“고망간강은 포스코 유일 기술, 오직 포스코만 생산 가능”…고망간강 제작·적용된 광양제철소와 광양LNG터미널

“고망간(Mn)강은 성분뿐만 아니라 제품을 생산하는 과정(프로세스)과 방법이 포스코만의 특허입니다. 전 세계에서 오직 포스코만이 수십년간 철강분야에서 축적한 기술 노하우의 산물인 제어압연과 냉각기술로 망간을 포함하면서도 강도가 우수한 제품인 고망간강을 제작할 수 있습니다.”

전남 광양제철소 후판공장에서 진공흡착식(Vacuum) 크레인으로 고망간강 후판제품을 이송하는 모습. 포스코그룹 제공

지난달 26일 전양 광양제철소에서 언론을 대상으로 진행된 견학에서 포스코 관계자는 고망간강에 대해 이같이 설명했다.

포스코가 독자 개발한 고망간강은 철에 다량의 망간(Mn, 22.5~25.5%)을 첨가해 -196℃의 극저온에서도 우수한 기계적 특성을 나타낼 뿐만 아니라 고강도, 내마모성, 비자성(非磁性·철의 전자기적 성질을 최소화 할 수 있는 성질) 등 다양한 성능을 가진 철강소재다. 

전남 광양제철소 후판공장 내 생산을 마친 고망간강 후판 제품. 포스코그룹 제공

포스코는 1990년대 초 자동차용 고망간강 개발에 착수했었다. 이후 2008년에는 액화천연가스(LNG) 저장 및 운송을 위해 고망간강을 에너지산업용 신소재로 보고 집중 개발에 들어갔다.

당시 망간 합금 시장에서 고망간강은 기술력 측면에서 구현이 어려운 제품이었다. 강철에 망간을 첨가하면 내마모성과 강도를 높이지만 소재 특성상 밀도가 높아 단단하지만 부서지기 쉽다. 하지만 포스코는 수십년간 철강분야에서 축적한 제어압연과 냉각기술로 망간을 포함하면서도 강도가 우수한 제품을 구현하는데 성공했다.  

전남 광양제철소 후판공장 고망간강 생산공정. 포스코그룹 제공

전남 광양제철소 후판공장 내 생산을 마친 고망간강 후판 제품. 포스코그룹 제공

상용화의 길도 쉽지 않았다. 특히 해상 선박에 고망간강을 적용하는 것이 쉽지 않았는데, 장인화 포스코그룹 회장(당시 포스코 사장)이 한화오션 경영층을 직접 만나 설득에 나서기도 했다. 그러한 노력 결과, 2018년 고망간강 LNG 연료추진 벌크선을 진수한 데 이어 2022년에는 원유운반선과 컨테이선 연료탱크에 고망간강이 사용됐다. 2일 기준 36척의 연료탱크가 고망간강이 적용됐다. 전량 한화오션 선박이다.

또한 포스코이앤씨와 함께 세계 최초 고망간강 LNG탱크인 광양 제1 LNG 터미널 탱크 5호기를 2019년에 준공했으며, 현재 6호기까지 2기를 운영 중이다. 내년 7월 준공 예정인 광양 제2 LNG 터미널 탱크 7·8호기에도 고망간강이 적용됐다.

이날 언론 견학은 고망간강을 생산하는 광양제철소 ‘3제강공장’과 ‘후판공장’, LNG 운반선이 정박해 있는 광양 제 1 LNG 터미널 ‘하역부두’와 제 2 LNG 터미널 LNG 탱크 ‘7호기’ 건설 현장을 둘러보는 것으로 진행됐다. 

후판공장에선 중간 소재인 슬래브가 롤러 위를 움직여 압연기를 통과하면서 길이가 늘어나는 과정, 다량의 고압수를 맞아 스케일(불순물)이 제거되는 과정 등을 볼 수 있었다. 해당 시설은 모두 자동화돼 있어서 현장에 근로자는 보기 힘들었다. 대신 압연에 앞서 쇳물 성분을 조정하고 불순물을 제거하는 3제강공장 운전실을 방문했는데, 그곳에 5∼6명의 근로자가 수 십여개 화면을 보면서 원격으로 설비를 제어하고 있었다. 포스코 관계자는 “대부분 철강 제조 과정이 원격으로 제어되고 있다”며 “고망간강은 쇳물에 다량의 망간을 섞어 만드는 제품으로 비율이 얼마나 되는지, 제작 과정에서 불순물을 어떻게 얼마나 제거하는지 등이 관건”이라고 설명했다.

전남 광양 제 1 LNG 터미널에 정박한 LNG선에서 바라본 터미널 전경. 포스코그룹 제공

전남 광양 제 1 LNG 터미널 하역부두에 정박한 LNG선의 선박시운전을 위한 천연가스 주입하고 있는 모습. 포스코그룹 제공

이어 포스코인터내셔널이 운영 중인 광양 제 1 LNG 터미널로 이동했다. 민간 최초 LNG 터미널로, LNG 운반선에서 운송된 LNG를 저장했다가 기화시켜 배관망을 통해 공급하는 시설이다. 마침 이날은 신규 건조된 7만4000큐빅미터(CBM)급 LNG 운반선이 하역부두에 접안해 시운전을 하고 있었다. 시운전을 마친 이 선박은 조선소에서 최종 검수를 거친 후 이달 중으로 선주에게 인도된다.

전남 광양 제 2 LNG 터미널 부지에 건설 중인 탱크 7호기와 8호기. 포스코그룹 제공

전남 광양 제 2 LNG 터미널 부지에 고망간강 기술을 활용해 건설 중인 7호기 탱크 내부. 포스코그룹 제공

이어 포스코이앤씨가 건설 중인 광양 제 2 LNG 터미널 탱크 7호기로 이동했다. 7호기의 외조(외부) 직경은 90.4m, 높이는 55.8m, 두께는 0.75~1.2m다. 관중석을 제외한 고척돔과 맞먹는 크기로, 현재 7호기 외조는 대부분 완성됐다. 내조(내부)는 지름 84m, 높이 39.2m로, 고망간강으로 이뤄지며 2650t이 들어간다. 현재 공정률은 32%다. 포스코이앤씨 관계자는 “고망간강은 9% 니켈 합금보다 저렴한 가격에 영하 196℃에서도 유지되는 성능 등 장점이 많다”며 “다만 신소재이다보니 5·6호기 제작 초기 어려움이 다소 있었지만, 지금은 경험(노하우)가 쌓여 니켈 합금과 공사기간에서 차이가 발생하지 않고 있다”고 말했다.

포스코는 독자기술을 기반으로 고부가가치 제품의 품질 혁신은 물론 기술의 절대적 우위를 확보해 미래 시장 변화를 주도할 방침이다. 대표적인 것이 고망간강이다. 포스코는 “단순 철강재 공급을 넘어, 고부가가치 철강제품 생산을 확대하는 데 집중할 것”이라며 “LNG 저장탱크에 사용되는 극저온 고망간강을 개발해 차별화된 제품 경쟁력을 확보했으며, 기가스틸(Giga Steel)과 같은 초고강도 경량 소재를 개발해 글로벌 완성차 업체에 공급함으로써 수익성을 극대화하고 있다”고 설명했다.

이복진 기자 [e-mail]