그러나 무심코 길을 걷다 보면 가로수 주변으로 보도블록이 울퉁불퉁하게 올라와 있거나 심지어 깨진 경우를 자주 발견할 수 있다. 이번에 들이닥친 ‘링링’과 같이 강력한 태풍이 오면 기골이 장대한 가로수들이 뿌리째 뽑혀 쓰러지기도 한다. “불휘 기픈 남간 바라매 아니 뮐쌔”, 용비어천가에 등장하는 구절처럼 뿌리가 깊은 나무는 바람에 흔들리지 않는 법. 포스코가 고객사 마이즈텍과 함께 가로수 뿌리를 건강하게 지키는 생육의 솔루션, ‘포스맥 배리어(PosMAC Barrier)’를 선보인다.

▲ 가로수 뿌리 융기에 의해 보도블록이 깨지고 태풍 ‘링링’으로 가로수가 쓰러져있다.

l 가로수 유지보수의 핵심은 ‘수분 공급’

1988년을 기점으로 우리나라에 대대적인 가로수 조성이 이뤄졌고, 2000년대 들어서 매년 전국적으로 60만 그루의 신규 가로수가 식재되며 도시숲경관 사업이 활성화됐다. 그렇게 열심히 심고 보니, 최근 몇 년간은 가로수의 유지보수 문제가 화두로 떠올랐다. 2017년 한국토지주택공사(LH)의 연구에 따르면 경기지역 가로수 하자 원인 중 35% 이상이 ‘물 부족’으로 인한 건조, 피소(폭염으로 나무껍질이 타들어가는 증상)다.

땅속에서 물이 부족한 뿌리는 수분을 찾아 기형적으로 커지면서 넓게 뻗쳐 나간다. 그 결과 뿌리가 지면 위까지 솟구쳐 보도블록을 부수거나 땅 밑에서도 몸집이 커져서 지면을 울퉁불퉁하게 한다. 수분을 충분히 공급받는 건강한 나무는 잔 뿌리가 많아 몸통을 지지하는 기반이 촘촘하게 구성돼 있지만, 그렇지 않은 경우에는 굵은 뿌리가 지표면에서만 옆으로 퍼지며 중심을 잡지 못한다. 때문에 강한 태풍을 만나면 속수무책으로 쓰러지기도 한다. 제멋대로 뻗친 뿌리들은 하수관 등 지하 유틸리티를 훼손해 싱크홀과 같은 더 큰 문제를 발생시킬 수도 있다. 당연히 깨진 보도블록, 쓰러진 가로수, 망가진 유틸리티를 복구하는 데는 돈, 즉 세금이 든다. 가로수 유지보수의 핵심인 ‘수분 공급’만 제대로 이뤄져도 이 많은 문제가 해결될 수 있다.

l 빗물을 저장해서 재활용하는 친환경 솔루션 ‘포스맥 배리어’

이에 대해 가장 간단하고, 친환경적이고, 경제적이며, 영구적인 솔루션을 포스코와 고객사 마이즈텍(대표이사 김진환)이 함께 내놓았다. 가로수마다 포스코의 고강도 고내식 강재 포스맥으로 만든 빗물저장 급수탱크와 보호대를 설치하는 것. 제품명은 ‘포스맥 배리어(PosMAC Barrier)’다.

포스코의 고객사 마이즈텍은 2002년 설립된 중소기업으로 하수구커버, 가로수보호판 등 가로시설 전문 제작 업체다. 포스코와는 약 15년 전 함께 세계 최초로 악취 방지 하수구 덮개를 연구개발한 인연이 있다. 오랜 시간 친환경적인 가로수 생육 기술을 개발해오다가, 2017년 본격적으로 포스코에 다시금 문을 두드렸다.

마이즈텍의 연구에 포스코가 함께 한 이유는 까다로운 소재 선정 때문이다. 마이즈텍이 고안한 빗물저장 급수탱크는 땅속에 묻어두는 형식이기 때문에 토양의 압력을 견디면서도 부식되지 않아야 한다. 일반 도금강판을 사용할 경우 도금을 일반재보다 훨씬 두껍게 해야 해 제작이 어렵고, 스테인리스 스틸은 높은 가격 때문에 부담스러웠다. 이 문제의 솔루션은 포스코가 갖고 있었다. 포스코의 ‘녹슬 걱정 없는 철’로도 불리는 WTP(World Top Premium), 포스맥(PosMAC, POSCO Magnesium Aluminum Alloy Coating)이 바로 그 주인공.

포스맥에는 마그네슘, 아연, 알루미늄 3가지 원소를 합금화한 도금이 입혀지는데, 이는 외부에 노출될수록 매우 안정적이면서도 치밀한 부식생성물인 ‘시몬클라이트(Simonkolleite)’라는 필름 층을 만들게 된다. 일반 아연도금강판 대비 치밀한 3원소 합금막이 한 층 더 생기는 것인데, 일반재보다 최대 10배 이상 부식에 강하다. 또한 인장강도 400Mpa 이상의 고강도강이기도 하다. 염화칼슘이 많은 도로의 부식 환경과 흙 속에서도 빗물을 장시간 담아내며, 뿌리의 힘도 견딜 수 있는 강재다. 포스코는 포스맥을 이용해 최적의 디자인과 설계가 이뤄지도록 마이즈텍, 포항산업과학연구원(RIST, Research Institute of Industrial Science and Technology)과 함께 연구팀을 꾸려 전폭적인 지원을 아끼지 않았다.

제품 연구개발을 진행해온 포스코 강건재솔루션그룹의 고광호 과장은 “물 부족으로 인한 가로수 뿌리의 융기를 제어하고, 저장했던 빗물을 재활용하여 뿌리에 수분을 적기에 공급해줌으로써 도심의 가로수 생육을 근본적으로 도울 수 있는 친환경적 강건재 솔루션”이라며 포스맥 배리어의 특장점을 한 마디로 설명했다.

l 2년 간의 실제 테스트 결과, “포스맥 배리어가 나무를 살린다”

지면 위로는 덮개를 포함한 본체만 보이지만, 그 아래로 급수탱크가 있다. 비가 오면 이 탱크로 빗물이 고인다. 뿌리 방향으로 나와있는 관수 토출관에서 빗물이 스며나와 갈수기에 뿌리로 수분을 전달한다. 상단부에는 빗물 유입구와 함께 여과 필터가 설치돼 이물질이 들어오는 것을 막아주고, 필요시에는 추가 급수를 할 수 있도록 급수 주입구도 뚫려있다. 물탱크는 하나당 45리터의 물을 담을 수 있고, 한 면부터 네 면까지 선택적으로 설치가 가능해 1세트가 최대 180리터까지 수용할 수 있게 했다.

포스코와 마이즈텍은 포스맥 배리어의 제품 상용화와 더불어 특허 등록(특허 10-2108-0162207)도 마쳤다. 지난 2년간 포스맥 배리어가 가로수 생육에 실제로 얼마나 도움을 주는지 서울대 칠보산 학술림을 포함한 곳곳에서 테스트를 벌여왔다. 폐사 직전의 나무에도 설치해보고, 뿌리가 과도하게 자라난 나무들은 뿌리를 수술하고 포스맥 배리어를 설치해줬다. 결과는 놀라웠다. 같은 장소에서 포스맥 배리어 설치 유무에 따라 2년이 흐른 후 나무의 생육 상태는 확연히 차이가 났다. 또한 죽어가던 나무들에 포스맥 배리어를 설치해주자 불과 며칠 만에 앙상했던 가지가 새로운 싹을 틔우는가 하면, 잎의 색깔도 푸르게 돌아왔다.

l 지자체 러브콜 쇄도, 포스맥 배리어는 전국에 설치 중

지난 4월 개최된 『가로수 생육환경 및 도시환경개선을 위한 저영향 개발』 국회세미나에서 기후변화에 따른 가로수 고사에 대응한 강재 솔루션으로 포스맥 배리어가 소개됐다. 이 세미나를 통해 물 부족으로 인한 도심 가로수 폐해와 그 해결 방안에 대한 인식 저변이 확대됐을 뿐만 아니라, 같은 문제로 고심 중이던 수많은 지자체들로부터 포스코는 러브콜을 받기도 했다.

그 이후 포스맥 배리어는 서울 광진구, 충남 예산군, 수원시 고색동의 약 255그루에 설치됐다. 포스코와 마이즈텍은 현재 서울시, 산림청, 전주시, 수원시 등과 시범사업을 추진 중이다. 전국의 지자체들은 너 나 할 것 없이 도심 숲 만들기 사업을 진행 중인데, 포스코는 이러한 수요에 발맞춰 고객사의 마케팅 활동을 적극 지원하고 있다.

포스맥 배리어를 설치한 지자체의 한 관계자는 “과거 가로수 경계석은 단순히 가로수를 구획하고, 보행자로부터 가로수를 보호해 사고를 예방하는 발판의 개념으로만 인식했었다. 하지만 최근 몇 년 사이 장기적 관점에서 가로수 뿌리의 올바른 관리와 건강한 가로수 생육에 대한 필요성이 대두됐고, 포스맥 배리어가 그 문제에 대한 훌륭한 솔루션이 되어줬다.”라면서 “향후 이러한 신기술들이 도심 녹지 사업에 꼭 필요하다고 생각한다. 가로수 급수 기능을 더하면서도 기존 보호대와 가격차이도 크지 않아 더욱 만족스럽다.”라며 설치 후기를 전했다.

포스코는 마이즈텍과 손잡고 도심 가로시설 분야에 포스맥을 포함한 포스코의 강건재 LID* 제품이 더 확장 적용될 수 있도록 친환경 마케팅을 적극 전개할 계획이다. 그 일환으로 공공시설 가로수와 더불어 대형 건설사의 주택단지 조경사업에도 포스맥 배리어를 설치하는 마케팅 활동을 추진 중이다. * LID : Low Impact Development, 저영향개발. 도시개발에 있어 기존의 자연환경 훼손을 최소화하는 건설기법으로 자연친화적인 물 순환을 위한 빗물 재활용 공법들이 대표적인 사례

마이즈텍 김진환 대표는 “단단한 콘크리트 안에 갇힌 가로수 뿌리는 제대로 호흡하지 못하고 부패하여 연말마다 뿌리 자르기 공사가 이뤄지고, 이번 태풍 링링에도 전국적으로 2,000여 그루의 나무가 쓰러지는 등 안타까운 상황과 세금 낭비가 반복되고 있다.”라면서, “이런 악순환을 근본적으로 끊는데 포스맥 배리어가 효과적임을 여러 연구와 테스트로 증명해왔다. 이제 국내뿐만 아니라 포스맥 배리어의 공법으로 세계시장에도 적극 진출할 예정이며, 포스맥 배리어가 명실공히 ‘환경필수제품’으로 자리 잡을 수 있도록 노력할 것이다.”라며 계획을 밝혔다.

현재 서울 강남 한복판 포스코센터 옆에도 포스맥 배리어가 설치되어 있다. 일부러 말라죽어가던 나무에 설치했다고 한다. 포스맥 배리어가 살릴 수 있다는 확신이 있었기 때문. 가로수는 이제 도시에서 빼놓을 수 없는 요소 중 하나다. 다만 여타 시설물과는 달리 ‘생명력’이 있는 존재이기에, 보다 친환경적이고 장기적인 관리가 필요하다. 도시 생명에 활기를 불어넣는 포스코 스틸의 그린 솔루션, 포스맥 배리어가 그 힘을 보여주고 있다.

