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

2편. 중소기업 생산성 혁신

이슈 경제를 지탱하는 제조업, 그러나 대·중소기업 생태계가 취약하다

1990년 17위에서 2003년 10위권 진입, 그리고 2017년 4위. 유엔산업개발기구(UNIDO)가 발표한 대한민국의 세계 제조업 경쟁력 순위다. 28년 만에 17위에서 4-5위로 뛰어올랐으니, 비약적인 성장이다. 제조업을 기반으로 나라가 일어섰다고 해도 과언이 아닌 우리나라는 수출량의 90%가 제조업 품목이고, 제조업으로 창출되는 국내 일자리 수만 450여만 개에 이른다. 2017년 기준 국내 제조업의 GDP 비중은 30.4%로 29.3%인 중국보다 높다. 이렇게 우리는 제조업의 성패가 필연적으로 국가 경제에 큰 영향을 미치는 경제구조를 갖고 있다.

그런데 한국 제조업이 위기를 맞고 있다는 말이 들려온 지 꽤 오래다. 무엇이 문제일까. 우리 제조업을 이끌어 온 철강, 조선, 자동차 산업은 상당 부분 성숙단계를 넘어선 데다, 글로벌 공급과잉 속 치열한 경쟁상황에 놓여있다. 이런 위기를 타개하기 위해서 산업구조를 고도화하고 신성장 동력의 발굴과 육성을 노력해 왔으나, 그 성과를 보기 위해서는 장기간의 노력이 필요하다. 최근 들어서는 제조업 산업 생태계 차원에서의 문제 제기, 즉 대·중소기업 균형 성장에 대한 논의도 부쩍 늘었다.

빅데이터, 사물인터넷, 인공지능 등 4차산업혁명 신기술이 빠르게 산업 전반으로 들어오면서 이에 대한 기술 격차가 대·중소기업 간 경쟁력 양극화를 더욱 부채질한다는 이야기도 있다. 결국 지식과 정보, 기술 격차가 생태계 양극화의 주범이 될 수 있다는 우려다.

실제 OECD 통계를 보면, 우리나라는 대기업과 중소기업 간 생산성 격차가 가장 큰 국가 중 하나다. 대기업 대비 중소기업의 노동생산성은 1988년 53.8%였으나 2014년에 와서는 겨우 32.5%에 그쳤다. 또 아래의 도표에서 확인할 수 있듯, 연구 개발비 규모에서도 시간이 흐를수록 대·중소기업 간 격차가 점점 더 벌어졌다. 이런 차이는 곧 재무성과의 격차를, 결국 이는 다시 인력·자원·R&D 투자 여력의 격차로 이어진다. 이런 사이클이 반복되면 산업 생태계는 취약해질 수밖에 없다.

그래서 우리는, 바로 이 지점에 포스코의 역할이 존재한다고 생각한다. 포스코는 세계경제포럼(World Economic Forum)이 정한 등대공장(Lighthouse Factory). 빅데이터, 인공지능, 사물인터넷 등 4차산업혁명의 기술을 도입해 세계 제조업의 미래를 혁신적으로 이끌고 있다고 평가받는 세계 44개 등대공장 중 하나로, 한국에서는 유일하다.

그래서 포스코의 솔루션은 중소기업과 발맞춰 ‘함께 스마트화’하는 공생모델을 구축하는 것이다. 포스코는 산업 생태계를 강건화하기 위해, 거대 제철소를 등대공장으로 만든 그 경쟁력을 중소기업에 기꺼이 나눠보기로 했다.

솔루션 ‘고기 잡는 법’을 함께 고민하는 포스코型 동반성장

포스코에서 ‘동반성장’이라는 말은 그리 특별한 이야기가 아니다. 일찍이 1990년대 후반부터 동반성장활동을 시작했고, 2005년부터는 동반성장 전담조직까지 만들어 현재 총 33개 프로그램을 운영하고 있다. 정부에서 정규 프로그램으로 운영하며 전국 472개사가 참여 중인 ‘성과공유제’는 사실 포스코가 2004년 처음으로 시작한 활동으로 잘 알려져 있다.

