[이코노미스트 정두용 기자] 포스코가 개발한 고성능·저원가 기가 스틸 용접 기술인 ‘포스젯 기가’(PosZET® GIGA)가 세계적인 학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)에 게재됐다. 니오븀과 크로뮴의 복합 첨가가 용접금속의 미세 조직에 미치는 영향을 원자 수준에서 규명한 이번 연구는 학술적 중요성은 물론 상업적 경제성을 갖췄단 평가를 받았다.

포스코는 국립창원대와 공동연구를 통해 이 같은 성과를 냈다고 13일 밝혔다. 연구 결과가 담긴 논문은 12일 네이처 커뮤니케이션스에 게재됐다. ‘네이처 포트폴리오’(Nature Portfolio)가 발간하는 종합 과학 저널 ‘네이처 커뮤니케이션스’는 재료과학 분야에서 권위적인 학술지로 꼽힌다. 피인용지수(impact fator)는 16.6이다.

포스코 측은 “자동차는 여러 철강재의 용접을 통해 만들어진다”며 “철강재 자체 특성은 물론 용접부 강도가 중요한데, 이번에 개발한 용접 기술은 포스코의 초고강도 강판인 ‘기가스틸’의 활용도를 배가시킬 것”이라고 기대했다.

포스코 기가스틸은 980㎫ 이상의 인장강도를 자랑한다. 가벼우면서도 강해 자동차 소재로 활용해 왔다. 용접용 소재에는 주로 니켈(Ni)을 다량 첨가해 사용해 왔다. ‘포스젯 기가’는 니켈 대신 니오븀(Nb)과 크로뮴(Cr)을 최적의 비율로 배합, 용접용 소재(선재)로 사용하는 기술이다. 이를 통해 접합부 용접금속의 미세조직을 그물망과 같이 복잡하고 치밀한 구조로 만들어 강도와 인성을 동시에 높인 것이 핵심이다.

‘포스젯 기가’ 기술을 활용하면 접합부의 굽힘 피로강도는 기존 대비 약 2배 이상 늘어나고, 충격인성은 약 15% 높아진다. 이 기술을 차대∙프레임 등 자동차 부품 제작에 적용하면 일반 용접 기술을 적용했을 때보다 반복적 충격이나 온도 변화로 접합부가 쉽게 깨지지 않고 버틸 수 있다. 차량 안전성 향상에 기여할 수 있고, 용접 부위 성능이 높아짐에 따라 강판 두께를 줄일 수 있다. 니켈을 주로 사용하던 기존 방식 대비 원가는 절반가량으로 줄어든다.

포스코는 국립창원대와 공동연구를 통해 세계 최초로 이 기술을 금속학적으로 규명해 냈다. 이번 연구의 결과가 담긴 논문명은 ‘Ultrastrong and ductile steel welds achieved by fine interlocking microstructures with film-like retained austenite’이다.

‘포스젯 기가’는 최근 글로벌 자동차사로부터 기술 적용 승인을 받아 실제 자동차 부품화에 활용될 예정이다. 포스코는 향후 이 기술을 활용해 기가스틸의 판매를 지속해서 확대해 나갈 방침이다.

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