– 본격 숨은 포스코 찾기! –

포항에서 찾은 포스코의 모습들을 소개합니다~

① 바다 건강은 포스코 클린오션봉사단이 지킨다

깨끗한 바닷가, 그 뒤에는 포스코 클린봉사단이 있다! 2009년 포스코 임직원 중 스킨스쿠버 동호회원을 중심으로 출범한 포스코 클린오션봉사단. 이들은 제철소가 위치한 포항 및 광양 지역과 더불어 인천, 강릉, 울릉도 등 인근 바다에서 각종 쓰레기와 불가사리 등을 수거하는 봉사활동을 펼쳐왔다. 2009년 창단 이래 누적 인원 2만여 명. 무려 540회 이상의 수중정화 활동을 통해 1,650톤의 해양 쓰레기를 수거해온 덕분에 바다의 환경을 깨끗하게 할 뿐만 아니라 어민들의 경제적 수혜에도 도움이 되고 있다.
특히 올해는 #SteelSaveEarth 캠페인과 함께 폐플라스틱 수거 활동에 주력하고 있다. 앞으로도 우리나라의 수자원과 바다의 생태계를 보전하기 위한 포스코 클린오션봉사단의 훈훈한 봉사활동은 계속된다!

② 주말에도 이웃과 함께 ‘With POSCO’

포항제철소 임직원들로 구성된 재능봉사단은 주말 봉사활동을 통해 이웃 사랑 실천에 앞장서고 있다. 최근 벽화봉사단은 관광객이 많이 찾는 포항운하관 인근 벽화를 꾸며 생기를 불어넣었다. 이외에도 수지효행봉사단은 지역 경로당을 방문해 어르신들께 안마를 해드리기도 하고, 리폼봉사단과 정기수리봉사단은 독거노인 가정을 방문해 벽지와 장판, 조명 등을 교체해드리며 생활환경 개선에 도움을 드리고 있다. 이처럼 재능봉사단은 포항제철소 임직원들의 역량과 재능을 활용해 지역사회의 사랑에 보답하고자 모인 자발적 봉사단이다. 벽화, 리폼, 전기수리, 수지효행, 기술봉사단, 섬김이, 공부방, 아동행복지킴이, 클린오션 등 총 10개의 재능봉사단이 지역에서 활동 중이다.

③ 포스코의 기술력으로 탄생한 ‘STEEL HOUSE’

포스코 스틸하우스는 지진이나 태풍, 화재 등의 자연재해에 있어 그 어느 건축 공법보다 강하고 내구성이 뛰어난 건축물이다. 이는 두께 1mm의 내외장 강재를 사용해 건물의 뼈대를 구성하는 주거 시스템으로, 대지진을 견딜 만큼 튼튼하면서도 공사 기간이 짧다. 경제성 부분에서는 벽이 얇아 공간을 최대한 넓게 사용할 수 있고 건식공법이라 공사 기간이 짧고 연중 언제든 지을 수 있는 건축물이다.
포스코는 화재 피해 가정에게 안전한 생활터전을 제공해주기 위해 소방청과 함께 2009년부터 스틸하우스 지원 사업을 진행해왔다. 실제로 임직원 및 포스코 대학생 봉사단 비욘드, 지자체 소방서 직원 등 순수 자원봉사자들이 스틸하우스 건축에 참여하고 있다.

④ 포스코가 바다숲 조성과 해양생태계 복원에 앞장섭니다

바닷속 ‘어초’는 해양생물에게 집과 같이 소중한 공간을 조성한다. 포스코가 이 ‘어초’를 만들었다면? 어울리지 않는 이야기로 들릴지 모르지만, 자세히 살펴보면 그만한 이유가 있다. 포스코가 개발한 인공어초 ‘트리톤(Triton)’. 이 인공어초는 제철공정에서 발생한 철강 부산물 ‘슬래그’를 주재료로 만들어진 것이다. 슬래그는 해양생태계에 유용한 칼슘과 철 등 미네랄 함량이 일반 골재보다 높다. 때문에 해조류의 성장을 돕고 광합성을 촉진시키며 오염된 퇴적물과 수질을 정화하는 효과를 기대할 수 있다. 또한 트리톤 어초는 고비중, 고강도 특성으로 물리적 안정성이 우수하여 태풍이나 해일 등에 잘 견딜 수 있는 소재다. 탄산화 및 해조류 광합성에 의한 CO₂ 감축 효과까지 갖췄다. 이런 점들을 인정받아 세계자연보전총회(WCC)와 세계지속가능발전협의회(WBSCD)에서 우수사례로 소개된 바 있다. 2018년 포스코는 트리톤 1,418개와 수중바위 1만 2,200개를 수산자원 조성조업 등에 적용해 해양생태 정화 공간을 확대했다.

⑤ 철을 먹고 자란 맛 좋은 쌀, 고로 슬래그 덕분이죠

‘고로 슬래그’는 용광로에서 철광석으로부터 선철을 만들 때 생기는 것으로서 철 이외의 불순물이 모인 것이다. 포스코의 슬래그는 100% 비료나 시멘트 등으로 재활용된다. 고로 슬래그에는 다량의 벼 수확에 중요한 성분인 ‘규산’이 풍부하여 벼농사 비료로 유용하게 사용된다. 지난해 농업 비료로 쓰인 포스코 슬래그는 약 39만 톤. 고로 슬래그를 활용하면 수확량이 늘어나는 것은 물론 쌀 맛까지 좋아진다고 하니, 고로 슬래그는 단순히 부산물을 넘어 재활용이 가능하고 농가에 기쁨도 주는 착하고 똑똑한 비료라고 할 수 있겠다.

⑥ 고성능 친환경 시멘트 POSMENT

쌀 비료 뿐만 아니다. 시멘트로도 변신하는 고로 슬래그! 포스코는 슬래그를 재활용하기 위해 10여 년 간 연구를 거쳐 2012년 친환경 시멘트인 POSMENT를 개발했다. POSMENT는 일반 시멘트에 들어가는 석회석 대신  슬래그를 혼합해 강도를 높이고 온실가스 배출량도 줄였다. 특히 슬래그 비율을 높인 POSMENT는 생산 시 발생하는 이산화탄소를 기존 시멘트 대비 60%까지 줄일 수 있다. 2018년 한 해 동안 시멘트 원료로 활용된 포스코 슬래그 1,069만 톤은 사회적 온실가스 839만 톤을 저감하는 데 기여했다.

⑦ 포항의 문화예술은 효자아트홀에서 시작된다

효자아트홀은 지난 1980년 개관하고 품격 높은 음악회와 연극, 뮤지컬, 무용, 국악, 영화 등 다양한 장르의 공연을 포스코 직원과 포항 시민들에게 무료로 제공해왔다. 개관 이래 공연 설비와 안전관리를 꾸준히 개선해 왔지만 높아진 관람객의 눈높이와 수준 높은 공연을 선보이는데 부족함을 채우고자 지난해 말 전면 리모델링을 거쳐 재개관했다. 효자아트홀은 지난 2006년 우수공연시설로 선정된 바 있으며, 지역문화예술단체와 역량있는 개인의 예술 발전을 위해 무료 대관을 실시하며 ‘With POSCO’ 실천에 앞장서 왔다.
포항에 효자아트홀이 있다면 광양에는 백운아트홀이 있다. 포스코는 포스코패밀리와 지역주민들의 문화생활과 정서함양을 위해 1992년 지상 2층 990석 규모의 백운아트홀을 개관했다. 개관 이래 백운아트홀은 품격 높은 음악회, 연극, 뮤지컬, 무용, 국악 등 다양한 장르의 공연과 함께 우수한 영화를 포스코패밀리와 지역주민들에게 무료로 제공해오고 있다.

⑧ 포스코와 함께하는 국제불꽃쇼!

지난 6월 1일 포항 밤하늘은 그야말로 총천연색으로 물들었다. 포항 형산강 체육공원 일대에서 올해로 16회를 맞은 포항국제 불빛축제가 열렸기 때문이다. ‘포항국제불빛축제’는 포스코가 포항을 상징하는 ‘빛’과 제철소 용광로를 상징하는 ‘불’의 이미지를 테마로 지난 2004년부터 개최한 불꽃쇼다. 이후 국제규모 축제행사로 확대됐고 축제 콘텐츠도 단순한 ‘불꽃’ 중심에서 탈피해 산업과 문화적 요소를 융합해 다채롭게 펼치는 화합의 축제로 운영하고 있다. ‘포스코와 함께하는 국제 불꽃쇼’는 2,000여 명의 시민이 참여하고 50개 이상의 대형 오브제가 참여하는 ‘불빛 퍼레이드’를 비롯해 파크 뮤직페스티벌 ‘렛츠씽 퐝퐝 페스티벌’ 등 모든 세대가 즐길 수 있는 문화관광축제로 열리며 명실공히 포항의 대표적 축제로 자리매김 중이다.

우리 주변 곳곳에는 포스코의 스틸 제품만 숨겨져 있는 것이 아니다. 기업시민 포스코의 따뜻한 손길이 지역 사회와 함께 하고 있다. 정말 소중한 것은 어쩌면 만져지지도, 보이지도 않는 것들 일지도 모른다. 포스코의 기술력을 담은 hardware 뿐만 아니라, 사회와 함께 하는 heartware도 우리 곁에 숨 쉬고 있다!

포스코가 8월 28일 지구환경의 소중함을 일깨우고 환경보호 실천을 장려하기 위한 두 번째 #SteelSaveEarth 캠페인을 시작했다.

#SteelSaveEarth 캠페인은 올해 4월 포스코가 처음으로 선보인 캠페인이다. 재사용과 재활용이 가능한 철재 용품 사용을 통해 일회용 플라스틱 쓰레기를 줄이자는 취지로 시작되었다. 약 두 달간 진행된 1차 캠페인 기간 동안 오프라인 행사 참여자 수는 5천여 명이 넘었고, 인스타그램 해시태그 이벤트에는 1,700명 이상이 참여하는 등 큰 호응을 얻었다.

포스코는 두 번째 #SteelSaveEarth 캠페인을 론칭하고 일회용 플라스틱 쓰레기에 대한 경각심을 지속적으로 강조할 계획이다. 특히 이번에는 플라스틱 폐기물 문제가 심각한 해양 환경을 정화하는 활동을 중심으로 캠페인을 전개한다.

먼저 올해로 창단 10주년을 맞이하는 클린오션봉사단과 함께 오는 10월 19일 ‘클린오션데이’를 개최한다. 포스코 클린오션봉사단은 스킨스쿠버 자격을 갖춘 포스코그룹 및 협력사 임직원들의 자발적 봉사 단체다. 포항과 광양, 인천, 강릉 등 포스코그룹 사업장 인근의 바다 환경 보호를 위해 창단한 클린오션봉사단은 지금까지 540회가 넘는 수중정화활동으로 약 1,650톤의 쓰레기를 수거했다.

