용하시나요? 어느새 국내 편의점 프랜차이즈 수는 3만 개를 넘어섰고, 온라인 쇼핑 거래액은 78조 원에 육박할 만큼 엄청난 규모로 성장하고 있는데요.(2017년 기준)

실제 국내 유통산업의 성장세는 연평균 7%대에 달할 것으로 전망됩니다. 이렇게 엄청난 양의 유통 재고를 비축하기 위해, 국내에서는 연간 2만 동 수준의 공장과 물류창고 시설들이 건설되고 있는데요. 권역별로 세워진 유통 건축물들이 우리가 쓰고 있는 소비재를 책임지고 있는 셈이죠.

건축물을 건설하기 위해서는 대량의 자재와 예산, 소요기간이 요구되는데요. 이를 보완하기 위해 포스코는 고객사간 기술협력을 토대로 ‘시스템건축’이라는 개념을 도입, 운영 중입니다. 시스템건축이란 우수 건축자재를 효율적으로 배치해, 건설시장의 경제성·효율성을 높인 신규 비즈니스 모델을 말하는데요.

포스코가 건설시장에 시스템건축을 도입할 수 있었던 이유는 경쟁력 있는 고객사, ‘NI스틸’이 있었기 때문입니다. 포스코와 NI스틸의 이야기, 함께 들어 볼까요?

┃NI스틸 생산·기술개발 담당자를 만나다 

Q1. NI스틸은 어떤 회사인가요? 회사소개와 담당업무 소개 부탁드립니다.
NI스틸은 강건재라 일컫는 건축·토목용 건설 철강자재를 수요자의 편의에 맞춰 개발, 제조, 판매 임대 등으로 다양하게 공급하고 있는 강건재 통합 솔루션 업체입니다. 저는 NI스틸 제조의 심장부, 포항 1~2공장의 총괄 책임을 맡고 있는 정경호 이사입니다.

Q2. NI스틸 포항공장에서는 어떤 공정이 이루어지고 있나요?
NI스틸 포항공장에서는 포스코에서 공급받은 원소재를 투입하여 자동화된 롤 포밍 성형공정과 조립·용정 공정을 거쳐 다양한 제품을 생산하고 있습니다. 건축용 강건재 합성보인 ‘HyFo Beam’, 합성기둥 ‘ACT Column’, 건축물 바닥의 토대가 되는 데크플레이트 ‘Double Deck’ 등이 대표적이죠.

**HyFo Beam(Hybrid Forming Beam) : 이질재료인 강재(철)와 콘크리트를 사용한 합성보. 노출형(강재가 외부로 노출) 합성보인 HyFo Beam은 바닥상부 설계하중이 크고, 기둥과 기둥사이의 거리가 긴(10m 이상) 건축물에 많이 쓰이는 수평 구조부재.
**ACT Column(Advanced Construction Technology Column) : 이질재료인 강재(철)와 콘크리트를 사용한 합성기둥. 강재로 이루어진 각형 또는 원형 강관 내부에 콘크리트를 충전하는 충전형 합성기둥(CFT : Concrete Filled Steel Tube)으로 고하중이 작용하는 건축물에 많이 쓰이는 수직 구조부재.
**Double Deck(Double Rib Deck Plate) : 건축물 바닥 아래에 설치하는 지지 기둥으로, 슬라브 시공 시 거푸집 역할을 하는 데크 플레이트. 시공 하중만을 부담하는 비구조재.

Q3. 오늘 시연해주신 공정에는 어떤 소재가 투입, 산출되고 있나요?
오늘 시연해 드린 공정은 포스코의 용접구조용(고강도 건축구조용) 강재 ‘HSA 500’를 투입하여 ‘HyFo Beam’을 산출하는 공정과, 고급아연도금강 ‘GI-ACE’ 코일을 투입하여 ‘Double Deck’를 산출하는 공정입니다.

**HSA 500(High-Performance Steel for Architecture 500) : 인장강도 500MPa급 건축용 고강도 강종
**GI-ACE(Galvanized Steel-Aerosols Charged with Electrostatic) : 정전기를 이용해 도금층 응고용 용액을 미립화시켜, 스팽글 사이즈(spangle size)를 극미세화 시킨 강판으로 외관, 내식성, 용접성 등의 품질특성이 우수한 후물재 강종

Q4. HyFo Beam과 Double Deck는 주로 어떤 건축물에 쓰여지나요?
NI스틸에서 생산하는 HyFo Beam은 상부에 큰 하중이 적용되고 기둥과 기둥사이가 먼 유통창고, 창고형 매장, 공장 등에 많이 쓰이고 있습니다. Double Deck은 공동주택 지하 주차장, 아파트형 공장과 같이 정형화된 모듈의 건축물에 주로 활용되고 있습니다.