포스코의 여러 동반성장 프로그램 가운데 대·중소기업 간 양극화 이슈와 관련하여 포스코가 특별히 힘을 쏟고 있는 부분은 ‘포스코型 생산성 혁신’ 프로그램이다.

‘포스코型 생산성 혁신’ 프로그램은 중소기업에 포스코 고유의 제조혁신기법인 QSS(Quick Six Sigma)와 포스코가 성공적으로 구축한 스마트공장 기술을 전수하는 활동이다. 포스코가 5년간 200억 원을 출연하고 정부가 여기에 100억 원을 보태어 이 프로그램을 운영한다. 여기까지는 여타 대기업이 실행하는 스마트공장 지원사업과 유사하다.

하지만 포스코型 생산성 혁신을 뜯어보면 프로그램이 2개로 나누어져 있다는 점이 새롭다. 1단계는 ‘스마트화 역량강화 컨설팅’, 2단계는 ‘스마트공장 구축 지원’이다. 언뜻 들으면 비슷해 보이는 이 두 프로그램을 따로 분류해 운영하는 데는 포스코 나름의 철학이 담겨있다. “고기를 잡아주기보다는, 잡는 법을 함께 고민하자”

스마트공장 구축을 ‘스마트한 낚시터, 낚시도구를 만들어주는 것’에 비유해보자. 좋은 도구, 환경도 중요하지만 그에 앞서 낚시꾼도 훈련이 필요하지 않을까. 제조업은 결국 사람이 자산, 사람도 스마트하게 일해야 진짜 스마트공장이 완성된다는 철학이다. 그래서 당장에 스마트공장을 구축하는 것보다 회사의 체질을 바꾸는 것이 더 필요하다고 판단되는 기업에는 1단계 ‘스마트화 역량강화 컨설팅’을 진행한다. 그리고 스마트공장을 구축해 시너지를 낼 만큼 회사의 문화가 혁신된 곳에는 2단계 ‘스마트공장 구축 지원’을 추진한다. 사람 중심의 스마트공장, 그것이 포스코가 나누고 싶은 경쟁력이자 생산성 혁신 방식이다. 더 깊이 들어가 보자.

솔루션 1단계 [스마트화 역량강화 컨설팅]

스마트화 역량강화 컨설팅은 2013년부터 2018년까지 포스코가 전개해온 QSS혁신활동*의 강화된 버전이다. QSS혁신활동은 포스코 고유의 현장 혁신 기법인 QSS를 전파하는 것으로, 현재의 컨설팅 프로그램도 QSS를 활용하는 것에는 변함이 없다. 다만 올해부터는 스마트공장 지원에 앞서 이 컨설팅을 통해 회사의 체질을 바꾸고 스마트화의 초석을 다진다는 목적에서, 생산성 혁신과 더불어 스마트 구축 분야 진단까지 어우른다. 포스코는 지난해 108개 중소기업에 컨설팅을 실시했고, 올해는 110개사에 스마트화 역량강화 컨설팅을 전개할 예정이다.

솔루션 2단계 [스마트공장 구축 지원]

2단계 스마트공장 구축 지원사업은 포스코그룹의 전문인력을 활용해 기업의 수준과 환경에 적합한 스마트시스템을 구축한다. 도입 시스템은 모니터링 장치, MES, ERP 등이 대표적. 지원하는 중소기업의 스마트화 수준 정도에 따라 맞춤형으로 시스템을 제안, 구축하며 비용은 포스코와 정부가 각각 30%, 중소기업이 40%를 부담한다. 사업비가 2천만 원 이하일 경우에는 중소기업 부담 없이 전액 포스코와 정부가 부담하는 식.

대부분의 대기업이 운영하는 스마트공장 구축 지원사업은 2단계, 즉 시스템을 설치해 주는 것으로 끝날 때가 많다. 하지만 포스코는 앞선 1단계 컨설팅에서 직원들의 혁신 마인드를 고취한 후, 2단계에서 스마트공장 구축에 돌입하기 때문에 사람과 설비가 함께 스마트해지는 이상적인 프로그램이다. 중소기업의 상황과 니즈에 따라 1단계, 2단계 프로그램을 단독으로 진행하는 경우도 있지만, 포스코는 최대한 이 두 프로그램을 하나의 패키지로 묶어 효과를 극대화할 계획이다. 스마트공장 지원은 지난해 110개 사에 혜택이 돌아갔으며, 올해는 120개 사를 지원할 예정이다. 대상은 포스코의 협력사, 공급사, 고객사뿐 아니라 포스코그룹의 공급사도 또는 아예 거래가 없는 회사도 포함된다.