캠페인의 의미를 더하기 위해 클린오션봉사단과 함께 해양정화 봉사를 함께 할 일반인 일일 봉사단도 모집한다. 모집 기간은 8월 28일부터 9월 27일까지로, 자세한 지원 방법은 포스코 공식 인스타그램을 통해 안내되며 선정된 일일 봉사단과 포스코 클린오션봉사단은 하루 동안 광양제철소 인근 해양 환경정화 프로그램에 참여하게 된다.

▲ 8월 10일 포스코 클린오션봉사단이 포항 흥환리 앞바다에서 수중정화할동을 펼치는 모습

이와 함께 #SteelSaveEarth의 플라스틱프리 운동과 클린오션데이에 더 많은 사람들이 참여할 수 있도록 8월 30일부터 포스코 스테인리스 스틸로 만든 스틸 보틀 이벤트도 진행할 계획이다. 보틀에는 플라스틱 쓰레기로 고통받는 바다거북, 고래상어, 바닷새 등 해양보호생물을 그려 넣어 캠페인의 취지를 한 번 더 강조했다.

▲ #SteelSaveEarth 디자인(왼쪽)과 이를 적용한 스틸 보틀(오른쪽)

한편 포스코는 #SteelSaveEarth 캠페인과 더불어, 친환경 기술 개발과 제품 생산 등 고유의 기술력을 활용한 친환경 비즈니스에도 앞장서고 있다. 포스코의 친환경 강재로는 차량의 무게를 낮춰 이산화탄소 배출을 줄여주는 기가스틸, 제품 수명을 늘려주는 고내식도금강판 포스맥, 높은 에너지 효율을 내는 전기모터용 Hyper NO. 전기강판 등이 있다. 또한 고로 슬래그나 부생가스 등 철강 생산과정에서 발생하는 부산물의 98.4%를 재활용해 친환경 제철소 구축에도 노력하고 있다.

▲ 8월 10일 포스코 클린오션봉사단이 수중 봉사를 마치고 배로 올라오는 모습

▲ #SteelSaveEarth 2차 캠페인 홍보영상

철강은, 즉 스틸 어떤가. 사람들은 스틸에 무엇을 기대할까. 더 튼튼하길? 쉽게 녹슬지 않길? 사실 스틸 역시 도시와 다를 바 없이 진화해왔다. 더 미려하게, 더 가공하기 편하게, 더 가볍게 말이다. 간단한 이치다. 도시 디자인의 청사진은, 스틸을 빼놓고는 그릴 수가 없으니까.

도시를 ‘도시답게’ 만드는 것들 중에 스틸이 빠진 경우는 찾기 어렵다. 아니, 거의 없다고 해도 무방하다. 세계 유명 도시마다 경쟁하듯 쌓아올리는 초고층 빌딩부터 대도시의 필수 교통수단인 지하철, 강이나 바다를 가로지르는 대교, 터널, 심지어 길거리에 서서 어느 쪽으로 고개를 돌려도 우뚝 서 있는 신호등까지. 당연한 이야기라고 여길지도 모르겠다. 스틸의 기본 기능이 바로 그런 것 아니냐고. 그러나 그것은 도시의 구성을 단순히 ‘건축’의 개념으로만 바라보았기 때문이다. ‘도시 디자인(Urban Design)’으로 생각을 확대한다면, 스틸의 역할도 달라진다.

지금은 도시를 디자인하는 시대. 이제 사람들은 “어떤 도시에 살고 싶은가”를 생각한다. 무조건 더 많은 사람을 수용하기 위해, 무조건 더 높이 짓기 위해 도시를 디자인하지 않는다. 미적인 가치는 물론이고, 자연친화적인 도시를 꿈꾼다. 요즘은 신규 분양 아파트도 ‘역세권’보다는 ‘숲세권’이 대세라는데, ‘삭막한 빌딩 숲’이라는 도시 이미지에 염증을 느낀 사람들의 마음이 반영된 트렌드일 것이다.

그래서 스틸의 역할도 확장됐다. 도시를 튼튼히 떠받들고 지탱하는 기능을 넘어 미래 도시 디자인을 현실화하는 솔루션, 그야말로 ‘Urban Steel’로 진화했다. 예컨대 포스코는 이미 회사 제품 전략인 ‘3대 메가트렌드(Mega Trand)’ 중 하나를 메가시티(Mega City)로 정하고 미래도시를 위한 월드톱프리미엄 강재들을 개발해오고 있다. 초장대교량, 하이퍼루프, 초고층건물 등 대형구조물은 물론이고 최근에는 아무도 생각지 못했던 길거리 가로수들을 위한 보호대(Barrier)까지 개발해냈다. 이쯤 되면 도시 디자인을 그려나가는 펜대를 스틸이 잡고 있다고 해도 과언이 아닐 것이다.

최근 물 부족으로 뿌리가 지면 위로 돌출하고 폭염으로 고사하는 가로수가 늘면서 전국의 지자체는 골머리를 앓았다. 콘크리트 도로는 빗물 침투력이 부족해, 가로수의 뿌리까지 물이 잘 흘러가지 못한다. 그러면 뿌리는 자연히 지표면에 있는 물기를 향해 보도블록 위로 솟아오르게 되고 보도블록은 파손되기 십상이다. 보기에도 좋지 않을뿐더러, 안전성의 문제도 생긴다. 더욱이 가뭄이 지속되면 수많은 가로수들에 급수를 해줄 마땅한 해결책이 없다.

포스코가 이번에 고객사 ‘마이즈텍’과 함께 선보인 가로수 보호대는, 도시 환경에 있어 빠질 수 없는 가로수 생육에 대한 솔루션이다. 기존 가로수 보호대의 미관적 한계를 넘기 위해 고급재를 사용하여 외형도 근사하게 만들었다. 그리고 그 아래에는 빗물을 저장 가능할 수 있는 급수 블록을 설치해놓았다. 물이 부족하다면, 빗물을 저장해놓고 쓰자는 아이디어다.

이 아이디어가 실현된 것은, 토양의 압력과 수분을 충분히 견디는 철강재를 개발해 둔 포스코의 기술력이 있기에 가능했다. 포스코는 이 보호대에 고내식 월드톱프리미엄 강재 ‘포스맥(PosMAC)’을 적용했다. 고강도 고내식 포스맥은 뿌리가 지면 위로 솟아오르는 힘을 제어해주고 빗물을 머금고도 쉽게 녹슬지 않는다. 길거리마다 포스맥으로 만든 최대 180리터의 작은 물탱크가 곳곳에 설치되는 셈이다.

포스코는 중소 고객사와 협업해 보호대를 설계, 디자인하고 시제품으로 만들어내도록 지원했다. 여기에 ‘SK임업’와의 협업으로 IoT기능까지 더해, 토양의 수분과 온도 등 가로수 생육환경을 실시간 모니터링 할 수 있는 시스템도 구축했다. 보호대는 지자체들의 환영을 받으며 현재 서울 포스코센터 주변과 더불어 광진구, 충남 예산군 등에 시범 설치되어있다. 향후에는 수원시의 ‘그린빗물 인프라 사업’에 적용돼 약 1천 그루의 가로수에 포스맥 보호대가 설치될 예정이다. 도시의 환경을 푸르르게 하는 가로수라는 솔루션, 그리고 그 솔루션을 더욱 빛나게 하는 포스코의 철강 솔루션. ‘나무를 키우는 철’이라니, 참 기발한 이야기다.

저 아래 지하부터 끝을 모르는 스카이 라인까지, 도시의 모든 것은 스틸과 함께 숨 쉬고 있다. 스틸이 도시를 지탱한다는 이야기를 넘어, 이제 생각을 더 넓혀보자. 아름답고 편리한 도시, 그 도시의 내일을 디자인하는 기발한 상상의 주인공이 누구인지를.

– 본격 숨은 포스코 찾기! –

도심 속 곳곳에 숨어있는 포스코의 기술력을 함께 찾아볼까요?

① 높을수록 더 튼튼하게! 포스코 HSA, Pos-H, PosMAC-Steel 커튼월

초고층 건물은 높이 200m 이상 또는 50층 이상인 건축물을 말한다. 초고층 건물을 안전하게 짓기 위해서는 일반 건물과는 건축 방법이 근본적으로 달라야 한다. 건물의 규모가 커짐에 따라 축적되는 무게를 버틸 수 있는 건축 재료를 선정해야 하고, 지진이나 태풍 등 자연재해를 견딜 수 있는 기술이 필수적이다. 포스코는 더 안전하고 높은 건물을 위한 소재 개발과 구조 시스템 연구를 진행 중이다.
그 중 포스코의 대표적 건축구조용 강재는 HSA(High Performance Steel for Architecture)이다. HSA 강재는 기존의 건축구조용 일반재보다 약 1.7배 강하고 중량은 약 30% 가벼워 초고층 건물에 최적인 초고강도 강재다. 그뿐만 아니라 지진에 의해 건물이 받는 진동에너지를 효과적으로 흡수하는 내진용 강재로 각광받고 있다. 간단히 말해 “태풍과 지진에 강하다”. HSA 강재는 롯데월드타워, 부산 LCT, 인천국제공항 제2터미널, 동대구역 복합환승센터 등에 적용됐다.
Pos-H 역시 최고의 건설용 철강제품으로 통한다. 규격화 및 최적화가 가능한 Built-up H형강, Pos-H는 고품질의 포스코 강판을 사용해 포스코의 엄격한 품질관리하에 제작되는 World Top Premium 제품이다. 최적화 설계가 가능한 440종의 부재로 이루어져 있으며 RH형강 대비 15~20% 상당의 강재량을 절감할 수 있다. 또한 H형강, ㅍ형강, T형강 등 용도에 따른 다양한 부재 선택이 가능하며, 신 KS 기준에 따라 모든 강종을 고려한 효율적인 단면 도출이 가능하다. 이로써 고객사의 맞춤형 요구에 대응해 최적의 가격, 납기 및 품질을 보증한다.
건축물의 외부를 구성하는 PosMAC-Steel Curtain Wall은 건물의 하중을 부담하지 않고 외기를 차단하는 비내력 벽이자 스틸프레임에 유리 및 패널을 부착한 고급 외벽 시스템이다. 가장 큰 특징은 압축, 인장, 휨 하중에 높은 구조 성능과 용접성으로 다양한 디자인을 표현할 수 있다는 것. 하여 보강 없이 12m 이상 설치가 가능하며, 알루미늄 대비 슬림한 디자인을 구현할 수 있다. 또한 3D-Modeling 정보를 통해 용접 제작하여 비정형 디자인도 가능하다. 높은 층고와 넓은 개방감을 확보할 수 있고 알루미늄 대비 구조, 단열, 내화, 내진, 차음 등에서 우수한 성능을 지니고 있다.

