[친환경 앞장서는 포스코] 포스코, 최첨단 신기술 철강소재로 친환경경영 앞장

꿈의 철강 '기가스틸'
수소전기차 신소재 'Poss470FC'
에너지 고효율 'Hyper No'…

포스코가 지난해 창립 50주년을 맞아 개관한 ‘스틸갤러리’ 2층에 전시된 다양한 기가스틸이 접목된 전기차 차체의 모습.

글로벌 철강산업을 선도하는 포스코가 최첨단 신기술로 무장한 철강제품을 앞세워 친환경 경영에 앞장서고 있다. 포스코는 철강제품의 생산과 사용, 폐기 그리고 재활용에까지 친환경성을 중시하고 있다. 최근 탄소섬유, 플라스틱, 알루미늄 등 다양한 철의 대체 소재가 사용되고 있지만 친환경 측면에서는 철강이 가장 우수하다는 점을 부각하고 있다.

철강은 다양한 산업의 전통적 기초소재

철강을 생산할 때는 철광석과 석탄, 전기 등 다양한 자원과 많은 에너지가 필요하지만 그 과정에서 생성되는 부산물의 재활용, 최첨단 철강 소재를 사용한 제품의 에너지 효율 증대 및 철강의 재활용성 등 전체 라이프사이클을 감안하면 철강제품이 더욱 친환경적이라는 것을 알 수 있다. 철강은 자동차, 선박, 건축물 등에 사용되는 가장 기초적인 전통 소재로 가공성·용접성이 뛰어나고 경제적이며, 도금을 통해 녹 발생을 쉽게 방지할 수 있어 우리 생활에 밀접한 여러 제품 생산에 최적의 소재이고 재활용이 쉬운 친환경 소재다.

수소경제에 대비한 철강신소재 ‘Poss470FC’

포스코는 수소전기차의 핵심 부품인 금속분리판 소재에 사용되는 고내식·고전도 스테인리스강 Poss470FC를 독자개발해 세계 최초로 상용화에 성공했다. 통상 철강 소재가 강도와 연성을 동시에 구현하는 것이 어렵듯이 금속분리판의 내식성과 전도성의 확보는 상충되는 특성으로 인해 동시에 구현하기가 힘든 문제가 있었다. 포스코는 세계 최초로 초고내식 특성을 갖는 스테인리스강 Poss470FC를 개발했을 뿐만 아니라, 높은 비용의 복잡한 코팅공정 없이도 우수한 내부식성 및 높은 전기 전도성을 보유한 핵심 제조공정 기술을 개발했다. 2010년부터는 현대자동차와 공동으로 부품 개발을 진행해 왔으며 2018년부터는 현대차의 수소전기차 모델에 포스코 Poss470FC를 적용하고 있다. 지난해 5월에는 국제스테인리스강협회에서 선정하는 신기술상 부문에서 Poss470FC가 혁신적인 소재로 평가받아 금상을 받았다.

경제성·안전성·친환경성 우수한 ‘기가스틸’

포스코가 개발한 ‘기가스틸’은 1㎟가 100㎏ 이상의 하중을 견딜 수 있는 차세대 강판으로, 양쪽 끝에서 강판을 잡아당겨 찢어지기까지의 인장강도가 980MPa(1기가파스칼) 이상이어서 ‘기가스틸’이라 명명했다. 기가스틸을 자동차 소재로 적용하면 알루미늄 등 대체 소재에 비해 경제성, 경량화는 물론 높은 강도로 안전성 측면에서 우수하고, 특히 가공성이 뛰어나기 때문에 알루미늄 부품보다 더 복잡한 형상의 제품도 만들 수 있다. 세계철강협회 자료에 따르면 1㎏의 소재를 생산할 때의 탄소배출량은 철이 2.0~2.5㎏인 데 비해 알루미늄은 11~12.6㎏으로 5배 넘게 차이난다.

자동차 경량화로 온실가스 배출 감소 선도

자동차 경량화는 연비 향상과 온실가스 배출 감소를 위한 대표적인 기술이다. 차종별로 다소 차이가 있으나 자동차의 중량을 10% 감소시키면 5~8%의 연비 개선 효과가 있어 그만큼 이산화탄소 배출량을 낮추는 것으로 알려져 있다. 포스코의 고장력 자동차강판은 얇은 두께로 두꺼운 일반 강판과 같은 강도를 얻을 수 있어 가벼운 차량 제작이 가능하며 그만큼 에너지 효율이 높아질 수 있다. 교통안전연구원에 따르면 고장력 강판으로 제조한 승용차의 연간 주행거리를 1만9000㎞로 가정하고 10년간 운행할 경우, 차량 한 대당 간접적으로 약 1.8t에 달하는 감축 효과를 거둘 수 있을 것으로 기대된다.

에너지 고효율 전기강판 Hyper No

포스코의 에너지 고효율 전기강판 Hyper NO는 주로 고효율 모터에 적용돼 전기차의 연비를 향상시킬 뿐만 아니라 자동차의 성능을 높여주는 핵심 소재다. 또한 냉장고, 청소기 등 고효율을 요구하는 가전제품과 풍력발전기, 산업용 발전기 등을 만들기 위한 고효율의 모터에 필수적으로 적용되는 철강재다. 전기강판은 규소를 약 1~4%를 함유하고 있어 전기적·자기적 특성이 우수하며, 강판 내부의 결정이 제각각의 방향을 향하고 있는 무방향성(無方向性) 전기강판(NO: Non-Oriented electrical steel)과 결정을 한 방향으로 갖춰 자기적 성능을 비약적으로 높인 방향성 전기강판(GO: Grain Oriented electrical steel)으로 분류할 수 있다. 무방향성 전기강판(NO)은 발전기와 모터 등 회전기 부품 등에 많이 사용된다.

철강제품 생산과정 부산물도 대부분 재활용

철강제품 생산 과정에서 철 1t을 만드는 데 약 600~700㎏의 부산물이 발생하며, 부산물의 약 98.4%가 포스코 사내외에서 재활용된다. 포스코가 개발한 친환경 슬래그 시멘트는 일반 시멘트에 비해 내염해성 등이 우수해 매스 콘크리트, 해양콘크리트 등에 주로 사용된다. 포스코는 해양생태계 복원을 위한 바다숲 조성사업도 지속적으로 추진하고 있다. 해수온도 상승에 따른 갯녹음 해역을 복원하는 데 효과가 있는 ‘트리톤(Triton)’ 제품은 훼손된 해양생태계의 수산자원을 단기간에 회복시키는 효과가 있다. 포스코는 철강제품을 생산할 때 용광로 등에서 발생하는 메탄, 황, 질소, 이산화탄소 등이 주성분인 부생가스의 대부분을 공정 에너지원으로 사용하거나 자가발전에 활용하고 있다.

신동열 한경경제교육연구소 연구위원 shins@hankyung.com