┃포스코 개발자·마케팅 담당자를 만나다 

Q1. NI스틸과 포스코의 인연, 언제부터였나요?
NI스틸과 포스코의 인연은 2006년도부터 시작된 것으로 알고 있습니다. 가장 먼저 공동 개발한 제품은 토목공사 시 흙이 무너져 내리는 것을 방지해 주는 철판인 ‘강널말뚝(광폭시트파일)’입니다. 이후 건축물내 구조재로 사용되고 있는 ‘합성보’와 ‘합성기둥’을 공동 개발했습니다. 최근에는 건축물의 유리 프레임인 ‘스틸커튼월’에 대한 기술 이전 사례가 있습니다.

Q2. NI스틸과 포스코가 공동 개발한 ‘시스템건축’에 대한 개념 소개 부탁드립니다.
일반적으로 건설 프로젝트가 발생하면 강건재 고객사의 수주활동이 시작됩니다. 이때 포스코에서도 강건재 고객사에게 강재설명 및 솔루션을 제공하게 되는데요. 복수의 고객사를 대상으로 설명회 및 기술협력을 여러 번 해야 하는 불필요한 업무 낭비가 발생돼, 이를 보완하고자 도입한 것이 시스템건축입니다. 시스템건축을 통해 우수한 강건재 고객사의 제품을 모두 모아, 한꺼번에 포스코의 솔루션을 제공해 주고 건설 프로젝트에 공동 대응하게 됐습니다.

Q3. 시스템건축 공동개발을 위해 포스코에서 제공한 솔루션 소개 부탁드립니다.
NI스틸이 생산하는 합성보와 같은 구조재와 샌드위치 패널이라는 외장재의 접합 디테일을 완성하는 기술을 제공했습니다. 이외에도 NI스틸이 신규 진출한 Double Deck(데크플레이트) 바닥판의 화재에 대한 내화 테스트, 허용응력강도 테스트 등의 솔루션이 제공됐습니다.

**샌드위치 패널 : 얇은 강판과 강판 사이에 단열재를 넣어 만든 외장재의 일종. 벽체, 천장 마감에 주로 쓰임.

Q4. 고객사인 NI스틸이 동종업계에서 가지는 차별성은 무엇입니까?
NI스틸은 포스코의 월드 프리미엄 강건재를 채용하면서도, 기술 진보에 있어 꾸준한 노력을 기하는 우수 고객사입니다. 특히 합성보나 합성기둥에 대한 제품 기술력은 국내에서 독보적이라고 할 수 있습니다. 또한 포스코와의 솔루션, 제품개발 등에 협력하며 경쟁소재를 철강재로 전환하는데 힘쓰고 있습니다.

NI스틸과 포스코의 이야기 어떠셨나요? 혁신기술과 제품 경쟁력으로 건축자재 시장을 선도해 가고 있는 강건재 토탈 솔루션 기업 NI스틸. 보다 안전하면서도 효율적인 건축자재 시장을 이끌어 가기 위한 NI스틸과 포스코의 노력에 많은 응원과 관심 부탁드립니다.

포스코는 19일 중국 포스코차이나 상해사무소에서 정탁 철강사업본부장과 주요 고객사 대표 30여 명이 참석한 가운데 솔루션마케팅센터 현판식을 가졌다. 포스코가 해외에 솔루션마케팅센터를 설립한 것은 지난 2월 베트남 강건재 솔루션마케팅센터 설립 이후 두 번째다.

중국 솔루션마케팅센터는 기존 테크니컬서비스센터(TSC)의 제품서비스업무에 솔루션 전략을 수립하는 솔루션기획부와 현지 맞춤형 이용 기술을 개발하는 솔루션개발부 기능이 추가됐다. 특히 본사 파견 연구원과 현지 인력이 유기적으로 협력하여 현지 고객에 직접 솔루션을 제공해 고객사 제품 경쟁력을 높인다는 전략이다.

포스코가 중국에 솔루션마케팅센터를 세운 것은 중국 자동차 생산량이 연 평균 3%에 가까운 견조한 성장세를 보이고 있고 오는 2020년에는 약 3,450만대에 이를 것으로 전망됨에 따라, 현지 자동차강판 및 고급재 수요 확대에 선제적으로 대응하고 고객의 니즈를 찾아 발빠르게 대응하기 위해서다.

포스코는 글로벌 자동차 시장의 핵심 거점인 중국에 생산, 가공, 판매 법인들과의 공고한 협력체계를 바탕으로 한 현지 완결형 솔루션마케팅센터 출범을 계기로, WP+제품과 같은 고급재를 적기 공급하고 중국 고급강 시장을 선도해 나갈 계획이다.