② 친절하고 화려한 친환경 태양광 구조물, 솔라파인

‘솔라파인’은 포스코 WTP(World Top Premium) 강재와 스마트 IoT 기술을 접목한 친환경 태양광 구조물이다. 그 이름에는 포스코가 자체 개발한 태양광 디자인 조형물로 솔방울의 형상을 닮았다는 의미가 담겨있다. 솔라파인에는 포스코의 강재뿐만 아니라 외관 디자인 및 가공 등 전반적인 제작 과정에도 포스코의 기술력이 담겼다. 이 구조물은 직경 5.5m의 상부 원형 구조에 총 1kW 규모의 태양광 모듈 48개가 설치됐다. 주간에는 상부 태양광 지붕에 의해 기하학적 그림자 패턴이 연출된다. 동시에 태양광 발전으로 전력을 축적해 주간과 야간에 모바일 기기 충전은 물론 동절기엔 온열 벤치 역할도 가능하며 공공 와이파이나 블루투스 스피커 등 다양한 편의기능을 제공한다. 솔라파인은 서울 마포구에 위치한 서울에너지드림센터 ‘태양의 놀이터’ 잔디마당과 인천 청라국제도시의 포스코 에너지 본사에서 만날 수 있다.

③ 환경과 건강을 지키기 위한 최적의 수단은? 스테인리스 텀블러와 빨대

무더운 여름, 야외에서 목을 축여야 할 땐? 스테인리스를 사용하자! 최근 플라스틱 일회용 컵과 빨대 사용과 관련한 환경 문제가 짙어지면서 스테인리스 텀블러 사용에 대한 관심도 늘고 있다. 플라스틱 소비를 줄이고 환경을 보호할 목적으로도 괜찮지만 스테인리스 텀블러와 빨대에는 생각보다 많은 특장점이 있다. 먼저 스테인리스 스틸은 냄새와 변색에 강하고 세균 증식을 막아준다. 텀블러는 항상 액체류와 닿아 있기 때문에 쉽게 녹슬지 않고 위생적인 관리가 가능해야 한다. 스테인리스 스틸은 이 조건들을 만족하는 최적의 소재다.
플라스틱 빨대 한 개는 평균적으로 20분 동안 사용되고 500년에 걸쳐 썩는다. 하루에 한 사람 당 1.6개의 빨대를 사용한다고 하니, 플라스틱 빨대 대체 수단 마련 역시 시급하다. 이때 반가운 소재 또한 스테인리스 스틸이다. 현재 국내외 곳곳에서도 쉽게 발견할 수 있는 스테인리스 스틸 소재의 빨대는 환경에 해롭지 않으며 위생적으로 재사용이 가능하다는 점에서 주목받고 있다.

④ 18.38km를 지탱하는 포스코 후판

주탑 사이의 거리가 1km 이상인 긴 다리를 초장대교량이라 부른다. 주탑에서 케이블을 연결해 다리를 이어주며 교량 종류로는 현수교와 사장교가 있다. 현수교는 케이블과 행어를 통해 교량의 무게를 상판에 전달하는 방식으로 광안대교와 영종대교 등이 이에 해당된다. 사장교는 주탑에 연결된 케이블이 상판을 지지하는 교량으로 인천대교와 서해대교 등이 있다.
인천대교에는 포스코의 고부가가치 후판 2만 4,000톤과 포스코가 개발한 교량 난간용 강재 3,000톤을 비롯해 모두 5만 여 톤의 포스코 강재가 사용됐다. 이 중 교량용 TMCP강 소요량은 3,000톤에 이르는데, TMCP강은 용접성이 우수한 고급후판재로 통한다. TMCP강을 비롯한 포스코의 고부가가치 후판은 인천대교에서도 사장교 구간에 주로 사용됐으며, 콘크리트 교량으로 건설되는 접속교에는 PC강연선용 소재 등 포스코의 일반 강재가 사용됐다.
한편 초장대교량에서 가장 중요한 역할 중 하나인 케이블(Cable)은 상판에 작용하는 무게를 주탑으로 전달해 교량을 지탱하는 장치로, 포스코에는 ‘PosCable(POSCO wire for Cable)’이 있다. 또한 케이블과 상판을 연결하는 부품인 행어(Hanger) 역시 포스코 교량 케이블용 강선이 적용된다. 이 강선은 포스코 선재(Wire Rod)로 가늘게 뽑아 만든 와이어를 여러 가닥 꼬아서 만들기 때문에 힘이 강력하다. 빨대보다 가는 강선 한 가닥이 4.5톤 트럭 무게를 지탱할 수 있을 정도. 또한 교량이 설치되는 바다 환경에도 녹이 잘 슬지 않아 오랫동안 안전하고 튼튼한 다리를 유지할 수 있다.

⑤ 공항의 지붕과 티켓팅 홀에도 포스코의 강재가?

지난해 문을 연 인천공항 제2여객터미널은 제1여객터미널의 역할을 분산해 혼잡도를 낮추고 ‘아트포트(Art Port)’로서 다채로운 복합문화공간을 제공하고 있다. 훌륭한 건축미와 쾌적한 시설로도 유명한 제2여객터미널에도 포스코 강재가 적용됐다. 먼저 제2여객터미널 지붕 패널에는 포스코 WTP스테인리스 강종인 446M이 쓰였다. 446M은 고내식, 내후성강으로 400계의 낮은 열팽장특성을 활용해 해양 지역이나 공장 밀집지역 지붕재 및 건축외장재로 적용되는 포스코의 특화강이다. 지붕 부위에는 대공간 SHELL 구조에 적용되는 포스코 솔루션 기술 중 하나인 접합 노드 기술(POSCO Space System)을 적용해 지붕 중량을 경량화했다.
공항 메인 티켓팅 홀 대공간의 나무형상 대형기둥에는 초고강도 고성능 건축구조용 강재 HSA800이 사용됐으며 최소한의 기둥 크기로 티켓팅 홀의 대공간을 가능하게 만들었다. HSA800은 대공간이나 초고층 대형 건설 시 강재 사용량을 크게 절감할 수 있어 고성능, 경량화는 물론 경제성도 뛰어나다.

⑥ 새로운 미래 교통수단 하이퍼루프를 아시나요?

도심과 도심을 연결한 새로운 교통수단으로 ‘하이퍼루프’가 미래 메가 트렌드로 주목받고 있다. 하이퍼루프는 탑승체의 이동에 대한 저항을 제로에 가깝게 하여 시속 1,280km라는 경이로운 속도를 구현할 수 있는 열차형 교통기관을 말한다. 이 하이퍼루프에 사용되는 열차 튜브는 직경 4m, 두께 20~30mm의 나선형 강관인 포스코의 고기능 강재가 적용된다. 이 튜브에 사용되는 강재는 튜브내 진공을 유지하고 탑승체의 이동을 이끌어 고속으로 운행할 수 있도록 튼튼한 고기능 열간 압연을 적용한다.
하이퍼루프가 작동하기 위해서는 먼저 출발지에서 목적지까지 진공에 가까운 저압(0.001atm)의 튜브로 연결하고, 튜브 내 진공을 유지하면서 전자기 모터를 이용해 탑승체를 부양해야 한다. 그리고 가압기로 공기를 뒤쪽으로 보내면서 추진력을 얻는다. 가압된 공기는 에어베어링(Air Bearings)을 이용해 마찰을 최소화한다. 또한 태양에너지를 이용해 운영 효율을 높일 수 있다. 서울에서 부산까지 약 20분 만에 연결해줄 것으로 예상되는 이 미래 교통수단이 앞으로 우리의 일상을 어떻게 바꿀 수 있을지 기대되는 시점이다.

숨은 포스코 찾기 1편과 2편, 그리고 3편을 통해 일상 속 중요한 역할을 하는 철의 모습과 포스코의 기술력을 알아봤다. 이번 시리즈에서 소개한 포스코의 기술력들은 여러분의 주변에서도 쉽게 찾을 수 있을 것이다. 앞으로 또 포스코가 어떤 새로운 기술과 소재로 우리 곁에 찾아보게 될지 기대해봐도 좋겠다.

l 물탱크의 미션? 수돗물을 ‘깨끗하게’ 보관하는 것

1편에서 확인했던 상수도관 외에도, 수돗물이 우리 집까지 오기 위해 꼭 거쳐야 하는 곳이 있다. 바로 ‘물탱크’다. 물을 장시간 보관하는 물탱크는 상수도 시스템 곳곳에 배치되어 있는데, 크게 보면 정수장에서 정수된 물을 보관하는 ‘정수지’, 정수지에서 송수관을 통해 흘러온 물을 저장하는 ‘배수지’, 그리고 배수지에서 배수관을 통해 타고 온 물을 저장하는 ‘저수조’다.

따라서 물이 가장 깨끗한 상태로 도착하는 곳은 ‘배수지’라고 볼 수 있다. 수돗물이 이곳에서 머무르는 시간은 평균 16.3시간. 지자체에 따라 길게는 30시간씩 머무르는 경우도 있다. 때문에 배수지 물탱크의 위생성은 두말할 것 없이 중요하다. 2017년 기준 우리나라 정수장은 총 483개소인데, 이 중 2000년 이전에 건설된 정수장이 전체의 70%에 이른다. 즉 지은지 20년이 다 되거나 훌쩍 넘긴 정수장이 대다수라는 것. 배수지는 2,180개소에 달한다. 배수지 중에도 20년 이상 사용한 물탱크가 최소 230여 곳에 있다. 노후에 따른 위생 문제가 발생할 수밖에 없을 것이다.

물탱크의 기본 기능은 물론 ‘저장’이지만, 그냥 저장만으로 끝나서는 안된다. ‘위생적으로 저장’해야 한다. 가정으로 깨끗한 물을 보내기 위해 정수장에서는 물에 소독 염소를 주입한다. 염소는 쉽게 증발하는 특성이 있어, 정수지와 배수지에서는 적정 농도의 염소를 유지하기 위해 특별 관리한다. 그렇게 공들여 정수한 물이 위생적으로 저장될 수 있도록 물탱크는 과연 최적의 소재로 만들어져있을까?

상수도관과 마찬가지로, 물탱크의 소재도 여러 가지가 있는데 가장 많이 쓰인 소재는 내부를 에폭시로 코팅한 콘크리트다. 콘크리트 물탱크는 우리나라 상수도 시스템 건설 초기에 제작 기술과 비용적인 면에서 가장 경제적으로 판단되어 널리 이용되었다. 문제는 내부에 코팅된 에폭시다. 시간이 지날수록 이 코팅제가 떨어져 나와 물을 오염시킬 가능성이 크다. 때문에 과거 배수지에 널리 채택되었던 콘크리트 구조물이 최근 수질, 누수, 유지 보수 등의 문제점을 드러내면서 타 소재 대비 압도적인 위생성을 자랑하는 스테인리스 스틸 소재로의 교체가 각광받고 있다.

l 콘크리트 물탱크 vs 스테인리스 물탱크 비교해보니

현재 전국적으로 가장 많이 사용되고 있는 철근콘크리트 구조와 스테인리스 구조 물탱크를 비교해봤다.

배수지에 사용되는 물탱크의 경우, 2천 톤을 기준으로 2기를 짓는다고 할 때 콘크리트는 거푸집 제작과 콘크리트 양생 등의 제작 때문에 약 200일이 걸린다. 반면 스테인리스 물탱크는 같은 규모로 80일 만에 제작이 가능하다. 내식성은 어떨까? 콘크리트 자체는 반영구적인 소재이지만, 물이 닿는 내부는 부식에 약하다. 따라서 에폭시 혹은 세라믹 도장을 주로 사용하는데, 이 도장면이 시간에 따라 벗겨지며 물을 오염시킬 수 있다. 반면 스테인리스 스틸은 녹 발생을 최소화하여 정수되어 온 물의 컨디션을 그대로 유지하기에 용이하다.

