최정우의 꿈… 준비된 포스코, 철강으로 미래차시대 연다

광양제철소 10월 연산 30만톤 Hyper NO 공장 신설
지난 3일부터 시운전… 모터 효율 대폭 끌어올릴 강판
기가스틸 100만톤 체제 구축·해외전문 가공센터 설립도

광양제철소 전기강판공장 전경. /제공 = 포스코

포스코가 광양에서 전기차의 주행거리를 대폭 끌어올릴 세계 최고수준의 고효율 무방향성 전기강판 생산을 시작했다. 오는 10월 본격 양산에 이어 내년 2단계 준공까지 마치면 포스코는 연 500만대 전기차에 구동모터용 전기강판을 공급할 수 있는 생산능력을 갖추게 된다. 성숙산업으로 분류되는 철강을 잠재력 큰 성장산업으로 끌어올린 건 취임하며 줄곧 '포스트 철강' 시대를 외치고 준비 해 온 최정우 회장의 저력이다.

6일 포스코에 따르면 지난해 4월 광양제철소에 총 1조원을 쏟아부은 연산 30만톤 규모 '하이퍼(Hyper) NO' 공장이 오는 10월 1단계 준공을 앞두고 지난 3일부터 시운전을 시작했다.

하이퍼 NO는 철손(모터 코아의 철심에서 발생하는 전력 손실)값이 3.5W/kg 이하의 전기강판이다. 철손값이 낮으면 낮을수록 구동모터 제작시 모터 효율이 좋아지는 것으로 이해하면 쉽다. 포스코의 하이퍼 NO는 세계 최고 수준의 고효율 무방향성 전기강판으로, 전기에너지를 회전 에너지로 변화시키는 과정에서 발생하는 에너지 손실이 일반 전기강판 대비 30% 이상 낮다.

하이퍼 NO를 생산할 수 있는 기술력을 보유한 철강사는 세계적으로 매우 한정 돼 있으며, 해당 철강사들은 수 많은 특허로 생산 기술을 보호하고 있다. 포스코는 국내에서 양적·질적으로 독보적인 하이퍼 NO 관련 특허를 보유하고 있고, 글로벌 시장에서도 특허 경쟁력에서 경쟁사들을 앞서 나가고 있다.

포스코는 하이퍼 NO 두께를 0.15mm까지 생산 가능한 기술력을 보유함으로써 친환경 전기차용 구동모터 코아의 효율을 높이고 주행거리를 대폭 개선시키는데 앞장 서고 있다.

이번 공사는 포스코가 1979년 전기강판 첫 생산 이후 44년간 축적된 국내 유일의 전기강판 생산 노하우가 바탕이 되어 순수 자체 기술력으로 추진하고 있다. 특히 최신예 설비 도입으로 생산 가능 두께를 최대 0.1mm까지 낮출 계획이다.

그동안 포스코는 포항제철소에서만 연간 10만톤의 하이퍼 NO를 생산해왔지만 2024년 10월 2단계 준공이 완료되면 포항과 광양을 합쳐 연간 40만톤을 생산할 수 있게 된다. 이는 전기차 500만대의 구동모터 코아를 만드는 데 쓰일 수 있는 양이다.

포스코는 향후 지속 증가하는 하이퍼 NO 수요에 대응하기 위해 국내외에 전기강판 공장 신·증설도 검토하고 있다. 이 밖에도 포스코는 다양한 친환경차용 강재 개발을 주도하며 시장을 선도하고 있다.

전기차는 주행거리 향상이 업계의 핵심 이슈로, 전비 향상에 직접적 영향을 미치는 구동모터용 무방향성 전기강판의 중요성이 부각되고 있다. 전기강판은 규소(Si)가 1~5% 함유돼 전자기적 특성이 우수하고 전력 손실이 적은 강판으로 전자기적 특성에 따라 방향성 전기강판과 무방향성 전기강판으로 구분된다. 한쪽으로 균일한 자기적 특성을 띄는 방향성 전기강판은 주로 정지방식의 변압기에 사용되며 모든 방향에서 균일한 자기적 특성을 보이는 무방향성 전기강판은 회전방식의 구동모터 등에 사용된다.

글로벌 시장조사업체는 최근 급격한 친환경차로의 전환 및 부품 전동화에 따라 2025년부터는 구동모터 소재인 친환경차용 무방향성 전기강판 수요가 공급을 앞질러 2030년 92만7000톤의 소재가 부족할 것으로 분석했다.

광양제철소 전기강판공장 건설현장. /제공 = 포스코

포스코는 꿈의 강판이라고 불리는 초고강도 강판 '기가스틸' 등 고부가가치 제품의 생산 확대와 품질 경쟁력 강화를 통해 전기차용 소재 시장을 선점한다는 전략이다. 광양제철소는 단일 규모로 세계에서 가장 큰 제철소로, 세계 최고 수준의 기술력을 갖춰 '글로벌 No.1 자동차강판 전문 제철소'로 거듭나고 있다.

