[Tech 스토리] "연필심이 쇠 속으로"…포스코의 세계 첫 '흑연쾌삭강' 기술

[편집자주] 기업들의 신기술 개발은 지속가능한 경영의 핵심입니다. 이 순간에도 수많은 기업들은 신기술 개발에 여념이 없습니다. 기술 진화는 결국 인간 삶을 바꿀 혁신적인 제품 탄생을 의미합니다. 기술을 알면 우리 일상의 미래를 점쳐볼 수 있습니다. 각종 미디어에 등장하지만 독자들에게 아직은 낯선 기술 용어들. 그래서 뉴스핌에서는 'Tech 스토리'라는 고정 꼭지를 만들었습니다. 산업부 기자들이 매주 일요일마다 기업들의 '힙(hip)' 한 기술 이야기를 술술~ 풀어 독자들에게 전달합니다.

[서울=뉴스핌] 김기락 기자 = 장마에 이어 태풍 탓에 요즘 자동차의 와이퍼가 쉴 틈이 없습니다. 비오는 날 와이퍼가 없으면 운전할 수 없겠지요.

그런데 와이퍼를 일정 기간 사용하면 꼭 소음이 발생됩니다. 와이퍼 고무날과 자동차 앞유리 사이의 마찰력이 커졌기 때문입니다.

이럴 때 와이퍼를 교환하기 앞서 고무날에 연필심 가루를 묻혀주면 소음이 사라집니다. 왜냐하면 연필심의 새까만 흑연이 탄소인데 재료를 부드럽게 만드는 성질이 있습니다. 대부분의 와이퍼 고무날이 흑연으로 코팅된 이유입니다.

흑연 이야기를 꺼낸 것은 포스코가 세계 최초로 유해물질인 납 성분 대신 흑연을 넣은 쾌삭강(Free Cutting Steel) 개발에 성공했기 때문입니다. 쾌삭강은 단면이 원형인 강재로, 가공이 쉽도록 납·황·인 등이 첨가됩니다. 쾌삭강이 너무 강하면 가공성이 안 좋고, 가공하는 데도 시간이 오래걸립니다.

쾌삭강은 자동차, 전자, 가전제품 등에 사용되는 중요한 강재입니다. TV, 프린터, 자동차 부품 등 우리 주변에서 쉽게 볼 수 있는 여러 장치 부품에 사용됩니다. 가전제품 등에 쓰이는 팸너트, 프린터 속 종이가 걸리지 않도록 해주는 샤프트, 각종 밸브 등이 쾌삭강입니다.

이처럼 다양하고 정밀한 모양을 위해 높은 가공성을 이유로 산업 시설에서 납쾌삭강을 사용할 수 밖에 없었습니다.

[서울=뉴스핌] 김기락 기자 = 흑연쾌삭강 제품들 [사진=포스코] 2020.08.28 peoplekim@newspim.com

문제는 납쾌삭강의 납이 인체에 축적되면 염증이나 신경계 손상 등 건강에 치명적인 손상을 입힐 수 있다는 것입니다. 납쾌삭강을 가공할 때 납 성분이 얼마나 배출되는지 측정한 결과, 육안으로는 보이지 않지만 대기 중에 다량의 납 성분이 검출되는 것으로 확인됐습니다.

전국의 대형 산업 단지 뿐만 아니라 서울 영등포, 성수동, 구로 등 공장이 많은 곳과 동네의 '○○정밀' 등 소규모 공장에서도 쾌삭강을 가공하고 있습니다. 내 가족과 내 아이가 납이 섞인 공기를 이미 마셨을지 모를 일입니다. 단적으로 정부가 납 등 유해물질이 들어간 교구제, 완구 등 어린이 용품을 조사해 리콜 등 행정명령을 내리는 것도 이 때문입니다.

또 납쾌삭강 제품을 폐기하거나 재활용할 때도 노출된 유해 성분은 환경 오염의 원인이 되기도 합니다. 납쾌삭강의 유해성이 알려지면서 전 세계적으로 납쾌삭강 사용이 줄고 있습니다만, 이를 대체할 만한 높은 가공성을 갖춘 소재를 개발하지 못했습니다. 해외 철강사들도 납을 사용하지 않는 쾌삭강 개발을 시도했으나 납쾌삭강의 우수한 절삭성과 가격 경쟁력을 따라잡는 데 번번히 실패하게 됐습니다.

전 세계 쾌삭강 수요는 연간 100만톤으로, 이 가운데 납쾌삭강 수요량이 60%로 추정됩니다.

우리나라는 어떻게 하냐구요? 한국은 연간 2만3000t 정도의 납쾌삭강을 전량 수입하는 실정입니다. 납쾌삭강에 평균 0.3%의 납이 들어있다고 하니 전 세계 1800t(국내 69t)에 달한다는 얘기죠.

EU 전기전자제품 유해 물질 제한 지침(RoHS)과 EU 폐자동차 처리 지침(ELV)에서는 제품 내 납 함유량을 0.1% 이하로 규정하고 있으나 대체 소재가 없는 납쾌삭강만 예외 규정을 둬 0.35%까지 허용해왔습니다.

현재 세계 각국에서 납 사용이 규제되고 있습니다. 완성차 회사와 글로벌 정밀 기계 업체를 중심으로 납 등 유해 물질이 들어간 제품을 더 이상 사용하지 않으려고 하는 상황입니다. 그만큼 전 세계 철강사가 납을 대신할 새로운 쾌삭강 개발에 열을 올린 이유이기도 합니다.

포스코가 개발한 흑연쾌삭강 '포스그램(PosGRAM)'은 국내는 물론 전 세계 납 사용 규제를 한방에 해소할 수 있는 신기술입니다. 우리나라 산업 경쟁력 강화에 일조하는 것과 함께 혹여 무역분쟁 시 공급 문제로 인한 시장 혼란도 걱정할 필요 없습니다. 만약 '제2의 코로나19' 상황이 오더라도 우리나라에 만큼은 포스그램을 공급할 수 있습니다.

포스코는 국내 최대 쾌삭강 생산 기업인 세아특수강과 함께 포스그램 가공 평가를 시작으로 자동차와 전자 등 시장에 포스그램 공급을 적극적으로 추진하고 있습니다. 이를 통해 5년 내 납쾌삭강을 국내에서 완전히 없애 작업자의 건강과 환경보호에 기여하겠다는 게 포스코의 목표입니다.

코로나19에 모두가 마스크를 쓰고 사는 현재의 모습. 포스코가 환경보호에 일조할 만한 기술 개발에 성공했으니 쾌적한 공기를 마실 날만 기대해봅니다. 포스그램 개발에 성공했다며 흥분과 자신에 찬 목소리를 낸 포스코 관계자들의 모습이 떠오르는 요즘입니다.