제작비도 비교해봤다. 1,000m³ 기준으로 콘크리트 물탱크 대비 스테인리스 물탱크 시공비는 86%에 그친다. 스테인리스는 무조건 비싸다는 고정관념을 깨주는 이야기다. 콘크리트 물탱크 건설 시 필요한 거푸집 제작이나 방수·배관 시공 비용이 스테인리스 탱크 건설 시에는 크게 절약된다. 더욱이 스테인리스로 만든 물탱크는 재활용도 가능하다. 철근콘크리트 구조의 물탱크는 재생이 불가능하고, 고가의 비용을 들여 산업폐기물처리까지 필요하다.

스테인리스 배수지 물탱크가 이렇게 많은 장점을 가지고 있지만, 이미 설치된 배수지의 물탱크들을 모두 허물고 스테인리스로 제작할 수는 없는 노릇이다. 물론 신규 배수지의 건축 시에는 스테인리스 물탱크를 적극적으로 검토할 수 있겠다.

그렇다면 노후된 물탱크들은 주기적으로 청소하고, 새롭게 코팅을 하면서 사용하는 방법뿐일까? 스테인리스 물탱크 업계에서는 이 난제에 대한 해답을 내놓고자 새로운 기법을 고안하고 실제 적용 사례를 늘려가고 있다. 포스코 역시 고객사와 협력해 다양한 이용기술을 제공하면서 솔루션을 만들어가는 중이다. 그 솔루션은 바로, ‘스테인리스 라이닝’ 기법이다.

l 노후된 정수지와 배수지에 새 생명을? 스테인리스가 솔루션이다

스테인리스 라이닝 시공은 이미 설치된 물탱크 안쪽에 스테인리스 스틸 패널을 부착하는 것이 기본 원리다. 그러나 단순히 부착만 해서는 안 된다. 라이닝 탱크 자체적으로 물 저장기능과 구조적 안정성을 모두 확보해야 한다. 때문에 고도의 설계 이용기술이 필요하다.

포스코 철강솔루션연구소는 최적의 스테인리스 스틸 라이닝 기법을 제안하기 위해 고객사와 함께 다양한 요소들을 검토, 검증해왔다. 시공 측면에서는 가장 적합하고 우수한 성능의 ‘앵커(anchor)’는 무엇인지, 이 앵커의 설치 간격은 어느 정도가 가장 좋은지, 하부 지지 받침 역할을 하는 ‘평철’은 어떤 것을 사용해야 할지 등을 확인했다. 또한 지진 저항성을 향상시키기 위한 내진평철 및 내진브래킷 개발도 완료했으며, 구조 측면에서 지진력을 흡수할 수 있는 라이닝 기술 개발에도 박차를 가하고 있다.

스테인리스 스틸 라이닝 기법을 이용하면, 배수지는 물론 정수지의 물탱크도 스테인리스 소재를 새롭게 적용할 수 있다. 스테인리스 스틸 라이닝 설치 시 얻을 수 있는 장점들은 간략히 다음과 같다.

• – 소재 표면에 녹이 슬거나 떨어져 나오지 않아 물 오염이 없음.
• – 박테리아 등 미생물 번식이 어려움.
• – 청소, 유지관리가 용이하며 정기적 청소만으로 반영구적 사용이 가능함.
• – 전체를 용접 시공하여 수밀성이 좋음.

LCC(Life Cycle Cost) 측면에서도 노후된 콘크리트 물탱크를 계속 사용하는 것보다 스테인리스 스틸 라이닝으로 새롭게 보강하는 것이 훨씬 경제적이다. 물론 처음부터 스테인리스 물탱크를 구축하는 것이 전체적으로는 가장 훌륭한 선택지인 것은 당연하다.

l 사회문제 해결에 동참하는 포스코의 제품과 기술력

붉은 수돗물에 이어 수돗물 걱정을 키웠던 서울 한 자치구의 녹물 사태. 저수조를 청소했더니 수질이 다시 돌아와 사태는 일단락됐다. 그러나 한편으로는 수돗물 위생에 있어 수도관뿐만 아니라 저수조를 포함한 물탱크의 상태도 철저히 확인되어야 한다는 주장도 떠올랐다.

포스코는 스테인리스 라이닝 기법 연구를 2015년부터 진행하여, 2016년부터는 여러 고객사와 협력해 경산 정수장, 대현산 배수지 등에 실제 사례를 만들었다. 또한 2018년에는 내진 성능을 갖춘 라이닝 기법을 개발, 공급해오고 있다. 최근 물 사태가 터지며 이 기술을 이용해 시민 물건강에 도움을 줄 수 있는 방법을 찾아보자는 목소리가 내부에서 시작됐다. 노후된 물탱크의 스테인리스 채용 확대를 위해 적극적으로 솔루션을 제안해나갈 계획이다.

실제로 포스코는 2010년부터 2017년까지 서울시와 합동하여 용접부에도 녹이 슬지 않는 상수도용 스테인리스강을 개발하고, 기술 실증연구를 위해 제품 샘플을 무상 제공하는 등 협력을 이어 오기도 했다. 포스코는 도움이 필요한 지자체가 있다면, 공동으로 시범사업을 추진하는 등 노후된 물탱크 문제의 근본 원인을 해결하는 데 기업시민으로써의 역할을 다하고자 한다.

당연하게 여길 수 있는 ‘깨끗한 수돗물’. 그러나 사실 수돗물은 여전히 개선, 진화 중이다. 2000년대에 들어서야 서울시 유수율이 90%를 넘긴 만큼, 아직은 여러 취약점이 있는 것이 우리나라의 현실이다. 더 깨끗한 수돗물을 위한 시설과 시스템, 소재에 대한 고민은 앞으로도 이어질 수밖에 없다. 그 고민을 해결해나가는 데 있어, 포스코의 제품과 기술력이 의미 있는 솔루션이 될 수 있기를 기대한다. 그것이 바로 포스코가 지향하는 기업시민의 역할이기 때문이다.

– 본격 숨은 포스코 찾기! –

포스코 기술력 어디어디 숨었나~ 함께 찾아볼까요?

① 더 가볍고, 더 강한 자동차를 위한 친환경 스틸 ‘기가스틸’

포스코는 더 안전하고 가벼운 전기차용 차체, 현가장치, 배터리팩 개발을 위해 알루미늄, 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP) 등 경쟁 소재보다 더 강하고 가벼운 ‘기가스틸’을 개발했다. 기가스틸은 1mm² 면적당 100kg의 이상의 무게를 견딜 수 있는 강판으로 십원짜리 동전만한 크기에 25톤 이상의 무게를 버틴다. 또한 알루미늄보다 3배 이상 강하고, 3배 이상 얇은 강판으로 가벼운 차체를 구현할 수 있다는 사실!
이러한 기가스틸은 전기차 차량 사고시 충격을 흡수 및 분산시켜 사고의 충격을 최소화함으로써 배터리가 파손되지 않도록 지키고, 탑승자의 안전을 보호하는 역할을 한다. 무게를 한결 가볍게 하면서 강한 차체를 유지하는 것이 포스코의 기가스틸로 가능해졌다.
뿐만 아니라 포스코의 기가스틸은 경제적이며 환경친화적이다. 알루미늄과 비교해 소재 가격은 3.5배, 가공비는 2.1배나 낮추며 생산 비용을 효율적으로 절감했다. 또한 자동차의 누적 CO₂ 배출량을 기존 대비 약 10% 감소시켜 환경을 보호하는 데 도움을 주며 착하고 똑똑한 소재로 손꼽히고 있다.

② 타이어코드 속에도 강한 스틸이! 포스코의 WTP 타이어코드강

자동차 타이어의 내구성을 높이는 숨은 공신 역시 ‘스틸’이다. 타이어를 구성하는 여러가지 필수 요소 중 하나인 타이어코드에도 포스코 제품이 숨어있다. 포스코 WTP 제품(World Top Premium Product)은 높은 기술력을 바탕으로 고객 경쟁력을 높여주고, 고부가가치를 제공하는 제품을 말한다. 타이어코드에 사용되는 포스코 WTP 타이어코드용 선재 역시 경량화와 주행 안정성에 탁월한 도움을 주는 제품으로 꼽힌다.
포스코 WTP 타이어코드강은 고탄소강 선재를 지름 0.4~0.15mm의 극세선으로 신선 가공한 후 꼬아서 만든다. 타이어가 받는 동적 하중을 견딜 수 있도록 엄격한 품질관리를 거치는 점이 특징이다.

③ 세계 최고 수준의 전기강판 Hyper NO로 만드는 구동모터

모터는 전기자동차의 연비를 향상시키고 자동차의 성능을 높여주는 핵심 부품이다. 전기차 구동모터는 자동차의 엔진에 해당하며, 전류를 통해 구동 축이 회전하도록 만들어주는 부품이다. 구동모터의 효율 향상을 위해 전력 손실이 낮은 전기강판이 요구되며, 이를 위해 포스코는 고효율 모터에 적용하는 세계 최고 수준의 전기강판 Hyper NO를 개발했다. 포스코 Hyper NO는 전기에너지를 회전에너지로 변화시키는 과정에서 필연적으로 생기는 에너지 손실을 최소화하고 효율성을 높일 수 있도록 개발돼 기존의 전기강판 대비 에너지 손실이 30% 이상 낮다. 모터의 효율을 극대화하기 위해 자속밀도를 높이고, 에너지 손실을 최소화시킨 것이다. 에너지 손실을 더 낮게 구현할 수 있는 두께 0.15mm까지 초극박 생산이 가능하다.
포스코는 최근 접착제와 같은 기능을 하는 코팅을 전기강판 표면에 적용하는 이른바 ‘셀프본딩’ 기술을 개발했다. 셀프본딩 기술을 적용하면 용접 등의 물리적인 방식과 달리 전기강판의 전자기적 특성을 저하시키지 않아 모터효율을 향상시킬 수 있으며, 기존의 용접 체결 방식 대비 모터코어의 에너지 손실이 10% 이상 줄어든다.

④ 이차전지의 음극재·양극재는 포스코케미칼로부터!

한 번 쓰고 버리는 일차전지와는 달리 지속적으로 충전해 재사용할 수 있는 이차전지. 전기자동차에 필수적인 리튬이온 배터리가 대표적인 이차전지다. 전기차를 비롯해 휴대용 모바일 기기나 노트북, 산업용 소형 로봇, 전동 공구 등 고용량 및 고출력이 필요한 장수명 분야에서 활용되고 있다. 이차전지를 구성하는 요소는 배터리의 용량과 평균 전압을 결정하는 양극재와 양극에서 나온 리튬이온을 저장했다가 방출하면서 외부회로를 통해 전류를 흐르게 하는 음극재로 나뉜다.
포스코의 떠오르는 글로벌 강자 ‘포스코케미칼’은 이차전지의 핵심 소재인 음극재와 양극재를 생산한다. 포스코케미칼은 세계 최고 수준의 고안정성 양극재를 생산해온 포스코ESM과 국내 유일의 천연흑연 음극재 제조사 포스코켐텍이 지난 4월 합병하면서 갖게 된 이름이다. 이로써 양극재-음극재 시너지를 기대할 수 있게 됐고, 생산 라인에 대한 대규모 선제 투자도 진행 중이다.