지난 해 광양제철소는 약 820만톤의 고품질 자동차 강판을 생산해 국내외 주요 자동차사 및 부품사에 공급했다. 전세계 자동차 판매량이 연간 8000만대 수준인 점을 감안하면 10대 당 1대 꼴로 포스코가 생산한 자동차 강판을 사용한 것이다.

글로벌 시장조사업체에 따르면 전 세계 친환경차 생산 규모는 2020년 644만대에서 2025년 3504만대, 2030년에는 6036만대 수준으로 글로벌 전체 자동차 생산 대수의 62% 를 차지할 것으로 전망된다.

전기차는 배터리팩 무게로 인해 내연기관 차량 대비 25% 정도 더 무겁기 때문에 글로벌 전기차社가 모두 경량화에 전력을 기울이고 있으며, 동시에 탑승자의 안전을 위한 튼튼한 차체 개발에도 중점을 두고 있다.

포스코가 생산하는 기가스틸(Giga steel)은 인장강도 1GPa 이상의 초고강도 강판으로서 높은 인장강도는 물론 성형성도 겸비한 차세대 자동차 강판으로, 자동차 차체 뿐만 아니라 차체 뿐만 아니라 차체 중량을 견디며 노면의 충격을 흡수하는 현가장치 등에 꾸준히 적용되어 오고 있다.

특히 1㎟ 면적당 100kg 이상의 하중을 견딜 수 있어 차량 부품 소재의 두께를 줄여 경량화가 가능하기 때문에 에너지 효율이 요구되는 전기차에 적합하다.

이미 포스코는 2012년에 기가스틸을 45% 이상 적용해 기존 차체 대비 차량 무게를 약 26% 줄인 전기차 차체 실증 모델인 PBC-EV(POSCO Body Concept for Electric Vehicle)를 전 세계 철강사 최초로 개발했다. PBC-EV는 국제자동차안전표준에 포함된 모든 기준과 요구사항을 만족시키며 경량화 향상과 충돌 안정성을 동시에 인정받으며 포스코의 기술력을 입증했다.

포스코는 2021년 9월 기가스틸 100만톤 생산체제를 구축하고, 최대 0.5mm 두께까지 얇게 만들면서도 폭은 1,650mm까지 넓힐 수 있는 박물 전용 압연기(ZRM) 등의 설비를 갖춰 자동차사들이 설계를 용이하게 할 수 있도록 지원하고 있다. 또한 △정밀한 온도 관리 △정정 능력 증대 △제품 다변화를 통해 엄격해지고 있는 고객사의 요구에 대응하고 있다.

아울러 포스코는 세계 최대로 성장한 중국 자동차 시장에 적극 대응하기 위해 지난 5월 중국 현지 가공센터인 POSCO-CSPC(China Suzhou Processing Center)에 기가스틸 전문 복합가공 공장을 준공했으며, 포스코와 하북강철의 합작사 하강포항기차판유한공사가 건설 중인 연산 90만톤 규모의 자동차용 도금강판 공장에도 기가스틸 생산 라인을 구축할 예정이다.

포스코는 전기차 중심으로 전환하는 자동차 산업에 대응해 기가스틸 생산량을 늘리며 고강도 소재 복합 가공이 가능한 해외 가공센터를 확대해 안정적인 공급 체계를 구축해 나갈 계획이다.

광양제철소 4도금공장 7CGL 내부. /제공 = 포스코

포스코는 전기차 멀티머티리얼(Multi-Material) 배터리팩을 개발했다. 배터리팩을 단위 부품으로 나누고 철강과 알루미늄을 기능에 따라 최적 부분에 배치해 재료 효율을 극대화하고 자동차사들의 원가와 성능 요구사항을 동시에 만족시켰다. 멀티머티리얼 배터리팩은 기존 철강 배터리팩 대비 중량은 10% 낮추고 충돌 성능은 20% 개선했으며, 동일 무게의 알루미늄 배터리팩 대비 제조 단가는 20% 이상으로 낮췄다.

또한 포스코는 수소차 연료전지 금속분리판 소재인 'Poss470FC'를 독자 개발해 2018년부터 완성차 업체에 공급함으로써 수소전기차 상용화에 기여했다. 비용이 많이 들고 내구성이 약한 기존의 흑연 대신 가격이 저렴하고 성형하기 쉬운 'Poss470FC'는 크롬이 첨가되어 있어 녹이 잘 슬지 않을 뿐만 아니라 전도성이 좋아 전기를 잘 전달하는 장점이 있다.

한편 포스코는 2021년 친환경차용 소재 브랜드 'e Autopos'를 론칭한 이후 전기차와 수소차 등 친환경차에 사용되는 포스코의 철강 및 이차전지소재를 활용하는 고객사를 대상으로 맞춤형 통합 솔루션 활동을 강화하고 있다.

앞으로도 포스코는 최우선적으로 고객 목소리를 경청하면서 고객사와 친환경차의 미래를 함께 열어갈 계획이다. 포스코는 친환경차 시대를 선도하는 생산 체제를 단계적으로 구축해 차세대 강종 개발을 가속화해 친환경차 소재 전문 메이커로 발돋움한다는 방침이다.

최정우 포스코그룹 회장. [포스코홀딩스 제공]