친환경소재 – 포스코그룹 뉴스룸

분리수거가 정말 환경에 도움이 되나요?

posconews — Thu, 16 Apr 2020 17:00:31 +0000

STEEL Talk에서는 STEEL(철강)은 물론 Science, Technology, Energy, Environment and Life에 대한 궁금증과 호기심을 재미있는 이야기로 풀어드립니다.

엄마를 돕는 참 착한 학생이네요. 분리수거는 환경과 지구를 이롭게 하는 일이에요. 학생처럼 열심히 한 덕분에 우리나라는 최고 수준의 분리수거를 하고 있는 나라라고 해요. 하지만, 옆집 할머니의 말씀에 사실인 부분도 있어요. 우리가 분리수거하는 ‘플라스틱’, ‘유리’, ‘종이’, ‘고철’ 등이 모두 다시 사용(재활용) 되는 것은 아니랍니다.

l 분리수거? 재활용? 같은 의미일까요?

우리는 분리 수거된 자원들이 재활용되어 환경에 도움이 된다고 생각하고 있어요. 통계청 전국폐기물통계조사에 따르면 우리나라는 1995년도에 20% 정도 수준이었던 생활폐기물 분리수거 수준이 2017년 69%까지 상승했다고 해요. 이것만 봐도 우리나라는 분리수거를 어느 나라보다 열심히 하는 나라에 속해요. 하지만, 분리수거와 재활용은 의미가 다르다는 것을 알아야 해요. 우리가 분리수거를 한다는 것은 재활용하기 위한 출발점이고, 재활용은 분리 수거된 자원들을 다시 사용하게 만드는 것을 의미해요. 하지만, 다양한 이유로 상당한 양의 분리수거된 자원이 재활용되지 않는다고 해요.

그래프를 보면 우리나라에서 분리수거를 가장 많이 하는 자원은 “종이류”라는 것을 알 수 있는데요. 그럼 그 폐지는 모두 재활용이 된 걸까요? 불편한 사실! 그래프의 숫자는 분리 수거된 양이고 실질적으로 얼마만큼의 양이 재활용되는지는 통계자료가 없다고 하네요.

그럼, 우리가 가장 많이 쓰고, 가장 열심히 분리수거하는 플라스틱 컵의 재활용률을 조사한 결과가 있는데, 그 수준이 겨우 5% 정도라고 해요. 열심히 분리수거를 해도 컵마다 재질이 다양하여 재활용이 안 된다는 거예요. 재활용이 안 되면 불로 태우거나(소각), 땅속에 ‘매립’을 하게 돼요. 컵과 같은 플라스틱 소재를 소각할 경우 유해물질이 발생하여 대기오염에 영향을 주고, 매립하면 분해까지는 평균 200년 이상 걸린다고 해요. 재활용이 안 된 플라스틱들이 바다로 버려져 이루어진 섬이 북태평양 하와이 근처에 있다고 하는데, 여의도 면적의 50배로 여객기 500대 무게만큼의 거대 쓰레기 섬이 있다고 해요. 결국, 우리의 분리수거 노력과 상관없이 플라스틱을 사용하는 순간 환경을 오염시키는 것이에요. 그래서 요즘 커피전문점에서는 일회용 플라스틱이 아닌 종이 빨대와 스테인리스 스틸 소재의 텀블러 사용을 권장하기도 하죠.

플라스틱뿐만 아니라 다른 물품들도 재활용이 안 되면 ‘소각’, ‘매립’을 하는 것은 동일해요. 그래서 분리수거 이전에 재활용률이 높은 소재를 사용하는 것이 중요해요.

l 재활용률이 높은 대표적인 소재는 뭐가 있어요???