⑤ 충전인프라? 포스코ICT가 다 준비했지

전기차 초보 및 예비 유저들의 화두는 언제나 전기차 ‘충전’이다. 얼마나 편리하고 쉽게 효율적으로 전기차를 충전할 수 있느냐가 이 문제의 관건. 포스코 ICT에서는 전기차 충전소 구축, 관제시스템 운영, 충전 멤버십 서비스, 카셰어링 제공 등 전기차 충전에 필요한 토탈 서비스를 제공하는 전기차 충전 인프라 ‘ChargEV(차지비)’를 구축·운영한다. 고객의 접근성과 체류시간을 고려해 롯데마트, 이마트, 홈플러스, LG전자 BEST SHOP 등 전국 주요 거점에 공공형 충전망을 갖추고 있다.

⑥ 안전한 전기공급은 포스코에너지가 책임진다

전기자동차에 전기를 공급하는 일, 그 근원에도 포스코가 빠질 수 없다. 포스코에너지는 1969년 에너지사업을 시작한 이후 50여 년간 수도권에 안정적으로 전력을 공급해오며 인천 LNG복합발전소 운영 등을 통해 국내 최초 민간발전사에서 국내 최대 민간발전사로 성장해왔다.

철강업체로 잘 알려진 포스코, 알고 보니 ‘전기차 핵심소재’도 공급하고 있었다. 다음 숨은 포스코 찾기 2편에서는 집 안에서 찾을 수 있는 포스코 기술력을 파헤쳐 볼 예정이다.

더 깨끗하고 건강한 물을 위한 상수도관 최적의 소재는 사실 멀리 있지 않다. 집에 정수기가 있다면, 정수기 관을 한번 보시라. 재질이 무엇인가? 그렇다, 바로 ‘스테인리스’다. 우리 상수도관도 모두 스테인리스로 교체하자는 목소리도 크다. 절대 불가능하지는 않겠으나, 말처럼 간단한 일은 아니다.

포스코는 스테인리스의 시장 한계점을 극복하고 최근 드러난 시급한 문제들을 해결하기 위해 시장친화적인 제품 개발, 고객사와의 협업에 총력을 다하고 있다. 포스코 뉴스룸에서 우리 상수도 시스템의 현주소와 스테인리스 상수도관의 미래를 살펴봤다.

l 우리나라 상수도 어떻게 이뤄져 있나

수돗물, 총 4개의 상수도관을 거쳐 우리 집 수도꼭지에 도착

수돗물은 어떤 경로를 거쳐 우리 집으로 올까? 막연히 “강에서 물을 끌어다 정수해서 배관을 타고 오겠지.”라고 생각했던 사람들도 최근 상수도 시스템에 관심을 가진 경우가 많을 것이다. 상수도 시스템은 아래와 같이 크게 3단계 계통과 4개의 관으로 나눌 수 있다.

첫 번째는 ‘취·도수계통’. 서울의 경우 한강 상류에 팔당취수원, 풍납취수원 등 총 6개의 취수원이 있다. 취수장에서 취수된 물은 정수장까지 ‘도수관’을 통해 이동된다. 그다음은 ‘송수계통’이라 일컫는다. 서울의 정수장은 총 6곳. 통틀어 연간 약 11억 7천만㎥의 물을 정수한다. 정수된 물은 다시 한번 ‘송수관’을 타고 배수지로 간다. 여기서부터는 ‘배수계통’인데, 배수지에 물을 저장해놓고 공급량을 조절하면서 안정적으로 공급하는 기능을 한다. 이 물은 ‘배수관’을 타고 다시 한번 물탱크에 모인다. 그리고 최종적으로 ‘급수관’을 타고 가정에 도착한다.

물이 우리 집에 오기까지 도수관-송수관-배수관-급수관 총 4개의 상수관을 거친다. 고도의 정수시설을 통해 정수된 물도 이후에 3개의 관을 경유하므로, 각 단계마다 오염 없이 정수된 상태 그대로 흐르는 것이 중요하다. 때문에 “물이 어디에 담겨 오느냐”를 따져봐야 한다.

13%가 30년 이상 사용, 소재는 주철관이 절반

상수관은 재질에 따라 사용연한이 달라지지만, 매설된 지 30년이 지나면 내식성을 가진 관이라도 녹이 발생하는 게 일반적이다. 재질을 불문하고 통상 20년이 지나면 “노후되었다”라고 말한다. 환경부가 공개한 2017년도 상수도통계 자료를 보면, 매설된 지 30년이 지난 상수관이 전국에 28,168 km다. 이는 전체의 13%를 차지하는 것으로 나타났다.

전국 상수관로 중 가장 긴 구간은 11만 6천 km에 이르는 ‘배수관’ 이다. 여기에 가장 많이 쓰인 재질을 살펴보니, ‘덕타일주철관(4만 4천 km)’과 ‘주철관(1만 2천 km)’으로 절반에 달했다. 덕타일 주철관(ductile iron pipe)은 주철관에 세륨이나 마그네슘을 첨가하고 관의 한쪽 끝을 더 크게 만들어서 연결을 용이하게 한 것이다. 연결이 편리하고 일반 주철관 대비 높은 강도와 연성, 내식성을 갖추고 있어 상수관으로 가장 많이 사용되었다. 그러나 관의 안쪽이 시멘트나 에폭시로 코팅되어있어, 시간이 흐를수록 내부 표면이 부식되고 떨어져 나올 수밖에 없다.

전국 송수관의 전체 길이는 배수관의 10분의 1가량이지만, 여기에도 역시 주철관이 가장 많이 사용됐다. 그 앞 단계인 도수관에는 도복장강관(塗覆裝鋼管, coated steel pipe)이 62%로 절대적인 양을 차지하고 있지만, 주철관 역시 약 26% 사용되고 있다. 전체적으로 봤을 때 전국에 깔린 주철관은 6만 4천 km에 이른다.

급수관에는 스테인리스가 대세, 전체로 확대하기엔 현실 장벽 높아

급수관은 주택지에 가장 가까운 관이기 때문에 안정성과 위생성이 부각되어왔다. 때문에 자치단체들은 급수관으로 스테인리스를 적극 사용 중인데, 전국으로 따지면 아직 32%에 그치지만, 서울 91%, 대구 94%, 울산 93% 등 거의 대부분을 스테인리스로만 사용하는 지차체가 늘고 있다.그러나 정부 통계에 의하면 급수관을 제외하고 스테인리스가 상수도관에 채용된 사례는 전무하다. 즉, 상수도관의 가장 마지막 단계인 ‘급수관’으로 오기 전까지 수돗물은 주철관 등을 통과해온다. 정수장에서 정수된 이후에도 말이다.

스테인리스는 왜 급수관 앞 단계의 상수도관에는 적용되지 못했을까? 스테인리스의 탁월한 위생성만 떠올리더라도, 상수도관으로 꼭 한번 고려해볼 만한 선택지이다. 그러나 현실에는 따져봐야 할 다양한 조건들이 있다.

가장 중요한 것은 ‘가격’. 스테인리스는 다른 소재 대비 비싸다. 배수관에 주로 사용되는 주철관과 비교하면 3~4배 비용이 더 나간다. 비용과 더불어 스테인리스 상수도관의 확장을 막는 또 하나의 이유는 ‘의무성의 부재’다. 다시 말해 반드시 스테인리스를 쓸 필요가 없다는 것이다. 우리나라 상수도관은 아연도강관*과 같은 특이 케이스를 제외하고는 특별히 사용을 금지하는 경우도, 사용을 의무화하는 경우도 없다. ‘수도용 자재와 제품의 위생안전기준 인증 등에 관한 규칙’에 따라 통상 KC마크를 인증받은 경우 소재의 제한 없이 수도관으로 사용이 가능하도록 되어있다. * 아연도강관은 사용연한이 10년에 그치고 아연 이온이 수돗물을 오염시킬 수 있어 1994년 건축물 수도관으로 사용이 금지됐다.

l 그럼에도, 왜 스테인리스를 고려해야 하는가

시장은 냉정하다. 스테인리스가 상수도관으로 보급화되지 못한 데에는 앞서 말한 현실적인 장벽들이 존재한다. 그럼에도 불구하고, 포기할 수 없는 ‘물건강’을 위해 스테인리스를 반드시 고려해야 하는 이유가 있다.

스테인리스는 쉽게 녹이 슬지 않는다

우선, 당연하게도 우수한 내식성이다. 한국철강협회 스테인리스클럽은 지난 2016년 실제로 아파트 15곳에서 배관을 채취해 강종별로 부식 상태를 비교해봤다. 배관의 종류는 아연도강관, 동관(구리관), 스테인리스관이었다.

현재 사용이 금지된 아연도강관의 경우, 28년 사용한 것을 들여다보니 부식 생성물이 관내부를 막고 있었다. 이런 상태의 아연도강관이 앞서 말했듯 전국 급수관 832km에 깔려있다. 또한 16년째 사용 중인 구리로 만든 동관을 열어보니, 청록색의 녹이 빽빽하게 덮여있었다. 이 녹을 제거해도 관 자체에 패임이 발생해 안쪽으로 계속 부식이 번지고 있었다. 16년 이상 된 동관은 전국에 약 291km 깔려 수돗물을 나르고 있다.

스테인리스는 어떨까. 한 아파트에서 16년간 사용된 스테인리스 급수관을 살펴봤다. 아래의 이미지에서 한눈에 볼 수 있듯이, 스테인리스는 비교적 위생적인 상태를 유지하고 있었다. 특히 부식에 의한 패임 자국 전혀 없이, 물때로 인한 연한 갈색층을 형성하고 있었다. 이 부분을 세척 제거한 후 표면을 확인한 결과, 녹은 전혀 발생하지 않았다.

누수는 우리 세금과 직결… 스테인리스는 누수율을 낮춘다

부식은 녹물 발생과 더불어 또 다른 차원의 문제를 일으킬 수 있다. 바로 ‘누수’다. 누수는 상수관에 있어 치명적인 결함이 될 수 있는데 이는 세금과도 직결되기 때문이다. 스테인리스가 누수율 저감에도 도움을 준다는 다양한 연구들이 선행되었다.

ISSF(International Stainless Steel Forum)에 따르면, 1984년부터 2014년 사이 서울시의 누수율이 상당히 개선되었다. 서울시는 누수율 저감을 위한 다양한 개선활동과 함께 1993년 32%에 불과했던 스테인리스 급수관을 2014년 91%까지 늘렸다. 이 기간을 비교해보니 누수율은 27%에서 2.5%로 획기적으로 감소했고, 누수에 따른 보수작업 역시 연간 4.5만 건에서 1만 건으로 대폭 줄었다. 이는 스테인리스 급수관의 확대가 누수율 저감에 유리하게 작용했음을 시사한다고 볼 수 있다.

l 기업시민 포스코, 물건강을 위한 솔루션 개발한다

시장친화적 스테인리스 수도강관 개발에 총력

수도관으로써 스테인리스 소재의 우수성은 이미 많은 연구를 통해 증명되어 왔다. 문제는 현실의 장벽을 어떻게 넘어서냐이다. 앞서 말했듯 타 강종 대비 스테인리스의 높은 가격은 큰 부담이다. 때문에 포스코는 시장친화적인 스테인리스 수도강관 개발에 총력을 다하고 있다.

