포항제철소 1고로 가동 내달 3일로 40돌…4년연속 세계 ‘최고 철강사’선정 비결은

1고로 준공과 함께 시작된 기술자립 포스텍·RIST설립 기초연구도 역점 올 기술개발투자 6100억으로 확대

코크스 공정없앤 신기술 ‘FINEX’ 효율성 높이고 오염물질 최소화

자동차용 ‘꿈의 소재’ 초고강도鋼 가볍고 단단…車연비 획기적 개선

비철강 신소재 분야 경쟁력 박차 리튬 추출기간 12배 이상 단축

다음달 3일은 포스코 포항제철소 1고로의 40번째 생일이다. 1973년 7월 3일, 연산 약 103만t의 쇳물 생산이 가능한 1고로가 준공됐다. 포항제철소는 1968년 창립됐지만 1고로가 준공되기까진 전로를 이용하거나 쇳물을 수입해 철강재를 생산했다. 1고로 종합 준공으로 포항제철소는 쇳물을 직접 생산해 철강재를 만드는 ‘일관제철소’로서의 진용을 갖췄다.

1973년은 포스코가 철강 기술 개발에 고삐를 당긴 상징적인 해이기도 하다. 1고로 준공과 동시에 포스코는 또 다른 고민을 시작했다. 국내 철강산업의 경쟁력 확보와 순조로운 설비 확장을 위한 기술자립이었다. 이후 40년 동안 포스텍, 포항산업과학연구원(RIST)설립 등으로 기초 연구에 힘쓰고 지속적인 R&D투자 확대로 철강 분야는 물론 비철강 분야에서도 신기술 개발에 앞장서 왔다. 그 결과 국내 대표 철강기업은 물론 종합소재기업으로서도 경쟁력을 강화하고 있다.

▶친환경ㆍ에너지 효율성 높인 ‘차세대 제철법’ 파이넥스(FINEX)=지난 40년 동안 포스코가 개발해 온 철강 기술은 비단 생산성을 늘리고 양질의 철강재를 만드는데 그치지 않는다. 생산 과정에서 오염물질을 최소화하는 친환경 기술 개발에도 노력을 기울였다.

대표적인 예가 신제선기술인 파이넥스(FINEX) 기술. 파이넥스는 투자비와 원료 가공비를 저감하고 오염물질 발생을 획기적으로 줄이는 혁신 제철기술로 고로공법을 대체할 수 있는 차세대 제철법으로 평가받고 있다. 오스트리아 철강설비 기업인 ‘푀스트알피네’사와 1992년부터 10년여의 연구개발을 진행해 2007년 상용화됐다. 기존의 고로공정은 코크스를 제조하는 과정에서 황산화물, 질소산화물 등 대기오염 물질이 발생해 이를 방지하기 위한 기술과 비용이 필요하다. 하지만 파이넥스는 가루 형태의 철광석과 유연탄을 사용하는 용융환원 제선기술로 코크스 공정을 생략할 수 있다. 황산화물의 경우 고로공정과 비교해 배출량이 3%에 불과하다.

▶두께는 얇고 강도는 높은 ‘꿈의 소재’ 자동차용 TWIP강=포스코가 개발한 자동차용 초고강도강(TWIP강)은 유럽 메이저 철강사들도 앞다퉈 기술개발에 나서고 있는 경쟁력 있는 기술이다. TWIP강은 두께가 얇으면서도 강도는 높아 가공성이 우수한 제품이다. 강도를 높이면서도 쉽게 가공할 수 있다는 ‘모순’이 현실화된 셈이다. 자동차용 TWIP강은 무게가 가벼워진 만큼 자동차 전체 무게를 줄일 수 있다. 대신 강도는 높기 때문에 차량 충돌 시 안전성도 보장할 수 있다. 얇은 두께 덕에 부품 제작 시 가공성이 높아서 복잡한 자동차 부품을 쉽게 가공할 수 있다.

포스코는 TWIP강 사용으로 차체 무게가 10% 가벼워지고 연료비도 약 3~7% 절약되며 이산화탄소 배출량도 13%가량 줄이는 효과가 있다고 밝히고 있다. TWIP강이 자동차 제조산업에서 ‘꿈의 소재’라고 불리는 이유다. 포스코는 현재 TWIP강 원천기술 특허를 보유하고 있다. 2015년부터 친환경 자동차 연구가 본격화되면 자동차용 TWIP강의 수요도 점차 늘어날 것으로 예상된다.

▶신소재 기술도 예외는 아니다…리튬 추출 12배 단축 기술=종합소재기업으로 제2의 도약을 준비하고 있는 포스코는 신소재 분야에서도 기술 개발에 박차를 가하고 있다. 특히 리튬은 포스코가 역점을 두고 개발에 착수한 대표적인 신소재다. 초고속 리튬 추출 기술을 개발해 리튬의 주요생산지인 볼리비아, 아르헨티나, 칠레 등 남미 국가에서 리튬 추출을 진행하고 있다.

포스코의 리튬 추출 기술은 리튬 생산 기간을 12배 이상 단축할 수 있다. 염호에서 자연증발 방식을 통해 리튬을 추출하던 기존 방식으로는 평균 생산 기간이 12개월 정도였지만, 포스코의 기술을 이용하면 1개월 이내, 빠르면 8시간 이내에도 추출이 가능하다. 또 리튬 회수율도 기존 50%에서 80%까지 끌어올릴 수 있다. 포스코는 실제로 지난 2월 시연회를 개최한 뒤 파일럿 플랜트에서 하루 1000ℓ의 염수로 리튬 5㎏을 제조하는데 성공했다. 리튬을 추출하는 염수에 같이 함유된 마그네슘, 칼슘, 붕소 등 다른 원소들도 분리추출할 수 있어 여러 고부가가치 원소들을 동시에 자원화하는 장점도 갖고 있다.

포스코는 염수를 보유한 리튬 생산업체들과의 협력을 통해 해외에 리튬 추출공장을 건설한다는 계획을 갖고 있다. 실제로 2011년 칠레의 리튬 염수 광권을 보유하고 있는 페루의 ‘Li3 Energy’와 미국의 ‘PALC’에 지분 투자를 진행했다.

포스코 관계자는 “포스코는 4년 연속으로 세계 철강전문 분석기관 WSD가 선정한 ‘최고의 철강사’ 1위를 지키고 있다. 기술력이 그 바탕이 됐다”며 “철강 분야뿐만 아니라 비철강 분야에서도 세계 최고의 품질을 유지하는 독보적인 기술경쟁력을 확보해야 한다는 게 회사의 방침이다. 지난해 5800억원이었던 R&D투자 규모를 올해 6100억원까지 늘리는 등 경기와 상관없이 기술 개발에 대한 투자도 지속적으로 확대하고 있다”고 말했다.

박수진 기자/


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