[르포] 니켈을 대체할 포스코의 신소재 '고망간강', 장인화 회장의 승부수

기사입력 : 2025년03월03일 10:00

최종수정 : 2025년03월03일 15:51

광양 제철소·LNG 터미널 현장
LNG 시장 맞이하는 신소재 '고망간강' 공개…영하 163도까지 견뎌
장인화 회장의 투자 결단…그룹사·한화오션 등과 상용화

[광양=뉴스핌] 조수빈 기자 = "액화천연가스(LNG) 탱크를 보시면 밥솥과 같이 외부와 내부가 다른 소재로 되어 있습니다. 바깥 면은 콘크리트로 되어 있고 LNG와 직접 닿는 안쪽 면에는 포스코가 15년간 개발한 신소재 '고망간강'이 적용돼 있습니다. 보관의 효율성을 위해 LNG가 액체로 존재할 수 있는 영하 163도에 맞춰 LNG탱크의 온도를 설정하는데 고망간강은 이러한 극저온성과 고강도, 내마모성 등의 특징을 전부 만족하는 신소재입니다."

광양 제2 LNG터미널 부지에 건설 중인 20만㎘ 탱크 2기 전경. [사진=포스코홀딩스]

지난달 26일 찾은 광양 LNG터미널에서는 포스코의 고망간강이 적용된 20만 킬로리터(㎘)급 LNG탱크 7호기가 한창 건설 중이었다. 현장에서 만난 주성철 포스코인터내셔널 차장은 LNG산업의 핵심 소재로 자리 잡은 고망간강의 특성을 설명했다. 겉으로 보기엔 일반 탄소강과 큰 차이가 없어 보이지만, 극저온 환경에서 그 진가가 발휘된다는 것이다.

주 차장은 현장에서 "고망간강은 기존 니켈 대비 30% 가량 가격 경쟁력이 뛰어나다"며 "한국가스공사나 해외에서도 수요가 있을 것으로 전망된다"고 덧붙였다.

광양 제2 LNG터미널 부지에 고망간강 기술을 활용해 건설 중인 7호기 탱크 내부사진. [사진=포스코홀딩스]

◆극저온·고강도·내마모성까지 갖춘 신소재 '고망간강'

LNG는 천연가스에서 불순물을 제거하고 대량 수송을 위해 영하 163도에서 압축·액화해 운반한다. 이를 저장하는 탱크 역시 극한의 저온과 강한 압력을 견뎌야 하며, 내마모성도 요구된다. 그동안 니켈, 알루미늄 등 합금 소재가 사용돼 왔지만, 니켈은 가격이 비싸고 이차전지 산업 등에서도 수요가 높아 공급이 불안정한 단점이 있었다.

포스코는 이러한 문제를 해결할 대체 소재로 고망간강을 개발했다. 하지만 상용화 과정은 쉽지 않았다. 망간을 첨가하면 내마모성과 강도는 증가하지만, 밀도가 높아 부서지기 쉽고 산화가 잘돼 가열상태에서의 제어도 어렵다. 또한 망간 소재는 자석에 붙지 않아 운송도 어렵다. 이를 극복하기 위해 포스코는 오랜 철강 기술 노하우를 바탕으로 제어압연과 냉각 기술을 최적화하며 성능을 끌어올렸다.

정영덕 포스코 후판기술개발섹션 리더는 "고체망간이 아니라 망간을 녹여 액체 상태의 망간을 활용할 수 있는 용융망간을 활용할 수 있는 신규 제조 프로세스를 구축했고 녹인 망간의 온도를 유지해 산화를 막고 제강과 주편을 생산하는 연주라는 공정으로 이동시키는 포스코만의 기술을 구축했다.

광양제철소 후판공장 고망간(Mn)강 생산공정. [사진=포스코홀딩스]

기술 개발과 함께 국제 표준 등록도 병행했다. 기존 소재를 대체하기 위해선 글로벌 기준을 충족해야 했기 때문이다. 2017년 미국재료시험협회(ASTM) 표준 기술로 등재된 데 이어, 국제해사기구(IMO)에서도 LNG 및 암모니아 연료탱크 소재로 공식 인정받았다. 포스코의 기술이 곧 세계 표준이 된 것이다.

