[르포] “초격차 고망간강 기술 전세계서 포스코만 가능”… 수직 계열화 전략으로 위기에서 기회 찾는다

LNG 탱크용 고망간강, 타 소재 대비 가격 30%↓
-163℃ 이하 저온서도 우수 강도·연신 유지 가능
포스코인터, LNG선 시운전 300척…무사고 기록

“고망간강은 하루 이틀만에 만들어진 게 아니라 포스코 연구원들이 15년에 걸쳐 개발했습니다. 그 과정 중 시행착오도 많아 결코 녹록지 않았던 만큼 끈질긴 개발 활동의 산물이고, 전세계에서 우리 포스코만 유일하게 생산해낼 수 있는 고유의 제품입니다."(고재윤 포스코 광양 제철소장)

지난 26일 찾은 포스코그룹 광양 사업장은 포스코가 독자 개발한 고망간강을 생산하는 초격차 기술 사업장이다. 단일 제철소 기준 연간 2200만톤에 이르는 세계 최대 조강 기지이자, '친환경 모빌리티 소재 전문 밀'을 표방하는 광양 제철소는 액화 천연 가스(LNG) 탱크에 쓰이는 고망간강을 유일하게 생산하는 현장이다.

철강업계는 △글로벌 수요 둔화 △중국발 공급 과잉에 따른 가격 하락 △원자재 가격 불안정 △탄소 중립 규제 △보호 무역 기조 강화 등 각종 악재로 다중고를 겪고 있다.

포스코홀딩스 관계자는 “철강과 건설 업황이 매우 부진해 어렵지만 하방을 다지는 시간으로 삼고 있다"며 “2기 도널드 트럼프 행정부 출범에 따라 상황이 급변하는 현 상황에서 포스코의 고망간강 사업 수직 계열화는 국가 안보 측면에서도 중요한 의미를 갖는다"고 말했다.

고망간강은 철강업계에서 망간을 주원소로 활용해 9% 니켈강·스테인리스강·인바 합금 등 기존 고가 니켈 함유 소재보다 30% 가량 저렴하다. 영하 163℃ 이하의 저온에서도 우수한 강도와 연신율을 유지한다. 때문에 LNG 저장과 운송에 적합하다.

이 같은 물질적 장점이 다양하고 원가 경쟁력도 뛰어나지만 기존의 소재가 장악하고 있는 시장을 뚫고 진입하거나, 새로운 시장을 개척하려면 소재의 안전과 기능성을 입증해야 하는 과제가 있었다.

이순기 포스코 기술연구원 수석연구원은 “2000년대 중반 당사는 철강 산업에서 아쉽게도 일본·유럽 등 선진 철강사들을 추격하는 입장이었다"며 “2017년 미국재료시험협회(ASTM)을 필두로 국내외 표준 등록을 진행해 2022년 국제해사기구(IMO) 국제 표준 기술로 채택됐다"고 설명했다.

작년에는 암모니아에 공통으로 활용할 수 있는 화물·연료 탱크 소재로도 정식 규격 등록됐다.

이 연구원은 “고망간강은 자성을 지니지 않아 잠수함·함정·전차 등에 적용하면 은폐 성능도 제고할 수 있다"며 “요즘에는 K-방산업계로 수요처를 확대하고 있다"고 부연했다.

생산 공정의 길이만 해도 2km에 이르는 후판 공장에 들어가보니 쿵쾅쿵쾅거리는 소리가 들렸고, 열기가 느껴졌다. 길고 시뻘건 직사각형의 대형 반제품인 슬라브가 압연 등을 거쳐 제품으로 생산되고 있었다.

포스코가 독자 개발한 고망간강은 철에 22.5~25.5% 수준의 망간을 첨가해 -196℃의 극저온에서도 우수한 기계적 특성을 나타낸다. 뿐만 아니라 고강도·내마모성·비자성 등 다양한 성능을 특화 시킨 철강 소재다.

정영덕 포스코 광양 제철소 후판부 후판기술섹션 리더는 “1100도에서 1200도 사이로 가열해 압연을 할 수 있는 타이밍이 되면 문이 열리며 슬라브가 나온다"며 “생산까지는 개당 200~300분 가량 소요된다"고 했다.

산소와 맞닿는 만큼 산화철이 붙어 물을 뿌려 이를 제거하는 작업이 선행됐고, 현장에서 요구하는 제품의 규격이 천차만별이기 때문에 슬라브를 빙글빙글 돌려가며 두께와 폭을 맞춰 압연을 연속 실시하는 모습도 보였다.

정 리더는 “치수를 정확히 몇 mm단위까지 줄이느냐가 중요한 요소인데 오차 범위는 0.8~1mm 정도이고, 감마 레이와 같은 장비를 활용해 측정한다"며 “냉각 설비를 통해 최종 온도를 맞추면 원하는 물성이 나온다"고 전했다.

이 같은 과정을 거쳐 만들어진 고망간강 후판은 포스코인터내셔널이 총 9500억원을 들여 증설하는 20만㎘급 LNG 탱크 7·8호 2기를 증설하는 사업에 적용되고 있었다. 기간은 2022년 10월 25일부터 2026년 7월 31일까지 45개월이다.

매캐한 먼지가 날려 마스크를 쓰고 장갑을 끼고 공사 현장에 들어가보니 근로자들이 고망간강 소재에 대한 용접 작업을 하고 있었다. 최초 도입 당시에는 신소재였던 만큼 용접 품질에 문제가 있었지만 현재는 불량률이 9% 수준으로 낮아졌고, 용접사들의 요청 사항을 청취해 최소화 하고자 한다는 이야기도 들었다.

이곳을 설계하고 시공한 포스코이앤씨는 그룹 LNG 밸류 체인을 한층 강화하고 사업 확대를 위한 기반을 다지고 있다. 2010년부터 전담 조직을 꾸린 포스코이앤씨는 탱크 시공 과정에서 핵심으로 여겨지는 '지붕 상량 공법'을 내부에 공기를 주입해 압력으로 지붕을 들어올리는 신공법으로 공사 기간을 40일 이상 단축시키는 기술도 보유하고 있다.

주성철 포스코이앤씨 기계팀장은 “탱크 구조는 전기 밥통과 같은 '풀 컨테인먼트 타입'으로, 외부는 콘크리트로 돼있고 내부를 고망간강으로 마감했다"며 “각 탱크당 2650톤 가량 소요될 예정이고, 직경은 90.4m, 높이가 55.8m로 구성돼있다"고 언급했다.

한편 포스코인터내셔널은 선박 시운전과 벙커링 등 LNG 터미널 연계 사업도 시행하고 있다. 해상 황산화물 배출 규제에 따른 친환경 선박 발주가 꾸준히 늘고 있어 매년 평균 30~50여척의 LNG선이 국내 조선소에서 신규 건조되는 만큼 새로운 수익이 발생한다는 게 사측 전언이다.

철제 난간을 올라 부두 작업 현장을 둘러보니 LNG 선박이 접안된 상태였다. 기술자들은 게임기의 조이 스틱을 조작하듯 LNG용 머신 로딩 암을 선박으로부터 분리했고, 16개의 볼트가 달린 원판으로 마감하는 모습이 보였다.

서기식 포스코인터내셔널 터미널건설추진반장은 “현재 신조 LNG 선박을 위한 시운전 작업이 가능한 국내 회사는 한국가스공사와 민간에서는 당사 뿐"이라며 “2006년에 처음 시작해 지금까지 300척의 신조 선박 작업을 단 한 건의 사고도 없이 안전하게 수행해 오고 있다"고 설파했다.

박규빈 기자 kevinpark@ekn.kr