재활용률이 높은 대표적인 소재로 ‘스틸’이 있어요. 스티커가 붙여져서 재활용이 어려운 플라스틱, 깨지면 재활용이 어려운 유리병과 다르게 스틸 제품은 이물질이 붙어 있어도~ 찌그러지거나 부서져 있어도~ 재활용이 가능한 소재에요! 재활용이 손쉬운 이유는 먼저 스틸은 자성을 가지고 있어서 많은 쓰레기들 중에 쉽게 분리할 수 있어요. 쉽게 생각하면 굉장히 쎈 자석으로 스틸만 쏙! 쏙! 찾아낼 수 있어요. 스틸의 소재 특성상 이렇게 분류된 고철은 쇳물로 다시 녹여 새로운 스틸 제품으로 탄생하게 되는데 가전제품이나 건설자재 등 다양한 곳에서 새롭게 사용된다고 합니다.

다른 소재들도 스틸처럼 재활용이 가능한 것들이 많겠지만 스틸의 재활용률은 무려 85%가 넘고 자동차에 쓰인 스틸은 적어도 90% 이상 재활용이 된다고 해요. 스틸은 사용 후 다시 다른 스틸로 우리가 사용하게 되는 것이랍니다. 스틸은 재활용에 있어 최적의 소재이죠. 그래서 스틸로 된 것들을 학생이 사용하고 분리수거를 잘해주면, 무조건 재활용이 된답니다!

분리수거한 자원들이 다 재활용이 되지 않는다고 설명했는데요. 그래도 우리는 분리수거를 더 열심히 해야 해요. 분리수거 후 자원의 재활용을 통해 소각과 매립으로 처리되는 자원들을 줄여 환경보호를 할 수 있답니다. 무엇보다 중요한 것! 처음부터 재활용이 가능한 소재를 사용합시다!

철이 친환경적인 이유, 라이프사이클 접근에 답이 있다

포스코경영연구원 진윤정 — Fri, 27 Apr 2018 06:00:48 +0000

내연기관 자동차보다 전기차가 정말 더 친환경적일까? 언뜻 생각하면 답은 간단해 보인다. 전기차는 매연을 뿜지 않으니 내연기관 자동차보다 훨씬 친환경적일 것 같다. 하지만 비교가 그리 간단하지만은 않다. 전기차는 주행 시 매연이 나오지 않지만, 전기를 생산하는 과정에서 배출가스가 발생한다.

전기차의 친환경성을 제대로 얘기하려면 전기가 생산되고 소비되는 전 과정을 포괄해야 한다. 더 나아가 차량의 제조와 사용, 폐기까지의 전 단계를 모두 고려해야만 진정한 의미의 ‘친환경 차’에 대해 논할 수 있다.

이것이 바로 ‘라이프사이클(Life Cycle)’ 접근의 기본 개념이다. 라이프사이클 접근은 제품 생산을 위한 원료 채취에서부터 제조, 수송, 사용, 폐기까지 전 과정에서 사용되는 연료와 원료 및 배출되는 오염물질을 최소화해, 환경에 미치는 영향을 줄이기 위한 접근방식이라고 정리할 수 있다. 라이프사이클 관점에서 바라본 철의 친환경 경쟁력을 포스코경영연구원 진윤정 수석연구원이 분석해봤다.

l 나무가 아니라 숲을 보는 방법

라이프사이클 접근은 최종 오염물질 배출에 대한 규제가 핵심이었던 기존의 접근과는 근본적으로 다르다. 예를 들어, 철강 제품 경량화를 위해 생산 공정에서 더 많은 에너지가 필요하더라도 제품을 통해 자동차 주행 시 연비가 크게 개선된다면 전체 환경 관점에서는 더 바람직하다고 말할 수 있다.

▲철의 라이프사이클 개념 [출처=worldsteel]

라이프사이클 접근은 이처럼 사회 전반에 걸쳐 본질에서 환경문제를 해결하고자 하는 통합적인 문제 해결 방식으로 볼 수 있다. 이러한 흐름은 앞으로 더 강화될 것으로 보이며, 철강 제품도 예외는 아니다.

l 우리가 몰랐던 철의 친환경성

철은 일반적으로 친환경과는 거리가 멀게 느껴진다. 생산공정 특성 때문에 에너지를 많이 소비하고 환경오염 물질도 다량 배출하는 업종으로 꼽히는 탓이다. 생산단계에서만 보면 그렇게 보일 수 있다. 하지만 사용과 폐기단계까지 살펴보면 그동안 간과했던 철강 제품의 다양한 강점들을 찾을 수 있다.