고망간강이 본격적으로 수익을 내기 시작한 것은 2020년 무렵부터다. 포스코인터내셔널이 보유한 광양 LNG터미널 5, 6호기에 적용된 데 이어, 현재 건설 중인 7, 8호기에도 사용되고 있다. 2022년에는 한화오션이 건조한 초대형 원유운반선에 LNG 연료탱크로 탑재됐으며, 현재까지 총 36척의 LNG 추진선 연료탱크에 적용되었다.

◆장인화 회장의 전폭적 지원…포스코인터·이앤씨 등 그룹사 역량 집결

이 같은 성과의 배경에는 LNG 시장 선점을 위해 전폭적인 지원을 아끼지 않은 장인화 포스코그룹 회장의 결단이 있었다. 기술 개발 초기에는 수익이 발생하지 않았지만, 장 회장은 지속적인 투자를 이어갔다. 시장 진입을 위해 직접 나서기도 했다.

진공흡착식(Vacuum) 크레인으로 고망간강 후판제품을 이송하는 모습. 일반강은 마그넷 크레인을 통해 이송하나, 고망간강은 비자성 강판으로 진공흡착식 크레인을 사용한다. [사진=포스코홀딩스]

이순기 포스코 수석연구원은 "광양 LNG터미널의 육상 LNG탱크에 고망간강을 적용하기까지 난관이 많았다. 기존에 정해진 소재가 있었지만 장 회장께서 그룹사 시너지 차원에서 고망간강을 사용하자고 결정했다"고 설명했다. 포스코그룹이 자체적으로 경쟁력을 인정했기에 가능했던 선택이었다.

장 회장은 한화오션 경영진을 직접 만나 설득에도 나섰다. 조선사 입장에서는 신소재를 선박에 적용하는 것이 리스크가 될 수 있었기 때문이다. 하지만 장 회장의 적극적인 설명 끝에 한화오션도 LNG 연료탱크 소재로 고망간강을 채택하기로 했다.

터미널 관계자가 광양 LNG터미널에 정박한 LNG선에 선박시운전을 위한 천연가스 주입 작업을 진행하고 있다. [사진=포스코홀딩스]

포스코가 차세대 성장 동력으로 낙점한 LNG 사업의 핵심지는 광양이다. 포스코인터내셔널은 20년간 1조450억원을 투자해 광양에 93만 ㎘ 저장용량을 갖춘 제1 LNG터미널을 구축했다. 이후 5, 6호기 저장탱크부터 고망간강을 적용하기 시작했다. 현재 20만 ㎘급 LNG탱크 2기를 추가로 건설하는 광양 제2 LNG터미널 사업도 추진 중이다.

광양 제2 LNG터미널이 완공되는 2026년에는 총 133만 ㎘의 LNG 저장 용량을 확보할 예정이다. 이는 전국민이 약 40일 동안 사용할 수 있는 난방용 가스를 저장할 수 있는 규모다.

포스코이앤씨는 제1 LNG터미널 건설을 마무리한 데 이어, 2022년부터 제2 LNG터미널 증설공사를 진행 중이다. 2026년 완공을 목표로 LNG 산업 경쟁력을 강화하는 한편, 국가 에너지 안보 확보에도 기여하고 있다.

포스코인터내셔널은 LNG 선박 시운전 사업과 벙커링 사업 등 터미널 연계 사업도 추진하고 있다. LNG 선박 시운전은 조선사가 선주에게 인도하기 전 LNG가 정상적으로 저장되고 주요 설비가 원활히 작동하는지를 점검하는 과정이다. 이날 방문한 광양터미널 부두에는 LNG 운반선이 시운전을 위해 정박해 있었다.

