포스코 솔루션연구소, 고부가 맞춤형 기술 개발 박차…"철강업계 삼중고 돌파"

[아이뉴스24 이한얼 기자] 철강업계가 공급과잉, 전방산업 부진, 무역장벽이라는 삼중고에 직면한 가운데 포스코 솔루션연구소는 차별화된 이용기술을 통해 철강 본원 경쟁력을 강화하고, 고부가가치 제품솔루션 개발에 속도를 낸다는 방침이다.

23일 포스코에 따르면 솔루션연구소는 성형·접합·성능·강구조 등 고객사가 철강을 사용할 때 필요한 기술부터, UAM (도심항공모빌리티)·하이퍼루프 등 미래산업에 적용 가능한 기술까지 연구를 진행 중이다.

포항과 광양의 제품연구소가 신규 강종을 개발하면, 솔루션연구소는 이를 효과적으로 활용하고 부품에 적용해 성능을 향상시키는 기술을 종합적으로 개발해 맞춤형 솔루션 형태로 고객사에 제공한다.

이 연구소는 2014년 송도이용기술연구센터, 마케팅 부서, 접합연구 부서를 통합해 ‘솔루션센터’로 출범했다. 같은 해 포스코는 RIST(포항산업과학연구원) 산하 강구조연구소를 편입했고, 2025년 ‘솔루션연구소’로 명칭을 변경했다.

연구소가 위치한 송도 글로벌 R&D 센터는 첨단소재 분석설비를 갖춘 연구동과, 실물 부품의 제조공정 및 성능을 실제 사용 조건에서 평가할 수 있는 실험동으로 구성돼 있다. 강재성형실험동에는 새로운 가공법 개발을 위한 다양한 판재성형·가공 설비와, 자동차 충돌 시 차체 변형을 부품 단위에서 평가할 수 있는 고속충돌시험기, 실물 피로·내구성 시험장비 등이 갖춰져 있다.

특히 고속충돌시험기는 최대 3만줄 (J)의 힘으로 자동차 부품을 충돌시키며, 시험 부품이 충돌에너지를 얼마나 흡수하는지를 정밀 측정해 포스코 강재로 더 안전한 자동차부품을 개발하는데 활용된다.이 밖에도 자동차 테어다운 (Teardown) 설계분석실험장, 3차원형상스캐너, 자동화 로봇으로 각종 용접 및 접합 성능을 시험하는 다양한 설비 등이 강재이용기술 연구에 투입된다.

솔루션연구소는 △ 자동차 경량화 소재 △가전부품 최적화 △에너지분야 고성능 강재 △빌딩/인프라 강건재 등을 연구한다. 포스코의 고강도 자동차강판 '기가스틸'을 적용한 고성능·경량차체와 전기차 (EV) 배터리팩 등이 대표적인 사례다. 전기차의 엔진 역할을 하는 구동모터코어, 가전제품 컴프레션 모터 등에 사용되는 '전기강판 셀프본딩 제품'도 포스코 제품연구소와 솔루션연구소의 협업으로 개발됐다. 셀프본딩 전기강판은 용접이 아닌 특수 접착코팅재를 이용해 전기강판을 적층하는 기술이다.

용접을 거치면 전기강판의 전자기적 특성이 저하되는데 셀프본딩 기술을 이용하면 전자기적 특성을 저하시키지 않으면서도 강하게 강판을 접합할 수 있다. 셀프본딩 전기강판을 구동모터코어에 적용하면 용접 방식 대비 철손을 10% 이상 줄일 수 있고 소음도 5 dB 이상 개선할 수 있다.

포스코 솔루션연구소 관계자는 "포스코 강재를 이용하는 고객의 입장에서 강재 이용에 어떤 애로 사항이 있는지 분석하고 해결 방안을 함께 제시하는 것이 솔루션연구소의 역할"이라며 "셀프본딩 기술 외에도 포스코 강재로 모터를 만들 때 필요한 공정 기술을 개발하고 최종 제품인 모터 성능을 높이기 위해 강재의 어떤 부분을 보완해야할지 연구하고 있다"고 설명했다.

솔루션연구소는 고객사 생산성 향상을 위한 디지털 혁신 철강응용솔루션 연구에도 매진 중이다. 부품 제조 과정에서 발생하는 불량 가공 형상을 실시간 측정·교정하는 지능형 자율제조 제어성형 공법, 철강재 가공공정에 따른 물성 및 성능 변화를 가상 시뮬레이션으로 정밀하게 예측하는 고정밀 버추얼 엔지니어링 기술 등이 대표 성과다. 포스코의 철강재를 구매해서 고객사가 가공하는 과정에서 발생하는 불량을 저감하고, 효율적으로 생산할 수 있는 솔루션을 제공하는 것이다.

미래 산업 분야에 철강 소재를 적용하는 방안도 솔루션연구소에서 연구한다. 일례로 솔루션연구소는 2022년부터 UAM (도심항공모빌리티) 인프라에 철강재를 적용하는 방안을 모색하고 있다. 미래 교통 수단인 UAM은 아직 상용화되지 않은 분야로 항공, 건설, 통신 분야 등 연관 산업체가 UAM 생태계 구축을 위한 연구 개발을 진행 중이다.

포스코는 철강사로서 UAM 인프라에 철강재를 적용하기 위해 연관 산업체와 공동연구를 추진 중이다. 지난 2023년 포스코는 한국공항공사, (주)한화 건설부문과 미래 UAM 건설시장 대응을 위한 전략적 기술개발 공동연구협약을 체결했으며, 2024년에는 알루미늄 헬리패드를 대체할 수 있는 스틸 버티포트 패드를 개발했다.

포스코는 선제적인 연구개발을 통해 네덜란드 국책 하이퍼루프 프로젝트에 참여하며 자사 강재를 실제 시험 노선에 적용하는 성과를 거뒀다. 2020년부터 하르트사가 주관한 하이퍼루프 개발 프로그램(HDP)에 참여해 전용 강재와 구조 솔루션을 공동 개발했으며, 지난해 준공된 하르트사 시험 노선에 이를 공급했다.

제품·솔루션 연구소와 마케팅본부 협업으로 기존 설계 대비 27% 경량화된 튜브 구조를 구현했고, 세계 최초의 하이퍼루프 튜브용 특화 강재인 ‘PosLoop355’ 352톤을 적용했다. 해당 강재는 일반강 대비 1.7배의 진동 감쇠 성능을 갖췄다. 포스코는 관련 특허 9건을 출원하며 하이퍼루프 상용화를 위한 기술 경쟁력을 강화하고 있다.

포스코 관계자는 “솔루션연구소는 강재 자체의 물성뿐만 아니라 고객 맞춤형 이용기술 솔루션을 함께 제공함으로써, 철강 산업의 새로운 부가가치를 창출하고 있다”며 “미래 산업과 친환경 분야에서 경쟁력을 더욱 강화해 나갈 것”이라고 말했다.