지금도 전국 각지에는 ‘포스코型 생산성 혁신’ 프로그램이 쉬지 않고 돌아가는 중. 포스코그룹의 직원들이 중소기업 현장에서 노하우를 나누고, 함께 성장하는 길을 닦고 있다. 경쟁력도 나눔이 된다! 기쁨을 나누면 배가 되듯, 경쟁력도 나눌수록 커진다.

포스코 컨설턴트들이 종종 듣는다는 문의. “대기업한테 컨설팅을 받으려면 중소기업이라도 어느 정도 규모가 있어야 하지 않을까?” – 그런 고민을 덜어주기 위해 포스코는 올해부터 ‘Mini QSS’도 도입한다. 직원 수가 적은 영세 중소기업들도 성장에 꼭 필요한 혁신활동을 쉽게 시작할 수 있도록 포스코가 컨설팅을 전개해나갈 계획이다.

※ 솔루션 사례 살펴보기

※ 한눈에 확 들어오는 포스코 동반성장 프로그램 활용법 바로보기
※ 포스코 동반성장포탈 바로가기

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.

WSD(World Steel Dynamics) 선정 10년연속 ‘세계에서 가장 경쟁력 있는 철강사 1위’의 타이틀을 떠올리면 당연한 문장처럼 보인다. 하지만, 오늘날 포스코가 만들고 있는 것이 철강 제품이 아니고 ‘다른 가치’라면 위 표현으로는 충분치 않다.

“포스코는 고객사에게 가장 경쟁력 있는 솔루션을 제공하는 철강사입니다.”  이게 지금의 포스코를 설명하는 가장 정확한 문장이다.

l 포스코는 단순히 제품만 판매하지 않는다

일반적으로 철강사들은 철광석을 녹여 쇳물을 만들고 열연, 냉연, 선재, 후판 등 고객사가 원하는 규격의 철강제품을 판매한다.
그런데 포스코의 판매 방식은 다르다. 고객사가 원하는 규격을 포스코에 주문하기 이전에, 포스코는 포스코의 철강제품이 고객사를 통해 가공, 용접, 조립되어 판매될 때 어떠한 형태와 재질로 적용되어야 시장에서 인정받고 판매가 확대될 수 있는지를 고민한다.

쉽게 말해 A라는 업체가 대형 볼트를 생산하기 위해 포스코에 선재제품 주문을 넣으면, 포스코는 선재제품을 공급하는데 그치지 않는다. 볼트의 사용처에 대해 고객사와 함께 의논하고 그 볼트가 최상의 품질로 역할을 할 수 있도록 기술 검토를 먼저한 후 생산해 낸다. 철골 구조의 건물에 사용될 볼트라면, 어떤 접합 부위를 이을 것인지를 같이 연구하고, 볼트가 체결되었을 때 가장 견고하고 내구성 있게 버틸수 있는 볼트의 소재로 고객사에게 납품하는 방식. 즉 솔루션을 제공하는 것이 포스코의 비즈니스 방식이다.

포스코뉴스룸에서는 고객과 협업을 통해 솔루션 개발에 집중하고 있는 사례를 총 4편에 걸쳐 살펴보기로 한다.

l 고객사 솔루션 개발의 첨병, 송도 철강솔루션연구소

포스코의 솔루션 활동은 철강재의 각종 특성과 형질 등에 대해 연구 성과를 누적해온 기술연구원의 파워가 있기 때문에 가능한 일이다.
포스코는 포항~광양~송도에 연구기능을 가지고 있는데, 포항에는 강재연구소와 공정엔지니어링연구소가 있고, 광양에는 자동차소재연구소가 있다.
고객 솔루션 개발의 첨병 역할은 가장 최근에 조직을 정비한 ‘송도 철강솔루션연구소’에서 맡는다.