LNG 산업이 친환경 에너지로 가는 다리 역할을 하는 가운데, 포스코는 차세대 에너지 인프라 구축에 더욱 속도를 낼 계획이다. LNG 생산에서 운송, 저장, 활용까지 이어지는 전 밸류체인에서 고망간강을 중심으로 한 포스코의 역할이 더욱 커질 전망이다.

beans@newspim.com

사진

광복군, 일본군 무장해제 "항복사실 모르느냐? 변상문의 '화랑담배'는 6·25전쟁 이야기이다. 6·25전쟁 때 희생된 모든 분에게 감사드리고, 그 위대한 희생을 기리기 위해 제목을 '화랑담배'로 정했다. 우리는 그들에게 전의(戰意)가 없는 것을 보이기 위해 기관단총을 모두 어깨에 걸쳤다. 그러고도 만일을 위해서 각각 산개하면서 뛰어내리기 시작했다. 드디어 내 차례가 왔다. 몸을 날렸다. 아. 그때 그 바람 냄새, 그 공기의 열기, 아른대는 포플러의 아지랑이, 그리고는 아무것도 순간적이었지만 보이지 아니했다. 그러나 어쩐 일인가? 우리 주변엔 돌격 태세에 착검한 일본군이 포위하고 있었다. 워커 구두 밑의 여의도 모래가 발을 구르게 했다. 코끼리 콧대 같은 고무관을 제독총에 연결한 험상궂은 방독면을 뒤집어쓴 일본군이 차차 비행기를 중심으로 원거리 포위망을 좁혀오고 있었다. 너무나도 위험한 상황이었다. 이것이 그리던 조국 땅을 밟고 처음 맞은 분위기였다. 동지들은 눈빛을 무섭게 빛내면서 사주경계를 했다. 그러나 아직 기관단총을 거머쥐지는 아니했다. 여의도의 공기가 움직이지 않는 고체처럼 조여들어 왔다. 뿐만 아니었다. 타고 온 C46형 수송기로부터 한 50여m 떨어진 곳의 격납고 앞에는 실히 1개 중대나 되는 군인들이 일본도를 뽑아 든 한 장교에게 인솔되어 정렬해 있었다. 그 앞에는 고급장교인 듯한 자들이 한 줄 또 섰고, 장군 몇 명도 있는 듯했다. 그러나 무엇보다도 8월 18일 한낮의 그 뜨거운 여의도 열기가 우리를 더욱 긴장시켰다. 격납고 뒤에까지 무장한 군인이 대기하고 있었다. 중형전차의 기관포도 이쪽을 향하고 있었다. 환호하는 광복군. [사진= 국사편찬위원회] 비행장 아스팔트 위엔 한여름의 복사열이 그 위기의 긴장처럼 이글대고 있었다. 어느새 우리는 땀에 젖어 있었다. 기막힌 침묵이 십여 분이나 지났다. 그러나 그들은 어떤 행동도 취해 오지 않았다. 마침내 우리가 발걸음을 옮겼다. 우리는 일본군 고급 장교들이 늘어선 쪽으로 한걸음 씩 움직였다. 각자 산개, 조심하라! 누군가가 이렇게 나직하게 말했다. 서해 연안으로 비행기가 고도를 낮출 때 누군가가 유서를 쓰던 일이 이 순간 내 머릿속에서 상기되었다. 일본군 병사들은 우리가 다가서자 의외로 포위망을 풀 듯이 비켜섰다. 우리는 아직 기관단총을 어깨에 멘 그대로였다. 일본군이 길을 열어주자, 그들도 일본군 육군 중장을 선두로 한 장교단이 우리 쪽으로 오기 시작했다. 그가 바로 조선주차군사령관 죠오쯔끼(上月良夫)였다. 쬬오쯔기는 그의 참모장 이하라 소장과 나남 사단장과 참모들을 뒤로 거느렸다. 우리도 좌우로 벌려 섰다. 쬬오쯔기가 「나니시니 이라시따노?(무슨 일로 왔소?)」말문을 열었다. 퍽 야무지게 보였다. 우리는 말 대신 영등포 상공에서 뿌리다 남긴 선전 전단을 내밀어 주었다. 우리의 임무가 일본어와 우리말로 적힌 전단이었다. 거긴 또 우리가 이렇게 들어오게 된 사연도 적혀있었다. 우리는 한 장씩 그 전단을 다른 일본군 장교들에게 나누어 주었다. 쬬오쯔끼는 이를 받아 읽고, "일본은 정전만 한 상태이니 일단 돌아갔다가 휴전 조약이 체결된 다음에 재입국하라"라고 말했다. 그러면서 은근히 위협했다. 자기네 병사들이 꽤 흥분되어 있으니, 만약 돌아가지 않으면 그 신변 보호에 안전책임을 지기가 어렵다는 분위기라고 했다. 이에 이범석 장군이 "네 놈들의 천황이 이미 연합국에 무조건 항복한 사실을 모르느냐? 이제부터는 동경의 지시가 필요 없다는 것을 알아야 한다"라고 맞섰다. 그러나 쉽사리 양보하지 않았다. 옥신각신 말이 몇 번 건너 왔다 갔다. 갑자기 쬬오쯔끼는 한 일본군 대령에게 일을 처리하라고 지시했다. 그러면서 그는 동경서 손님이 오기로 되어 있어 마중을 나와 있던 참이란 말을 하고는 물러가 버렸다" 이범석 장군은 일본군 측에 "조선 총독을 만나 담판 짓겠다'라고 요구했으나 거절당했다. 일본군 무장해제 임무를 띠고 국내로 들어 온 '광복군 국내정진군'은 아무런 소득도 올리지 못한 채 다음 날 8월 19일 14:30분 여의도 기지를 이륙하여 중국으로 돌아갔다. 광복군은 미군정이 시작되고 나서 한참이나 지난 다음에 개인 자격으로 귀국할 수밖에 없었다. 조짐이 좋지 않았다. / 변상문 국방국악문화진흥회 이사장 2025-09-29 08:00