1. 생산단계 : 경량화로 최종 제품의 환경성 개선
철은 생산 과정에서 다량의 에너지를 소비하지만, 공정상 발생하는 부산물을 재활용해 효율 개선을 도모하고 있다. 대표적인 부산물이 슬래그(slag)인데, 이는 시멘트나 도로용 골재 등으로 재활용된다. 부생가스 역시 연료로 재활용해 전력을 생산한다. “철은 무겁다”는 고정관념을 깬 지속적인 경량화 노력 역시 최종 제품의 환경성을 개선하는 데 큰 역할을 하고 있다. 자동차강판의 경우 40% 이상 경량화를 달성한 것으로 평가되는데(’12년 기준, worldsteel), 가벼워진 자동차강판은 자체 무게를 줄여 결과적으로 연비 효율이 높아지고, 이산화탄소나 질소산화물 배출량을 감소시킬 수 있다.

▲차체 무게 감소에 다른 친환경 기대 효과 (출처:worldsteel(’15) 등, POSRI 재작성)

2. 사용단계 : 긴 수명으로 제품을 오래오래
철은 수명이 길다. 이 점은 사용 단계에서의 가장 큰 강점이라고 할 수 있다. 건물이나 각종 인프라에 사용되는 철의 수명은 100년에 가깝다. 자동차나 기계에 사용되는 철 역시 수명이 10년 이상이다.

▲철의 수명 (출처:worldsteel(’15))

3. 폐기단계 : 양(量)과 질(質) 모두 우수한 철의 재활용
철의 재활용률은 90% 이상으로 알루미늄이나 마그네슘 등 다른 소재보다 월등히 높다. 특히 철은 본래의 특성과 품질을 유지한 채 무한 재활용이 가능하고, 타 소재 대비 불순물도 적어 순환경제 모델에 가장 적합한 소재 중 하나로 평가받고 있다.

▲폐기단계에서 철의 친환경성 (출처:UNEP(’11), JISF(’17) 등)

l 철 vs 알루미늄, 더 친환경적인 소재는?

일반적으로 ‘알루미늄을 철보다 친환경적이다’라고 판단하는 근거는 ‘사용’단계에 있다. 기본적으로 비중이 낮아 가벼운 소재인 알루미늄은 사용 단계의 이산화탄소 배출량 감소를 부각시켜 친환경 소재 이미지를 갖는다. 그러나 세계철강협회(worldsteel)등의 데이터를 기반으로 제품의 라이프사이클 전체 과정의 환경 영향을 종합적으로 살펴보면 이야기가 달라진다. 철은 알루미늄 대비 사용 단계를 제외한 제조, 폐기 단계에서 모두 환경 영향이 적은 것으로 분석된다.

▲환경 영향에 따른 철과 알루미늄의 친환경성 (출처:wordlsteel, NSSMC, 日철강연맹 자료 기반 POSRI 추정치)

l 지속 가능한 철의 미래

제품의 라이프사이클 관점에 기반한 환경규제는 갈수록 강화될 전망이다. 친환경제품에 대한 소비자의 요구 역시 그에 따라 증가할 것으로 보인다. 이러한 흐름은 철이 환경적 측면에서도 매우 경쟁력 있는 소재라는 사실이 재조명되는 기회로도 작용하고 있다. 앞으로 ‘저탄소, 자원순환형 사회’의 핵심 소재로서의 철의 가치는 더욱 부각될 것으로 보인다.

비교할 수 없는 꿈의 소재, 포스코 ‘기가스틸’의 모든 것

posconews — Fri, 21 Apr 2017 13:24:00 +0000

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’

‘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.

△ 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?

‘기가스틸’이 만드는 자동차의 미래

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.