포스코퓨처엠, 철강 생산 소재 '전극봉' 국산화

포스코퓨처엠이 철강 생산 공정의 필수 소재인 전극봉 제조기술 국산화에 성공했다고 12일 밝혔다.

전극봉은 고부가가치 탄소소재로 전기로 제강 공정에서 철 스크랩을 녹여 쇳물을 만들거나, 용광로에서 생산한 쇳물의 불순물을 제거하는 정련 공정에 사용된다. 전극봉은 전기를 열 에너지로 바꾸는 역할을 하는데, 전극봉의 직경이 크고 전극 밀도가 높을 수록 전력량을 증가시킬 수 있어 생산 효율을 높일 수 있다.

최근 글로벌 철강 시장에서 ESG 경영 강화에 따라 고로 대비 탄소 배출량이 적은 전기로 조업 방식에 대한 관심이 높아지면서 고밀도 전극봉의 수요가 점차 증가하고 있다. 포스코퓨처엠은 국산화에 성공한 직경 300mm 고품질 UHP급 전극봉 제조기술은 국내 철강 산업 경쟁력 강화에 기여할 것으로 기대했다.

포스코퓨처엠이 제조기술을 국산화한 직경 300mm의 UHP(Ultra High Power)급 전극봉

특히 포스코퓨처엠은 각 국가의 핵심 원자재에 대한 수출 통제가 확대되는 상황에서, 포스코의 제철 공정 부산물인 콜타르로 만든 침상코크스를 활용해 전극봉 제조 기술을 국산화해 국내 철강 산업의 생산체제 안정화에 기여할 것으로 봤다.

국내 철강업계는 전극봉 제조기술을 국산화하지 못해 중국, 일본, 인도 등에서 매년 3만톤 이상의 전극봉을 전량 수입하고 있다. 이에 따라 소재 공급망 리스크가 꾸준히 제기돼왔다. 지난 2017년에는 중국산 전극봉 부족 사태로 중소 규모 전기로 제강사들의 가동 중단 위기가 있었고, 2019년에는 일본 정부가 우리나라를 '화이트리스트(수출심사 우대국)'에서 제외하면서 전극봉 품귀 및 저품질 전극봉 사용에 따른 전기로 효율 저하 우려가 나오기도 했다.

이번 국산 전극봉 개발은 민관협력 성공 사례이기도 하다. 산업통상자원부가 2020년 탄소산업기반조성사업에서 ‘300mm 이상급 인조흑연 전극봉 기술개발’ 국책과제를 추진했으며, 주관기관으로 포스코퓨처엠이 선정돼 4년 9개월간의 연구개발 끝에 전극봉 제조 기술 국산화에 성공한 것이다.

국책과제에 공동참여한 포항산업과학연구원(RIST)은 제품 및 공정개발, 제조설비 구축 등을 진행했고, 포스코MC머티리얼즈, 포스텍 가속기연구소, 금오공과대학교는 원료 물성개선, 제조공정 최적화, 시제품 개발을 담당했다.

이밖에도 포스코그룹 차원에서는 포스코 기술연구원 저탄소제철연구소가 ‘전극봉 국산화 개발 협의체’를 통해 기술개발을 지원했고 연구소 내 ‘HyREX&주조실험동’에 전극봉 테스트 공간을 구축하며 전극봉 국산화 기술 개발을 도왔다.