차세대 기가스틸, 강도와 성형성 우수해 미래 친환경車 핵심 소재

친환경 소재 대표기업 폿코가 미래 자동차강판 수요 대응과 글로벌 미래 강재 시장 선점을 위해 용접부 균열 저항성이 우수한 1.2기가급 GigaSteel(기가스틸) 제품을 본격 양산 판매에 나선다.

회사측에 따르면 최근 자동차산업은 글로벌 환경규제 강화에 대응하기 위해 친환경 자동차 위주의 산업구조 재편이 가속화되고 있다. 이에 맞춰 가벼우면서도 강한 기가스틸에 대한 니즈가 지속적으로 높아지고 있다.

시장조사기관 IHS Market 자료를 살펴보면 글로벌 기가스틸 수요는 2020년 670만톤에서 2025년 1,240만톤으로 연평균 13% 성장할 것으로 예상되고 있다. 이중 차세대 기가스틸 제품은 기가급 강도를 확보함과 동시에 성형성이 매우 우수해 미래 친환경 자동차의 핵심 철강소재로 대두되고 있다.

하지만 기가급 강도를 확보하면서 동시에 성형성을 향상시키기 위해서는 망간(Mn), 실리콘(Si) 등의 합금원소 사용량 증가는 불가피하다. 그리고 이러한 다양한 합금원소 첨가는 용접부의 결정집계(Grain Boundary) 안정성을 열위 시켜, 점 용접(Spot Welding) 공정과 같이 고온 및 응력 부여 환경에서 아연(Zn) 도금층이 용융되어 강판에 쉽게 침투해 균열 발생을 야기할 수 있다.

이러한 이유로 차세대 기가스틸 제품에 대한 완성차들의 강력한 니즈가 있음에도 불구하고 도금재의 적용 확대는 최근까지도 정체돼 왔다. 일례로 미주와 유럽게 주요 철강사들의 차세대 기가스틸에 대한 도금재 적용사례는 1기가급 수준에 머물고 있다. 중국의 대표 철강사 또한 차세대 기가스틸 홍보를 위한 브랜드명을 런칭하고 공격적으로 1,2기가급 도금 제품에 대한 공급을 추진 중이나 완성차사의 용접부 균혈 저항성에 대한 요구 조건을 충족시키지 못하고 있는 실정이다.

이에 포스코는 지난 10여년간 연구와 검증을 반복하면서 마침내 용접부 균열 저항성이 우수한 1.2기가급 기가스틸 도금 제품에 대한 개발 및 양산화를 성공했다. 포스코 연구진은 지난 2010년부터 기초연구를 착수해 최적의 성분 조성 및 특화된 강판 열처리 제조공정 기술을 정립했다.

그리고 2022년부터 실제 제품을 생산하는 조업 현장에서 수차례 평가를 진행하면서 양산 기술을 최종 확립했고 다양한 강종 조합에서 용접부 균열 저항성이 획기적으로 개선됨을 확인했다.

이에 포스코는 일본계 글로벌 완성차 뿐만 아니라 중국 저가공세 시장에서도 차별화된 품질로 제품을 공급할 수 있었으며 미주 및 유럽 지역으로 기술 협력 범위를 확대하고 있다. 이러한 특화된 용접부 균열 저항성 확보 기술을 차세대 고강도강의 다양한 제품으로 적용 범위를 확대하겠다는 게 회사측 설명이다.