대표적으로 ‘클래드강(clad steel)’이 있다. 클래드강은 두 개 이상의 다른 소재를 붙여 만든 판인데, 두 소재의 단점을 서로 보완해 강점을 극대화하는 효과가 있다. 현재 포스코 고객사인 금강은 배관의 안쪽 면은 스테인리스, 바깥쪽 면은 탄소강 또는 PE(폴리에틸렌)로 층을 이루는 다층 수도강관 개발을 진행 중이다. 포스코 역시 이용기술 지원을 통해 클래드강의 확대 방안을 고심하고 있다. 이 개발이 성공적으로 완수되면 가격은 낮추면서 스테인리스의 우수한 위생성은 유지하는 제품을 만들 수 있을 것으로 보인다. 포스코는 또한 배관끼리의 연결 시 본체보다 이음부가 취약한 점을 극복하기 위한 기술과, 강한 내압을 견디기 위한 높은 강도의 스테인리스 개발에도 박차를 가하고 있다.

더불어 최근 경주, 포항 지진의 여파로 내진 설계에 대한 요구가 강화되고 있어, 고강도 배수관에 대해서도 준비하고 있다. 포스코는 현재 급수관으로 가장 많이 사용되는 STS 304과 유사한 내식성을 가지면서, 니켈량을 낮춰 가격 경쟁력과 소재의 강도를 높인 새로운 스테인리스강을 개발했다. 이 소재는 현재 상수도관에 적용할 수 있도록 평가를 받고 있으며 향후 KS등록, KC인증 등을 추진할 계획이다.

지차체 · 고객사와 손잡고 문제 해결 함께 나설 것

포스코는 제품 개발과 동시에 최근의 이슈를 함께 해결해나갈 의지를 다지고 있다. 최근에는 수도관을 제작하는 고객사와 협업을 통해 지자체의 당면 과제에 도움을 줄 수 있는 방안을 모색 중이다. 예를 들어 지자체와 공동사업을 추진해, 전체 사업 예산의 큰 변화 없이 스테인리스관을 적용할 수 있는 새로운 비즈니스 모델을 개발하는 것도 고려하고 있다.

특히 스테인리스 소재 제공자로써, 포스코가 가진 기술과 인프라를 적극 활용해 우선적으로 개선이 가능한 부분부터 힘을 보태겠다는 방침이다. 이를 위해 상수도관 외에도 물탱크 등 수돗물 환경에 영향을 주는 설비들에도 관심을 쏟고 있다. 관련하여 기존 에폭시 방수로 제작된 저수조 탱크 물오염 문제를 해결할 수 있는 스테인리스 패널 라이닝 공법을 연구 중이다. 더불어 대형물탱크 제작 모델 구조해석 등을 통해 안정성을 검증하고, 정수장 및 배수지 콘크리트 저수조의 물오염을 방지하는 기술 개발을 고객사와 공동으로 추진한다.

포스코 뉴스룸에서는 안전한 수돗물을 위해 수도관과 함께 꼭 짚어봐야 할 ‘물탱크’ 소재와 스테인리스의 역할에 대해 ‘수돗물 걱정? 우리에겐 스테인리스가 있다 <물탱크 편>’을 통해 소개할 예정이다.

지구의 위기가 널리 퍼지면서 이를 극복하려는 사회적 움직임도 일어나고 있다. 불편을 기꺼이 감수하면서 친환경 제품을 사용하려는 소비자들이 늘어나고 있고, 이러한 분위기가 기업들 사이에선 친환경 신소재 개발 등의 혁신으로 이어지고 있기도 하다. 플라스틱 오염이라는 위기가 사회 전반에 어떠한 영향을 미치고 있는지 포스코 뉴스룸에서 알아보자.

l 20분 사용하기 위해 500년을 오염시키시겠습니까?

미국에서 하루에 소비하는 플라스틱 빨대는 약 5억 개. 한 사람당 1.6개의 빨대를 매일 사용하는 격인데 그 빨대를 모두 이어붙이면 지구를 2바퀴 반 돌고도 남는 길이라고 한다. 빨대 한 개는 평균적으로 20분 동안 사용되고, 500년에 걸쳐 썩는다고 하니, 하루에 소비되는 플라스틱 빨대  5억 개가 썩는 데 걸리는 시간은 계산해보지 않아도 어마어마함을 알 수 있다.

작년 미국 시애틀에서 시작한 플라스틱 금지 운동은 전 세계로 빠르게 확산되고 있다. 유럽연합(EU)은 2021년까지 일회용 플라스틱 사용을 점진적으로 폐지하기로 했고, 대만에서도 올해 7월부터는 플라스틱 빨대를, 2030년부터는 일회용 플라스틱 사용을 전면 금지하기로 결정했다. 국내에서도 커피전문점에서 일회용 컵 사용을 단속한지 1년이 지났다. 플라스틱 빨대 대신 종이 빨대를 제공하는 경우도 많다.

하지만 우리나라의 경우 플라스틱 빨대 사용에 관한 정확한 통계부터가 없는 실정이다. 환경부나 환경단체에서 빨대를 보통 테이크아웃용 플라스틱 컵에 꽂아 쓴다는 점을 감안해 ‘플라스틱 컵 사용량=빨대 사용량’으로 추산하는 수준이다. 이러한 실태를 인지한 국내의 환경 운동가들 역시 세계의 움직임에 부합해 ‘빨대 이제는 뺄 때’라는 구호 아래 플라스틱 퇴출을 외치고 있다.

l 4만 명이 기꺼이 선택한 ‘비싸고 불편한 빨대’

편리하지만 한 번 쓰고 버려지는 플라스틱 빨대. 그 빈자리는 누가 채울까?

지난달, 세계철강협회는 미국 소재 파이널 스트로(FinalStraw)라는 스타트업을 소개했다. 미국 산타바바라(Santa Barbara)에 소재한 FinalStraw는 위생적이고 친환경적인 데다가 오래 쓸 수 있는 스테인리스 빨대를 출시했다. 해양을 오염시키고 야생동물을 해치는 플라스틱 빨대를 없애겠다는, 단순해 보이지만 야심찬 미션의 하나로 손바닥 안에 쏙 들어가게 접히기까지 하는 스테인리스 빨대를 개발한 것!

아이디어는 기발하지만 과연 누가 20달러나 넘는 돈을 주고 빨대를 살까? 이것은 기우에 불과했다. FinalStraw의 프로젝트는 크라우드 펀딩 사이트인 킥스타터(Kickstarter)에서 론칭됐고, 원래 목표 금액이었던 1만 2천 달러를 훌쩍 뛰어넘은 200만 달러에 가까운 펀딩을 받으며 언론의 주목을 받았다. 거의 4만 명에 달하는 후원자들이 전달한 메시지는 분명했다. 소비자들은 일회용 플라스틱 빨대 사용에 대한 심각성을 확실히 인지하고 있을 뿐만 아니라, 이를 대체할 상품에 목말라하고 있다는 점. 휴대가 용이한 스테인리스 스틸 빨대는 그중 하나였다.

FinalStraw는 실리콘 튜빙 밴드를 스테인리스 기둥이 곧게 지지하는 형태를 하고 있다. 스테인리스와 실리콘으로 만들어져 위생적으로 재사용이 가능하고, 접을 수 있기 때문에 휴대가 간편한 점이 FinalStraw의 최대 장점이다. 휴대용 케이스에서 빨대를 꺼내면 마치 마법 지팡이처럼 빨대가 단번에 일자로 펴진다.

▲ 출처: FinalStraw

제조사와 펀딩사의 수치에 의하면 이 스테인리스 스틸 빨대 하나는 연간 584개의 플라스틱 빨대를 대체하는 효과가 있고, 16년을 사용할 수 있다. 결국 스테인리스 스틸 빨대는 16년의 생애 동안 9344개의 플라스틱 빨대를 대신하는 셈이다.

FinalStraw의 창립자들은 지구상에서 플라스틱 빨대가 없어지는 날을 꿈꾸고 있다. 현재 목표는 2032년까지 접히는 스테인리스 스틸 빨대가 플라스틱 빨대를 완전히 대체하는 것이다. 재사용과 접어서 보관이 가능한 세계 최초의 빨대이자, 지구를 위한 마지막 빨대(Final Straw)가 되기를 기대해 본다.

l #SteelSaveEarth, 일회용 라이프 멈추고 혁신을 가져오다

플라스틱 쓰레기의 무게가 워낙 가볍기 때문에 전체 플라스틱 쓰레기 양에서 플라스틱 쓰레기가 차지하는 비율은 사실상 미미하다는 시각도 있다. 미국의 환경보호국(Environment Protection Agency) 수치에 따르면, 매년 미국에서 배출하는 플라스틱 쓰레기의 양은 약 3,000톤에 달하는데 이 중 플라스틱 빨대가 차지하는 비율은 겨우 0.2%에 불과하다고.

하지만 세계 각국 그리고 글로벌 기업 맥도날드와 스타벅스를 통해 퍼져나가고 있는 플라스틱 금지 운동이 과연 아무런 의미가 없다고 할 수 있을까? 당장 눈에 보이는 수치보다 더 중요한 것은 소비자들의 인식 개선일지도 모른다. 유엔 보고서에 따르면, 2018년도 7월 기준, 대부분의 국가가 플라스틱 오염을 심각한 문제로 받아들이고 있고, 플라스틱 규제 조치를 취한 국가만 127개국에 이른다.

친환경에 대한 인식 확대는 새로운 혁신 아이디어 상품 개발로도 이어지고 있다. 이러한 움직임이 식생활과 직결된 ‘빨대’에서 시작하다 보니, 유리나 대나무, 실리콘 등 플라스틱 빨대를 대체할 다양한 소재들이 거론되고 있다. 여기서 스테인리스 스틸은 재사용이 가능한 것은 물론 세척이나 위생관리까지 편리해 대체 소재로서 더욱 각광받고 있다.

휴대용 빨대와 개인 물병을 지참하고 다니는 이들이 늘면서 아웃도어에서도 사용 가능한 휴대용 정수기도 등장했다. 그중 눈길을 끌고 있는 제품은 ‘리퓨리’. 국내 제품인 리퓨리는 독일 브랜드인 브리타가 개척한 간이 정수기 시장에 간편함과 휴대성을 더해 출사표를 던졌다.

FinalStraw와 마찬가지로 킥스타터 펀딩을 받은 리퓨리 정수기는 크기가 400ml, 600ml, 1L, 1.2L로 다양해 휴대에 적합하다. 소재는 스테인리스 스틸을 사용해 환경 호르몬의 걱정을 덜었다. 리퓨리 필터 하나로 500mL 생수병 600개 분량에 사용되는 플라스틱을 줄일 수 있을 뿐 아니라, 더 나아가 수질 오염으로 여러 질병에 노출된 개발도상국에 보급하면 물 부족과 위생 문제 해결에도 기여할 것으로 기대된다.

플라스틱 오염이라는 지구의 위기에 대처하기 위한 움직임은 세계 곳곳에서 진행 중이다. FinalStraw와 휴대용 정수기처럼, 소비자의 인식 변화와 기업의 노력이 맞물리며 선순환 효과를 내는 제품이 앞으로 더 많이 등장할 것으로 예상된다. 포스코도 친환경 철강제품 개발과 #SteelSaveEarth 캠페인 등을 꾸준히 이어가며 전 세계적 움직임에 동참할 것이다.