▲ 포스코 기술연구원의 삼각 편대

기계ㆍ재료ㆍ건축ㆍ토목 공학 등 80% 이상이 박사급인 연구원들은 최첨단 시설을 갖춘 포스코 송도 철강솔루션연구소에서 자동차, 가전, 전기강판, 스테인리스 제품, 건축, 선박, 기계부품, 파이프라인 등 다양한 분야의 고객사들과 함께 솔루션을 개발하고 있다.

2019년들어 송도 철강솔루션연구소는 성형ㆍ성능ㆍ구조ㆍ접합 등 4개 연구그룹으로 조직을 구성해 고객사와의 솔루션 개발 능력 극대화에 주력하고 있다.

또한 철강솔루션연구소는 서울의 마케팅본부 및 포항/광양 제철소와 유기적으로 결합되어 각각 고객 솔루션 개발, 고객 지원, 솔루션 제품 적기 공급 역할이 입체적으로 이루어지고 있다.

l 포스코 솔루션은 고객의 시장에서의 성공을 목표로 한다

철강솔루션연구소가 자동차 부품회사인 오스템(Austem)社와 추진한 프로젝트를 보면 솔루션 활동의 전체 모습을 파악할수 있다.

오스템社는 샤시(Chassis), 바디(Body), 휠(Steel Wheel),시트( Seat) 등 자동차 관련 핵심 부품을 공급하고 있는 회사로, 국내외 사업을 통해 4,000억원이 넘는 연 매출을 올리고 있다.

포스코와는 1990년부터 협력관계를 유지해 오고 있는 장기 고객사로 자체 기술력은 물론 신기술 개발을 통해 지속적으로 성장하고 있다.

최근 자동차 시장은 전기차 등이 대거 등장함에 따라 친환경자동차 시장이 대세를 이루고 있는 상황.

자동차 및 부품사들은 차량 전체 바디는 물론 각 파트별 경량화를 위해 총력을 기울여왔고, 오스템사의 경우 안정적이 고 견고한 주행을 가능하게 하면서도 견고한 서스펜션 경량화의 해법을 찾고 있었다.

2016년부터 포스코와 오스템사는 기가급 강재가 사용되지 않던 서스펜션 부품에 기가스틸을 적용하는 솔루션 개발에 착수했고, 3년여간의 개발 과정을 거쳐 가벼우면서도 기존의 성능을 확보할수 있는 최적 설계 기법을 개발했다.

철강솔루션연구소 성형연구그룹 석동윤 책임연구원은 “실제 부품의 성능을 검증하기 위해 저희 R&D센터와 오스템社의 생산라인을 수십차례 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.

▲ 오스템과 포스코가 알루미늄을 대체해 기가스틸을 적용한 차량용 서스펜션의 모습

또한, 석 연구원은 “오랜 협력 관계를 통한 상호신뢰를 바탕으로 이루어진 솔루션 활동이였기 때문에 추진 과정에서 있어서 모든 과정이 수월했었고, 좋은 결과가 도출된 것이라고 생각한다”고 했다.^※

즉, 단기간 성과보다는 장기적 관점에서 고객사의 성공을 지원해나가는 것이 바로 포스코 솔루션 활동의 기본 철학이라는 뜻.

철강회사 포스코가 고객사와의 솔루션 활동을 통해 고객사의 기술 향상은 물론 판로 확대에 기여하는 만큼 포스코의 우수한 강재들도 적재적소에 가장 최적화된 성능을 발휘하며 판매되고 있다. 이는 포스코가 다른 철강회사들과 확연하게 차별화되는 요소로 자리잡았고, 앞으로도 확대될 포스코의 갈 길이다.

지금 포스코는 세계에서 가장 경쟁력 있는 철강제품을 판매하는 회사로 남기를 원하지 않는다. 대신 고객사에게 가장 경쟁력 있는 솔루션을 제공하는 철강사이고 싶은 것이다.

※ 오스템社의 해외 진출 모색 당시, 포스코는 협력 기업의 해외 진출을 돕기 위해 만든 GPB(Global Platform Business) 프로그램을 통해 중국 진출을 지원했다. 오스템社는 포스코와 JV(Joint Venture)를 맺어 ’08년 소주, ’14년 연태, ’16년 무한 지역에 생산 공장을 설립, 중국 유수의 자동차 회사에 부품을 공급하고 있다.