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[르포] 포스코 '자동차강판의 심장'…광양제철소를 가다

4냉연 공장 합리화 이후 기가급 AHSS 생산 최적
세계 자동차 10대 중 1대는 포스코 강판 적용

황준익 기자 (plusik@ebn.co.kr)
김지웅 기자 (jiwo6565@ebn.co.kr)

등록 : 2017-06-30 14:33

▲ 광양제철소 전경.ⓒ포스코
[광양=황준익·김지웅 기자] 최근 출신된 쌍용자동차의 'G4렉스턴'은 프레임 바디방식의 SUV다. 프레임바디는 차체의 골격 역할을 하는 프레임 위에 바디를 조립해 자동차를 생산하는 방식으로 차체의 강성이 높아 안전성, NVH성능(소움, 진동 및 내구성) 등에서 장점이 있다.

하지만 별도의 프레임 없이 여러 부품을 접합해 바디를 구성하는 모노코크바디 대비 차체가 무거워 연비나 주행성능이 떨어진다.

해답은 '기가스틸'에 있다. 기가스틸은 1㎟ 면적당 100㎏ 이상의 하중을 견딜 수 있는 차세대강판이다. 양쪽 끝에서 강판을 잡아당겨 찢어지기까지의 인장강도가 980MPa(1기가파스칼, GPa) 이상이서 '기가스틸'이란 이름이 붙여졌다.

G4렉스턴 차체 프레임에는 1.5GPa급 기가스틸이 적용됐고 590MPa급 이상 초고강도강을 63%까지 확대해 안전과 경량화 두 마리 토끼를 잡았다.

기가스틸은 포스코가 만들었다. 자동차강판의 기술 '집합소'인 광양제철소 4냉연공장을 지난 28일 찾았다.

광양제철소는 연간 830만t 가량의 자동차강판이 생산되는 자동차강판 전문 제철소다. 특히 지난해 6월 합리화 공사를 마친 4냉연공장(연산 220만t)은 기존 초고장력 강판(AHSS) 대비 강도와 연성이 향상된 GPa급 AHSS 생산이 가능하다.

냉연강판은 열연강판을 산세 및 냉간압연(PCM)을 통해 FH(Full Hard)코일로 만든 다음 FH코일을 연속소둔설비(CAL) 과정을 거쳐 탄생된다.

4냉연공장에는 4-1 CAL과 4-2 CAL 두개의 라인이 있다. 두 라인 모두 생산능력은 연간 약 100만t이지만 4-1 CAL은 전세계에서 유일하게 제품 폭을 800~1860mm까지 생산 가능해 자동외판 광푹재에 특화돼 있다.

4-2 CAL은 일본 철강사 NSSMC에서 도입한 CAL 설비가 있다. 4-1 CAL과 달리 재가열, 급냉설비 등이 있어 AHSS 생산이 용이하다. 합리화 이후에는 레이저 용접기를 도입해 기가급 AHSS 생산이 가능해졌다.

이용현 광양제철소 4냉연공장 과장은 "AHSS는 냉각을 빠르게 해야 생산이 가능하고 재가열 설비가 있어야 연신률을 상당부분 높일 수 있다"고 설명했다.

이어 "합리화 이전에는 기가급 AHSS 용접이 힘들었었다"며 "합리화 이후 기가스틸 생산에 대한 실험을 많이 진행했다. 레이저 용접을 통해 생산량이 늘어나고 있다"고 강조했다.

▲ 광양 4냉연공장 2CAL.ⓒ포스코
◆"15분에 1개"…기가스틸 생산 최적화 '4냉연공장'

4냉연공장 안에 들어서니 거대한 PCM과 CAL설비가 위용을 자랑했다. PCM을 거치기 전 표면이 더러운 열연코일에 4번 염산처리를 통해 깨끗이 만드는 산세과정이 이뤄진다.

