우리 일상에서 자동차를 달리게 하고, 전기를 저장하며, 수천 도의 고열을 견디게 하는 기술의 바탕, 그 중심에는 언제나 ‘소재’*가 있습니다. 그렇다면, 이 중요한 소재를 누가 만들고 있을까요? 바로 포스코퓨처엠인데요! 배터리의 핵심 소재인 양극재와 음극재는 물론, 고온의 제철 공정을 가능케 하는 내화물까지. 포스코퓨처엠이 만든 다양한 소재들은 지금 이 순간에도 우리의 삶과 미래를 바꾸는 데 쓰이고 있죠. <뿌리를 찾아서>는 포스코퓨처엠이 만든 주요 소재들이 어떻게 우리 일상과 산업 속에 스며들었는지 그 발자취를 따라가 보는 이야기입니다. 세 번째 편에서는 산업 설비의 필수 소재이자 모든 산업의 바탕이 되는 ‘내화물’의 뿌리를 따라가 봅니다.
*소재 (素材) : 어떤 것을 만드는 데 바탕이 되는 재료
내화물은 ‘견딜 내(耐)’+‘불 화(火)’+‘물건 물(物)’이 조합된 한자어로, 이름 그대로 ‘불을 견디는 물질’이라는 뜻을 갖고 있습니다. 내화물을 뜻하는 영어 단어인 ‘Refactory Material/Refactoris’는 ‘굴복하지 않는’이라는 뜻의 라틴어 ‘레프락타리우스(Refractarius)’에서 유래했는데요. 일반적으로 쓰던 단어가 산업적 요구와 소재의 특성이 맞물려 기술 용어로 자리 잡은 것이죠.
내화물은 1000℃ 이상의 고온이나 화학적 작용에도 형태와 특성을 안정적으로 유지하는 내열 소재입니다. 용광로의 열을 견디고 고온의 금속과 접촉해도 구조가 유지돼, 철강·금속 제련, 시멘트 생산, 석유화학 등 대부분의 고온 산업에서 없어서는 안 될 필수 소재인데요.
내화물은 내화벽돌처럼 일정한 형태로 성형된 ‘정형 내화물’과 일정한 형태 없이 시공할 때 형태를 만드는 ‘부정형 내화물’의 물리적 분류로 구분할 수 있습니다. 정형 내화물은 주로 고온 공정을 이루는 고로의 바닥, 벽면, 천장 등에 쓰이며, 부정형 내화물은 분말이나 덩어리 형태로 이뤄져 있어 물이나 결합체와 혼합해 작업 환경에 따라 원하는 형태로 시공합니다. 그 외에도 산성 내화물, 중성 내화물, 염기성 내화물 등 화학적 분류로 나누어 설명하기도 하죠.
내화물의 시작을 알아보려면 시간과 문명을 거슬러 올라가야 합니다.
인류가 ‘내화물’이라는 소재를 알게 된 정확한 때는 알 수 없지만, 뜨거운 불에 상하지 않는 구덩이와 가마를 만들고, 고온에서도 깨지지 않는 토기를 구워낸 순간이 아니었을까요? 기원전 1500년 경, 수많은 유리 장식품이 만들어진 고대 이집트 시기를 떠올려보면 내화물은 아주 오래전부터 인류의 일상과 가까이 있었던 것 같습니다.
그렇다면 현대 내화물의 출발점으로 볼 수 있는 시기는 과연 언제일까요? 철을 활용하기 시작한 철기시대로 거슬러 올라갈 수도 있지만, 실질적인 시작은 19세기 산업혁명 시대라고 볼 수 있습니다.
기술과 산업 구조 전반에 엄청난 변화를 가져온 산업혁명 시기, 내화물은 고온 공정에 대한 수요 증가에 맞춰 본격적으로 발전했습니다. 이 시기에 철강, 세라믹, 시멘트 등 다양한 분야에서 내화물이 쓰이면서 내화물은 단순한 내화(耐火) 기능을 넘어 각 분야에 맞는 기능과 종류들로 세분화되고, 산업의 기반을 이루는 핵심 요소로 자리매김하게 되었죠.
소재 전문 기업으로서 세계적인 경쟁력을 갖춘 포스코퓨처엠이 ‘내화물 생산’에서 시작했다는 사실을 알고 계셨나요?
포스코퓨처엠은 포스코그룹에서도 가장 역사가 오래된 기업으로, 1963년 염기성 내화물 생산기업인 ‘삼화화성(주)’을 전신으로 해, 내화물 제조에서 시공까지 일관 체제를 갖춘 전문 기업인데요.
염기성 내화물의 제조 원료인 마그네시아 클린커, 정형 내화물, 부정형 내화물, 기능성 내화물과 내화물 엔지니어링까지 산업 설비에 필수적인 내화물을 공급하며 우리나라 산업의 근간을 지탱하고 있습니다.
최근 포스코퓨처엠은 철강 산업의 공통적인 과제인 탄소 배출 저감에 대응하기 위한 차세대 내화물 연구에 박차를 가하고 있는데요. 특히 탈탄소 철강 설비에 알맞은 특성을 가지면서 높은 재활용성을 갖추는 것에 초점을 두고 개발을 진행하고 있습니다.
구체적으로 고철(스크랩) 투입을 높여 탄소 배출량을 저감하는 ‘상저취전로’*와 같은 대형 전기로에 대응할 수 있는 내화물을 개발하고 있는데요. 특히 상저취전로는 탄소중립 산업 핵심기술개발 국책과제로 선정되어 2028년 상용화를 목표로 포스코퓨처엠의 내화물 R&D 역량을 결집해 수행하고 있답니다.
*상저취전로 : 철강 제조 공정의 대형 전로(전기로)의 한 종류로, 저탄소·고효율 조업을 위해 개발된 설비
이뿐만 아니라 포스코퓨처엠은 AI 기술 기반 스마트 공장을 구현해 사업 경쟁력과 리얼밸류를 강화해 나가고 있으며, 이를 바탕으로 글로벌 소재 파트너십을 확장할 계획입니다.
수천 번의 가열과 냉각으로 이어지는 거친 사이클을 견디는 내화물 덕분에 지금 이 순간에도 모든 산업이 멈추지 않고 다음 단계로 달려갈 수 있습니다.
포스코퓨처엠의 내화물은 대한민국 산업의 성장과 함께 호흡해 왔습니다. 50년이 넘는 시간 동안 산업의 안전과 품질을 지켜온 포스코퓨처엠의 내화물은 앞으로도 산업 기초 소재로써 뿌리와 미래를 지켜나가겠습니다.
※ 이 콘텐츠는 포스코퓨처엠 스토리 기사를 토대로 제작되었습니다.