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비교할 수 없는 꿈의 소재, 포스코 ‘기가스틸’의 모든 것

비교할 수 없는 꿈의 소재, 포스코 ‘기가스틸’의 모든 것

2017/04/21

당신의 안전을 위한 포스코의 기가스틸

 

포스코가 처음으로 철강제품을 전면에 내세운 TV광고를 시작했습니다. 광고의 주인공은 바로 포스코의 차세대 자동차용 철강소재인 ‘기가스틸’인데요.

스틸은 스틸인데 ‘기가’가 붙은 스틸이라니, 이름만 들어도 굉장한 성능을 갖고 있을 것 같지 않나요? TV광고로 먼저 만나본 ‘기가스틸’의 매력을 Hello, 포스코 블로그에서 낱낱이 알려드릴게요!

 

기가 막히게 강한, 포스코 ‘기가스틸’

알루미늄보다 3배 더 강한 [기가스틸] 알루미늄 (AI 5083 H32 2.00과 기가스틸 (CR 1180 TRIP 2.0t)의 강도를 동일 조건에서 자체 비교 실험한 영상을 재구성한 것임.

‘기가스틸’의 ‘기가’는 강도를 측정하는 단위에서 따온 말로, ‘기가스틸’은 강판을 잡아당겼을 때 최대로 견딜 수 있는 인장강도가 1,000메가파스칼(MPa), 즉 1기가파스칼(Gpa) 이상인 초고강도강을 의미합니다. 1기가파스칼급 강판이라면 가로 10cm, 세로 15cm의 고작 손바닥만 한 크기로도 1톤가량의 준중형차 1,500대의 하중을 견뎌낼 수 있다는 얘기죠.

 

포스코 ‘기가스틸’을 적용한 쌍용 ‘G4 렉스턴’ 쿼드 프레임

△ 쌍용자동차 제공 – 포스코 ‘기가스틸’을 적용한 쌍용 ‘G4 렉스턴’ 쿼드 프레임

 

그런데 보통 강도가 높으면 너무 단단해지기 때문에 원하는 형태로 가공하기가 어렵기 마련인데요. 포스코는 독자적인 기술로 강도와 가공성, 이 두 가지를 모두 만족시키는 꿈의 강판 ‘기가스틸’을 세계 철강사 최초로 개발해 상용화하는데 성공했습니다.

여러 가지 형태로 쉽게 성형이 가능한 포스코의 ‘단단하면서도 잘 구부러지는’ 역설적인 ‘기가스틸’은 자동차 제조사는 물론 최종 소비자들도 탐낼 만한 꿈의 소재입니다.

 

포스코 ‘기가스틸’ vs 알루미늄

 

철은 자동차의 거의 대부분을 구성하는 핵심 소재로, 자동차를 만드는데 가장 최적화되어 있는 소재라고 할 수 있습니다. 최근에 철의 대체 소재로 알루미늄이나 탄소섬유강화플라스틱 등이 나오고는 있지만, 포스코의 ‘기가스틸’ 개발로 한층 더 업그레이드된 철의 자리를 대신하기에는 여러 한계점을 보이고 있는데요. 특히 탑승자의 안전과 직결되는 ‘강도’ 측면에서 포스코의 ‘기가스틸’을 뛰어넘기란 쉽지 않죠.

그렇다면, 포스코 ‘기가스틸’은 도대체 얼마나 강한 걸까요? 이를 실제로 측정해 보기 위해 광양제철소에서 생산한 포스코 ‘기가스틸’ 판재를 KAIST 국가참조표준 고속물성데이터센터에 가져가 보았습니다. 그리고 자동차 소재용으로 제작된 알루미늄과의 강도 비교 실험을 의뢰했는데요. 실험 결과, 포스코의 ‘기가스틸’이 알루미늄 대비 3배 이상 더 강하다는 결과를 확인해 볼 수 있었습니다.

그럼 실험을 진행한 박명준연구원에게 ‘기가스틸’ 강도에 대한 자세한 설명을 들어 볼까요?

 

박명준 연구원 (KAIST 국가참조표준 고속물성데이터센터 "순간 속도를 최대로 높인 발살체로 '기가스틸'과 알루미늄에 각각 동일한 충격을 가했을 때, 각각의 소재가 충격 에너지를 얼만큼 견뎌 내는지를 비교해 보았습니다. 충격 속도 약 18m/s의 조건에서, 일정한 간경을 두고 설치해 둔 3장의 알루미늄은 모두 관통된 반면, '기가스틸'은 한 장도 뚫리지 않았는데요. 자동차 소재용으로 제작된 5천계열의 알루미늄과 비교해도, '기가스틸'이 3배 이상의 충격 에너지를 흡수할 수 있는 초고강도강이라는 사실이 실험을 통해 입증되었습니다. "

 

‘기가스틸’이 만드는 자동차의 미래

철도 이제 기가의 시대로 달려갑니다.

 

다른 어떤 소재도 따라올 수 없는 우수한 강도를 자랑하는 ‘기가스틸’은 강도가 강한 만큼 자동차 판재의 두께를 훨씬 줄여 사용해도 얼마든지 튼튼한 자동차를 만들 수 있는데요.

2012년 포스코에서 자체 개발한 PBC-EV(POSCO Body Concept-Electric Vehicle) 차체만 봐도, 포스코의 ‘기가스틸’과 자사 초고강도강을 사용해 기존 차체 대비 차량 무게를 26.4%나 줄였고, 국제자동차안전표준에 포함된 모든 기준과 요구 사항을 만족시키며 높은 충돌 안전성도 입증한 바 있습니다.

강도와 경량화 이외에도, 포스코의 ‘기가스틸’은 그 무엇보다 친환경적인 소재라고 할 수 있는데요. 기본적으로 재활용이 가능한 철강재인데다, 제조단계에서도 CO2 배출량이 다른 소재 대비 월등히 낮습니다. 1kg 생산 기준, 철은 2~2.5kg의 CO2를 배출하는데 비해, 알루미늄은 11~12.6kg으로 5배 이상 많은 이산화탄소를 배출하죠. 자동차로 생산된 이후까지를 포함한 전체 제품 수명 주기를 감안하면 누적 온실가스 배출량을 약 10%가량 줄일 수 있습니다.

이런 꿈의 자동차 소재라면 가격은 어떨까요? ‘기가스틸’과 알루미늄으로 각각 자동차를 만든다고 했을 때, 알루미늄으로 만든 자동차가 소재비는 3.5배, 가공비용은 2.1배가 더 든다고 하니, 포스코의 ‘기가스틸’을 경제성까지 모두 갖춘 진정한 꿈의 소재라고 할 수 있겠죠?

튼튼한데 가볍고, 친환경적이면서 경제적인, 모두가 꿈꾸는 자동차, 바로 포스코의 ‘기가스틸’로 현실이 됩니다.

 

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