사진

중국 전기차 주행거리 두배 증가 배터리 개발 [베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 중국이 에너지 밀도를 두 배 증가시킬 수 있는 전고체 배터리를 개발해 낸 것으로 나타났다. 중국 칭화(淸華)대학 화학공학과의 연구팀은 '음이온이 풍부한 용매화 구조 설계'를 개발해 냈으며, 이를 기반으로 불소 함유 폴리에테르 전해질을 성공적으로 만들어냈다고 중국 관찰자망이 30일 전했다. 해당 연구 성과는 논문 형식으로 국제 학술지인 네이처에 등재되었다. 연구진이 만들어낸 폴리에테르 전해질은 고체이며, 연구팀은 해당 전해질을 사용하여 전고체 배터리를 제작했다. 제작된 전고체 배터리는 604Wh/kg의 에너지 밀도를 기록했다. 이는 현재 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도가 150~320Wh/kg인 점을 감안하면 에너지 밀도가 두 배 이상 높아진 것이다. 동일한 무게의 배터리이지만 해당 전해질을 사용한 전고체 배터리는 두 배 이상의 전력을 충전할 수 있는 셈이다. 이론적으로 전기차의 1회 충전 주행 거리가 두 배 증가할 수 있게 된다. 현재 500km가량을 주행할 수 있는 전기차가 1000km를 주행할 수 있게 된다. 해당 전고체 배터리는 안전성 테스트도 통과하였다. 못을 박아도 화재와 폭발이 일어나지 않았다. 또한 120도의 높은 온도의 박스 안에 6시간 동안 방치되었지만, 연소나 폭발이 일어나지 않았다. 또한 500회 이상 충방전을 거치면서도 에너지 저장 용량은 안정적으로 유지되었다. 연구진이 만들어낸 전고체 배터리가 상용화된다면 많은 분야에서 활용이 가능해진다. 전기차의 주행 거리는 두 배 증가하며, 드론의 비행 거리도 두 배 증가하게 된다. ESS(에너지저장장치) 역시 부피당 저장 용량을 크게 끌어올리게 되며 ESS 소형화가 가능해진다. 칭화대 연구진이 개발한 전고체 전해질의 도식도 [사진=네이처 캡처] ys1744@newspim.com 2025-09-30 10:35