이후 트리머(trimmer)를 통해 고객 요구대로 크기를 절단하고 5개의 롤이 장착된 압연기를 지나면 FH코일이 완성된다. 4-1 CAL에서는 연속작업을 위해 코일 맨 끝단과 다음 코일 맨 앞단 간 전기용접이 진행된다.

FH코일은 표면의 압연유를 제거한 이후 CAL 공정에서 가열과 냉각을 거쳐 고객이 원하는 두께와 재질을 확보한다. 후처리공정에서 스킨패스밀을 통해 코일을 다듬고 녹방지를 위한 오일을 도포하면 은빛의 냉연코일이 최종적으로 만들어진다.

이 과장은 "15분에 1개씩 냉연코일이 생산된다"고 귀띔했다.

포스코는 1973년 국내 자동차사에 열연코일 판매를 시작으로 1992년 자동차강판 전문 제철소인 광양제철소의 종합준공 이후 본격적으로 자동차강판을 생산 및 판매해오고 있다. 현재 포스코는 세계 15개 자동차사, 61개국에 자동차강판을 공급하고 있다.

지난해 포스코는 자동차강판 판매량 약 900만t을 달성했다. 전세계 자동차강판의 약 10%를 공급하는 수치다.

광양제철소 관계자는 "전세계 자동차 10대 중 1대는 포스코 강판이다"며 "동남아 수출이 22% 비중을 차지해 가장 많다"고 말했다.

광양제철소의 국내와 해외매출 비중은 4:6이다. 포스코가 판매한 900만t의 자동차강판은 포스코 전체 판매량의 25%로 글로벌 메이저 자동차강판 생산, 판매 철강사 중 가장 높은 수치다.

세계 최대 철강사 아르셀로미탈이나 일본의 NSSMC도 자동차강판의 판매비중이 10~15%에 불과하다.

▲ 광양제철소 전경.ⓒ포스코
◆ 포스코 '자동차강판 심장' 광양제철소

광양제철소 안으로 들어서자 초대형 고로 5기가 그 모습을 드러냈다. 1987년 4월 1고로 가동을 시작해 총 5기의 고로에서는 연간 2190만t의 쇳물을 생산한다. 1년 365일, 15년 넘게 쉴 새 없이 쇳물을 뿜어내는 고로에서 광양제철소 힘이 고스란히 느껴졌다.

광양제철소는 여의도 7배 면적인 647만평 규모다. 포항제철소 대비 면적은 약 2배, 연간 철강 생산량은 400만t 정도 더 많다. 특히 포스코 광양제철소 본관 건물입구에 걸려있는 ‘자동차 강판 전문제철소’라는 간판이 한 눈에 들어왔다.

광양제철소 내 들어선지 얼마 안됐을까 광양제철소 관계자는 고로 맞은편 원통형 관을 가리켰다.

이 관은 고로와 철강제품의 주 원료인 철광석을 태우는 코크스(석탄 종류) 공정에서 발생한 가스를 보관하는 이동 통로다.

이 곳에 모아진 가스는 열연, 냉연 등 철강제품을 생산하는 2차 에너지원으로 재활용 된다. 이는 물론 철강제품을 생산하고 남은 폐열은 다시 회수해 전력으로 재활용 돼 사무실 난방용 등에 쓰인다.

이어 철광석과 석탄을 공급받는 하역부두가 저 멀리 한눈에 보였다. 하역부두는 수심이 깊어 30만t급 선박 2척이 동시에 접안할 수 있는 능력을 갖췄다.

포스코는 호주와 브라질 등지에서 철강제품 원료 및 연료는 물론 삼척에 위치한 시멘트사들로부터 석회석을 공급받는다. 또 철강제품을 생산하고 남은 철강 부산물인 슬래그를 광양제철소 인근에 위치한 시멘트사들에 시멘트 원료로 공급하기도 한다.

포스코 관계자는 "글로벌 시장에서 요구받는 다양한 니즈에 대응하는 고급 자동차강판을 생산하는 공장으로 특화하겠다"며 "고급화되고 있는 자동차 트렌드를 선도하는 맞춤형 솔루션을 제공할 방침이다"고 말했다.