고려용접봉, 9% Ni강 용접재료 사업 강화

전 세계적 탄소중립 흐름 속에 기존 석탄 기반 화력발전소와 중유 기반 선박을 LNG 발전소와 LNG 추진 선박으로 교체하는 수요가 크게 늘면서 관련 철강 수요도 증가하고 있다.

시장조사기관 등에 따르면 전 세계 LNG 시장은 전년 대비 3∼5% 늘고 2040년까지 지속 성장할 것으로 예상된다. 우리나라의 경우 2034년 LNG 수요가 올해 대비 약 700만 톤 증가한 5,235만 톤에 이를 것으로 전망된다. 이에 따라 LNG를 수입해 보관하는 저장탱크도 2031년까지 가스공사 10기, 민간 8기 등 18기가 추가로 건설될 예정이다.

LNG저장탱크와 LNG선박의 경우 영하 165도의 액화 LNG를 저장하기 때문에 극저온에서도 견딜 수 있는 인성과 강도를 갖춘 특수강 소재가 필요하다. LNG저장탱크용 소재로는 국내를 포함해 세계적으로는 9% 니켈강을 주로 사용하고 있다.

국내에서는 포스코가 지난 1990년대 초에 국내 최초로 극저온용 9% 니켈강을 개발해 국내외 LNG 프로젝트에 공급해 오고 있으나, 용접재료는 외산재의 극저온 물성과 작업성을 뛰어넘지 못해 전량 수입에 의존해 왔다.

최근 육상 LNG 저장탱크는 대용량의 내진 특A등급을 갖춘 모델로 설계하는 추세로, 저장탱크의 강재와 용접부에는 기존 대비 더 우수한 물성치가 요구되고 있다.

이로 인해 고품질의 니켈강 용접재료 국산화 요구가 커진 가운데 국내 대표 용접재료 제조업체인 고려용접봉과 포스코는 지난 2020년부터 전략적 기술 개발 협약을 맺고, 9% 니켈강용 국산 용접재료 개발에 착수해 2년여의 개발 기간을 거쳐 3종의 용접재료(SMAW, FCAW, SAW)를 공동 개발했다.

각 제품별 특성을 살펴보면 ‘SMAW(shield metal arc welding)’는 피복재로 둘러싸인 모양의 용접봉을 이용해 모재에 직접 아크를 발생시켜 용접하는 방식을 가진 소재이며, ‘FCAW(flux cored arc welding)’는 전극 와이어 중심부에 용제(플럭스)를 충전한 플럭스 코어드 와이어와 모재 사이에 아크를 발생시켜 용접하는 방식의 소재이다. 그리고 ‘SAW(submerged arc welding)’는 비피복 용접봉인 전극 와이어와 모재 사이에 피복재 역할을 하는 입상의 용제를 지속 공급, 아크를 발생시켜 용접하는 방식의 소재이다.

특히, 양사가 공동 개발한 9% 니켈강 용접재료는 수동·자동·반자동 등 모든 용접 방법에 사용할 수 있다.

수요업계 관계자들은 “포스코의 9% 니켈강과 고려용접봉의 니켈강 용접재료는 스패터(spatter : 용접 중 비산하는 슬래그나 금속 알갱이) 발생이 적고, 아크 안정성이 높아 외산재를 뛰어넘는 우수한 작업성을 가졌고, 극저온 환경에서도 우수한 용접부 물성을 보였다”고 평가했다.

특히, 고려용접봉의 9% 니켈강 용접재료는 외산재와 동등 혹은 그 이상 수준의 용접부 극저온 물성을 확보할 수 있다. 게다가 용접 작업성과 용착효율은 더 우수해 용접부 결함을 최소화할 수 있고 시공비를 절약할 수 있는 장점이 있다.

포스코 9% 니켈강과 국산 용접재료가 적용된 용접부는 국내 LNG 저장탱크 발주처인 한국가스공사와 해외 건설설계사의 대형파괴시험을 모두 통과했다. 또한 가스공사의 품질기준과 해외 건설설계사의 시험 항목을 모두 만족하는 등 높은 신뢰성도 확보했다.

고려용접봉과 포스코는 용접재료 국산화로 수입재 대비 약 30% 이상의 비용 절감 효과가 있을 것으로 기대하고 있으며, 9% 니켈 강재와 용접재료를 패키지화해 공급 중이다.

최근 국내 고로사들과 용접재료업계, 조선 및 플랜트업계 등은 세계 경제의 침체와 중국의 저가 공세로 큰 어려움을 겪고 있다.

이러한 상황에서 포스코의 9% 니켈강과 고려용접봉의 니켈강 용접재료 패키지를 소재로 활용할 경우 국내외 LNG 프로젝트 수주 경쟁과 비용 절감에 많은 도움이 될 것으로 기대된다.

국내 용접재료 시장이 성장 한계에 다다른 상황에서 신성장동력 확보에 주력하고 있는 고려용접봉은 향후 세계적인 LNG 시장 성장에 대응하여 고려용접봉은 향후 9% 니켈강 용접재료 판매 확대를 적극 추진할 계획이다. 또한 친환경 에너지 산업용 소재 개발을 지속하여 탄소중립 시대를 선도할 계획이다.