해외 철강사에서는 어떤 노력을 하고 있을까? 지난 6월 4일 제20회 철의 날을 기념해 열린 ‘스틸코리아(SteelKorea) 2019’에서는 철의 친환경성을 돌아보고 그 시사점을 살펴보는 환경·LCA 세션이 마련됐다. 이 자리에서 발제자로 나선 일본철강연맹(JISF)의 LCA Working Group 리더인 이소하라 토시오 씨의 발표를 포스코 뉴스룸이 정리해봤다.

l 생애주기(Life Cycle) 전 과정에서 친환경적인 소재, 철

철강제품이 타 소재에 비해 얼마나 친환경적인지 살펴보려면 LCA(Life Cycle Assessment, 전 과정 평가)^*의 개념을 알아야 한다. LCA란 인간의 경제 활동, 제품 및 서비스의 전 과정을 살피는 것이다. 쉽게 말하자면, 생산 단계에서 발생하는 환경오염만을 보는 것이 아니라 제품의 전 생애주기를 통틀어 환경에 미치는 영향을 평가해야 한다는 것이다.
*LCA(Life Cycle Assessment, 전 과정 평가): 원료 채취, 원자재 생산, 제품 생산, 운송, 사용, 폐기에서 사용되거나 배출되는 원자재 및 에너지의 사용량과 환경으로 배출되는 오염물 혹은 배출물 등의 환경 부하를 고려하여 이들의 잠재적인 환경영향을 분석하고 정량화하여 환경 개선 방안을 도출할 수 있는 객관적인 환경영향 평가 기법

LCA 관점에서 철강제품의 생애를 살펴보면 제조, 사용, 폐기·재활용 전 단계에 걸쳐 환경에 미치는 영향이 크지 않다는 것을 알 수 있다. 즉, 전 생애주기를 봤을 때 철은 다른 소재보다 친환경적이라는 뜻. 그렇다면 철, 대체 얼마나 친환경적일까?

(1) 철의 CO₂ 배출량이 큰 이유는 많이 생산하기 때문… 1kg당 배출량은 타 소재보다 적다!
철강제품 제조 시 이산화탄소 배출량은 다른 주요 경량 소재보다 적다. 다만 철강 제조량이 다른 소재에 비해 압도적으로 많기 때문에 총량만 보면 많은 이산화탄소를 많이 배출하는 것처럼 보이는 것이다. 아래 도표는 같은 기능의 자동차 부품을 만들 때, 철강이 배출하는 이산화탄소량이 다른 소재보다 적다는 사실을 보여준다.

▲ 출처: 일본철강연맹(JISF), SteelKorea 2019

초고강도강(AHSS)과 알루미늄을 비교해보자. 같은 기능을 가진 동일한 부품을 만들 때 AHSS는 75kg가 필요한 반면, 알루미늄은 67kg만 필요하다. 하지만 소재 생산 단계에서 AHSS는 1kg당 이산화탄소 2.3kg을 배출하는 반면, 알루미늄은 1kg당 이산화탄소 11.3kg을 배출한다. 따라서 같은 기능의 동일한 자동차 부품을 만들 때 AHSS가 알루미늄의 5분의 1 수준으로 이산화탄소를 발생시키는 것이다.

(2) 강도 높은 철강이 가볍고 친환경적이다
철강은 계속해서 가벼워지고 있다. 동일한 강도당 무게로 따지면 알루미늄보다도 가벼워진 상황. 이렇게 철을 경량화하면 자동차 연비 향상은 물론, 그에 따른 이산화탄소 및 온실가스 감축에 기여할 수 있다.

▲ 출처: 일본철강연맹(JISF), SteelKorea 2019

위 도표에서 소재별 강도를 비교해보면, 철은 탄소섬유를 제외한 다른 소재들보다 실질 강도가 높다. 또한 강도의 범위(Range)가 넓어 자동차, 연선(Strand Wire), 타이어코드 등 다양한 스펙트럼의 제품 생산에 사용할 수 있다. 아울러 소재별 이론적 강도(Theoretical Strength)도 철(10,400MPa)은 알루미늄(3,500MPa)이나 콘크리트(6,400MPa)를 훨씬 뛰어넘는다. 더 가볍게 만들 수 있는 잠재성이 더 크다는 뜻이다. 앞으로 기술이 더 발전하면 동일한 강도의 자동차를 만들 때 필요한 철의 두께가 얇아져 자동차 무게가 점점 더 줄어들 것이고, 이에 따른 환경영향도 감소할 것이다.

(3) 쓰면 쓸수록 친환경적인 철의 반복 재활용성(Multiple Recycling)
철강제품은 자성을 띠고 있어 재활용하기가 용이하다. 실제로 다른 소재와 섞여 있어도 자기(磁気) 선별을 통해 쉽게 분리할 수 있어 회수율이 매우 높다. 이렇게 선별된 철 스크랩은 바로 사용하는 것이 아니라 화학적으로 섞여 있는 불순물을 제거해 순수한 철만을 뽑아 재활용해야 한다. 철 스크랩에 있는 불순물의 대부분은 산화 공정으로 쉽게 제거할 수 있으며, 이를 통해 완전히 새로운 철로 재탄생된다. 이런 철의 재활용 효과는 어떻게 계산할 수 있을까?

이를 계산하기에 앞서 반드시 전제되어야 할 사실이 있다. 철은 무한 재활용이 가능한 ‘닫힌 루프(Closed-loop)’라는 점이다. 대부분의 소재는 열린 루프에 해당하는데, 이를 재활용할 경우 소재의 원래의 가치(품질, 기능)가 떨어지는 다운사이클링(Downcycling)이 일어난다. 반면, 닫힌 루프인 철은 재활용되더라도 원래의 가치를 그대로 유지할 수 있다. 아래 그래프에서 알 수 있듯, 건물 철거 이후 콘크리트나 목재에 비해 철강 프레임의 재활용률이 훨씬 높다.

▲ 출처: 일본철강연맹(JISF), SteelKorea 2019

그러면 이제 철의 재활용 효과를 본격적으로 계산해보자. 예전에는 재활용 효과를 계산할 때 각 사이클, 즉 한 번 재활용할 경우 발생하는 이산화탄소량만 고려했다. 하지만 철의 반복 재활용 특성(Multiple Recycling)을 고려하면, 제품 전 과정에서 발생한 이산화탄소량을 철강 생산 총량으로 나눠야 한다.

▲ 출처: 일본철강연맹(JISF), SteelKorea 2019

이는 제품 생애주기를 총체적으로 고려한 계산법이다. 1차 생산 사이클에서의 철 생산량(A)과 이산화탄소 발생량(B)을 각각 1.00으로 기준치를 설정해 보자. 이때 만들어진 철 스크랩을 재활용하여 2차 생산을 한다면 철 총 생산량은 1.81(1.00+0.81), 이산화탄소 총 발생량은 1.20(1.00+0.20)이 된다. 이때, 철 생산량 대비 이산화탄소 발생량(B÷A)은 1차 1.00에서 2차 0.67로 감소한다. 동일한 방법으로 계산해보면 3차 생산 시에는 1차의 절반 수준인 0.55로 줄어든다. 이렇게 LCA 관점에서 보면, 철은 닫힌 루프로 무한 재활용이 가능하기 때문에 이산화탄소 배출 비율이 점차 줄어든다는 것을 알 수 있다.

l ‘구슬이 서 말이라도 꿰어야 보배’ 친환경 철을 알리기 위한 노력

일본철강연맹(JISF)은 용수 재활용, 슬래그 등 부산물 재활용, 에너지 효율성 제고 등 다양한 방법으로 친환경 노력을 기울이고 있다.

▲ 유엔 SDGs(Sustainable Development Goals)에서 보고된 일본철강연맹의 환경 관련 활동

특히 JISF에서 책정한 친환경 철강제조기술(Eco Process), 친환경 철강제품(Eco Product) 및 친환경 철강 제조기술의 보급(Eco Solution)을 주축으로 철강제품의 제조, 사용, 재활용 단계 등 전 생애주기에서 모노즈쿠리(ものづくり, 장인 정신을 바탕으로 한 일본의 독특한 제조 문화) 철학을 바탕으로 환경영향 저감을 위해 끊임없이 노력하고 있다.

▲ 출처: 일본철강연맹(JISF), SteelKorea 2019

JISF에서는 수소를 활용한 고로 기술인 ‘COURSE50’을 개발하고 있다. 이 기술의 핵심은 철광석을 수소로 환원시켜 이산화탄소를 제거하는 것으로, 이산화탄소 배출을 약 30% 줄일 수 있다. 2050년까지 상용화를 목표로 연구개발이 진행되고 있다.

국제표준(ISO 20915)을 일본산업표준(JIS Q 20915)으로 전환하는 활동도 추진 중이다. 이 표준에서는 LCI^** 계산 시에 재활용 효과를 필수적으로 포함하도록 하고 있다. JIS Q 20915는 지난 3월 초안이 채택되어 6월에 전환이 완료될 예정이다.
**LCI(Life Cycle Inventory, 전 과정 목록): 제품의 원료 채취부터 생산, 운송, 사용, 폐기 등 전 과정에 걸친 자원 소모, 지구 온난화, 오존층 영향, 산성화, 부영양화, 광화학적 산화물 생성 등의 환경영향을 계량적으로 표시하는 물질 목록

또한 JISF는 2017년과 2018년 도쿄에서 열린 친환경 생산품 박람회 ‘에코프로(Eco-Pro)’에서 LCA에 중점을 둔 전시를 준비해 좋은 반응을 얻었다. 방문객들은 이 전시를 통해 LCA 관점에서 철강의 우수성을 이해하게 되었다.

▲ 일본제철(NSC)의 LCA 홍보 영상 (영상 보러가기)

이런 활동을 인정받아 JISF는 일본LCA협회가 주최한 일본LCA포럼어워드에서 최우수상을 수상했다. 철의 재활용 능력을 누구나 쉽게 이해할 수 있는 프로모션 영상도 제작했는데, 온라인은 물론 열차에서도 상영해 업계 관계자를 비롯한 일반인들에게 철의 우수성을 널리 전파할 예정이다.

l LCA 관점의 사고를 매개로 고객들과 꾸준한 소통 필요

전 세계적으로 환경 이슈가 중요해지고 있다. 여기서 철은 분명히 친환경성에서 경쟁력 있는 소재다. JISF는 철의 친환경성을 더 널리 알리기 위해 LCA 관점의 사고를 중심으로 철강제품 수요자와 최종 소비자들을 대상으로 커뮤니케이션을 해나갈 예정이다. 철강업계의 협력 속에 철의 지속가능성(Sustainability)을 더욱 발전시키고 고기능 제품 개발에 노력을 기울여 전 세계 환경 개선에 기여해 나가는 미래를 기대해본다.

※ 본 콘텐츠는 이소하라 토시오 씨의 <SteelKorea 2019> 세미나 발표 내용과 <일본제철 계간지 Vol.20>(2017년 12월) 기고 내용을 바탕으로 재구성한 것입니다.