[FETV=김현호 기자] 포스코가 새로운 모빌리티 시장에 맞춘 철강제품 생산개발에 자신감을 피력했다. 

포스코는 전기차, 수소차, 무인자동차로 대표는 뉴(New)모빌리티 시대에 맞춰 자동차의 무게를 획기적으로 줄일 수 있는 차세대 강판으로 분류되는 기가스틸과 전기모터의 효율성을 한층 개선할 수 있는 친환경 최고급 무방향성 전기강판인 하이퍼(Hyper) NO 등 미래 자동차용 소재를 타깃으로 한 철강제품 개발에 힘을 쏟았다.

포스코는 가벼우면서도 더 안전한 전기차용 차체, 서스펜션, 배터리팩을 개발하기 위해 끊임없이 연구한 끝에 ‘기가스틸’을 개발했다. 기가스틸은 1㎟ 면적당 100kg의 이상의 무게를 견딜 수 있는 초고장력강판으로 십원짜리 동전만한 크기에 25톤 이상의 무게를 버틴다. 알루미늄, 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP) 등 경쟁 소재보다 더 강하고 가벼운 소재로, 알루미늄보다 3배 이상 강하고, 3배 이상 얇은 강판으로 가벼운 차체를 구현할 수 있다.

뿐만 아니라 기가스틸은 경제적이며 환경친화적인 장점이 있다. 알루미늄과 비교해 소재 가격은 3.5배, 가공비는 2.1배나 낮추며 생산 비용을 효율적으로 절감했다. 또 자동차의 누적 CO2 배출량을 기존 대비 약 10% 감소시켜 환경을 보호하는 데 도움을 주며 착하고 똑똑한 소재로 손꼽히고 있다.

포스코는 국내에서 유일하게 전기강판을 생산 중이며 품질 또한 세계 최고 수준이다. Hyper NO는 종이처럼 얇은 두께와 특수 코팅 기술로 전력 손실 최소화하며 소음과 진동을 획기적으로 개선했다. 보통 전기자동차의 주행거리를 5km 연장하기 위한 배터리 용량 증대에 23만5000원의 비용이 소요된다. 반면, Hyper NO를 적용한 구동모터 사용시 소요 비용은 2만8000원 까지 절감이 가능하다.

포스코 Hyper NO는 전기에너지를 회전에너지로 변화시키는 과정에서 필연적으로 생기는 에너지 손실을 최소화하고 효율성을 높일 수 있도록 개발돼 기존의 전기강판 대비 에너지 손실이 30% 이상 낮다. 뿐만 아니라 접착제와 같은 기능을 하는 코팅 기술, 이른바 ‘셀프본딩’ 기술을 개발해 기존의 용접 방식이 초래했던 전자기적 특성 저하를 방지하기도 했다. 

포스코는 또 수소전기차의 핵심부품인 금속분리판 소재에 사용되는 고내식 고전도 스테인리스강 Poss470FC을 독자개발해 세계 최초로 상용화에 성공하기도 했다. 포스코는 2006년부터 수소전기차용 금속분리판 소재개발 프로젝트를 추진해 2010년부터는 현대자동차와 공동으로 부품개발을 진행해 왔으며 2018년부터는 현대자동차의 양산 수소전기차 모델 ‘넥쏘’에 포스코 Poss470FC강을 적용하고 있다.

Poss470FC는 현대자동차 및 국내 연구기관의 내부식성, 전기전도성, 연료전지 내구성능에 관한 기초물성, 실차 내구성능 평가에서도 미국 에너지성(DOE)에서 2020년 수소전기차 상용화 목표를 상회하는 성능을 보였으며 장기 내구성(수송용 8000시간, 건물용 2만5000시간 이상)과 실차 내구성능(가혹 내구성능 포함)에서도 우수성이 검증되었다.

또 2018년 5월에는 국제 스테인리스강 협회(ISSF, International Stainless Steel Forum)에서 선정하는 신기술상(New Technology Award) 부문에서 국제적으로 혁신적인 소재로 평가를 받아 금상을 수상하여 기술력을 인정받기도 했다.

포스코가 세계 최초로 개발해 상용화한 Poss470FC는 향후 친환경차로 각광을 받고 있는 수소전기차의 높은 제조원가의 장벽을 낮춤으로써 수소전기차 보급 및 확대에 크게 기여할 것으로 전망된다.

포스코의 종합 화학 및 소재 그룹사인 포스코케미칼은 전기차 배터리를 구성하는 4대 주요 소재 중 양극재와 음극재를 동시에 생산중인 한국내 유일한 기업으로, 우수한 기술역량을 바탕으로 양극재·음극재 토탈 솔루션을 제공하고 있다.

전기차 성능 중 소비자가 가장 중요하게 생각하는 부분은 ‘주행거리’와 ‘충전시간’인데, 양극재의 경우 전기차 주행거리, 음극재는 배터리 수명과 충전시간에 영향을 미친다. 이에 따라, 포스코케미칼은 1회 충전시 주행거리 600km달성을 위해 에너지 밀도를 높이면서도 원가를 낮춰 경제성을 확보할 수 있는 High니켈 기반의 양극재 개발과 동시에 ‘10분 급속충전’을 위해 구조안정성이 높고 팽창성이 낮은 인조흑연 음극재 등 차세대 제품개발에 박차를 가하고 있다.

또한 타이트한 시장 수급상황에 대응해 포스코케미칼은 2차전지 소재 생산능력 확장에도 박차를 가하고 있다. 포스코케미칼은 양극재, 음극재의 차세대 소재 선행개발을 통해 기술 리더십을 확보하고, 국내외에 지속적인 증설 투자를 통한 글로벌 양산체제를 구축해 점유율을 높이고 성장을 이어나간다는 계획으로 이차전지소재사업에서 2030년까지 세계 시장 점유율 20%, 매출액 22조원 달성을 목표로 하고 있다.

이와 함께 포스코-포스코케미칼-RIST 3사는 R&D 역량 및 인프라 결집을 통해, 지난해 6월 이차전지소재연구센터를 개관하였다. 이곳에서는 차세대 양극재, 음극재 제품개발과 포스코그룹의 2차전지 소재 원가경쟁력을 높일 수 있는 신공정을 연구하고 있다. 또한, 배터리 전문기업과 동일한 수준의 2차전지 성능평가 인프라를 구축하여, 자체 생산한 양극재·음극재로 구성된 전지를 만든 뒤, 고객들의 요구에 맞춰 다양한 평가를 수행할 수 있게 되었다.

포스코 관계자는 “그룹사인 포스코인터내셔널은 전기차 모터의 핵심인 모터코어를 공급하고 포스코케미칼은 2차 전지의 핵심 소재인 양극재와 음극재 공급을 추진하는 등 미래차를 구성하는 필수적인 요소들을 모두 공급할 수 있는 능력을 갖춰 나가고 있다”고 말했다.