해양수산부가 LNG 연료탱크 및 파이프 소재로서 포스코가 지난 10여년간의 연구 끝에 세계 최초로 개발한 극저온용 고망간강의 전 세계 사용 활성화를 위해 관련 의제를 제출하고 별도의 발표를 통해 적극적인 홍보활동을 전개했다.

국내기술로 개발한 극저온용 고망간강이 전 세계적으로 LNG 운반선과 LNG를 연료로 사용하는 선박에 상용화 될 수 있도록 발 벗고 나선 것.

해수부는 지난 14일부터 18일까지 런던 국제해사기구(IMO) 본부에서 개최된 ‘제2차 화물?컨테이너 운송 전문위원회(CCC)’에 참석해 극저온용 고망간강 전 세계 상용화를 위한 논의를 주도했다고 23일 밝혔다.

이번 전문위원회에는 총 110여개 회원국 및 36개 정부·비정부간 기구 450여명이 참석했으며, 국제 해상위험물 운송에 관한 교육 강화 및 친환경선박 관련 기술에 대한 다양한 논의가 이뤄졌다.

국제가스운반선기준(IGC CODE)에 따르면 LNG 연료탱크 및 파이프는 니켈합금강, 스테인레스강, 9%니켈(Ni)강, 알루니늄합금 4가지 소재만 사용하도록 규정돼 있다.

따라서 극저온 고망간강이 LNG선박 및 LNG를 연료로 운영하는 선박에 사용되기 위해서는 동 규정의 개정이 필요하다.

포스코가 최초 개발한 극저온용 고망간강은 이들 소재보다 성능이 더 우수하며 가격 또한 70~80% 수준으로 경제성이 매우 뛰어나 관련 규정이 개정될 경우 기존 소재들을 대체할 유인이 충분한 것으로 보인다.

포스코가 최초 개발한 고망간강은 극저온에서 견디는 에너지강재로 -162℃로 보관되는 LNG에 적합하며 특히 기존에 사용되는 스테인리스보다 용접성이 우수해 탱크 제작이 쉽다.

이런 우수한 고망간강 경쟁력을 최고로 높이기 위해 적용한 기술이 바로 카이스트의 격자구조 기술이다. 저장탱크 안에 설치된 격자구조는 외벽에 전달되는 압력을 분산시켜 저장량이 늘어도 외벽이 두꺼울 필요가 없다.

격자형 압력용기로 불리는 이 탱크는 모양도 단순한 직육면체여서 대형탱크 제작도 쉽다. 기존탱크는 구형 또는 원통형이라 대형 제작이 어려웠다. 규모가 커지면 외벽이 두꺼워져 비용이 늘고 가공도 힘들다.

고망간강 격자형 압력용기는 LNG를 연료로 사용하는 선박에 혁신을 가져올 전망이다. 직육면체형이라 탱크 설치공간이 줄어들고 제작비가 훨씬 적게 들기 때문이다.

13천TEU급 컨테이너선에 1만5천㎥ 격자형 압력용기를 적용하면 900개 컨테이너를 추가 선적할 수 있다. 고망간강의 가격은 기존 재질인 스테인리스 3분의 2 수준으로 5천㎥ 탱크 제작비용이 20억원 절감된다.

이와 함께 앞서 포스코의 LNG 선박용 고망간강 기술이 국가 표준으로 제정됐다.

산업통상자원부는 저온 압력용기용 고망간 강판 표준(KSD 30131), 고망간강용 피복 아크 용접봉(KSD 7142), 고망간강용 아크용접 플럭스 코어도 와이어(KSD 7143), 고망간강용 서브머지드 아크용접 와이어 및 플럭스(KS D 7144)를 제정했다.

산업통상자원부에 따르면 극저온 고망간강 기술은 포스코와 대우조선해양이 협력해 개발했으며 이를 국가기술표준원이 검증해 KS 표준으로 제정했다.

포스코와 대우조선해양은 철강소재에 망간을 첨가하고 이에 알맞은 열처리 기술을 통해 알루미늄합금, 스테인리스강, 니켈강 등 기존 소재에 못지않은 성능의 고망간강을 개발했다.

국가기술표준원 관계자는 "현재는 포스코만 이 기술을 갖고 있으나 KS 제정으로 철강업계 전반에 기술이 확산되는 계기가 될 것으로 보인다"고 밝혔다.

극저온용 고망간강은 영하 163℃의 액화천연가스(LNG)를 운반하는 선박 및 저장장치에 쓰이는 핵심소재다. 산업통상자원부는 2020년 약 1조4천억원의 국내 시장을 형성할 것으로 예상하고 있다.

한국산업기술평가관리원 분석결과 LNG 관련(선박 및 저장장치) 소재의 시장 규모는 LNG-FPSO(원유생산저장설비) 기준으로 올해 5만t, 2020년 7만t에 달할 것으로 전망된다. 이는 FPSO 7척을 만들 수 있는 양이다.

고망간강 시장규모는 또한 LNG-Fueled Ship 기준 2020년 10만5천t, LNG-Carrier 기준 20만4천으로 예상된다. 이는 LNG-Fueled Ship 35척, LNG-Carrier 27척에 해당한다.

산업통상자원부는 아울러 고망간강 사용시 재료 가격 및 시공비 등을 포함해 기존의 극저온용 소재 대비 약 50%∼75%의 원가절감이 가능하다.

한국산업기술평가관리원 분석결과 알루미늄합금 대비 극저온 고망간강은 소재 단가가 47%, 용접비가 91% 저렴하다. 소재 소요량이 67% 많지만 총 소요비용은 44% 적다.

반면, 니켈강(9%)의 경우 알루미늄합금 대비 소재단가가 14%, 용접비가 133% 높고 소재 소요량도 67% 많으며 총 소요비용은 2배 이상이다.

산업통상자원부는 고망간강 사용으로 국내 조선과 플랜트 등 관련 업계의 경쟁력이 강화될 것으로 기대하고 있다.

김창균 해양수산부 해사산업기술과장은 "최근 전 세계적인 환경보호 정책에 따라 향후 많은 선박이 LNG 연료를 사용할 것으로 예상된다"며 "극저온 고망간강이 기존소재들을 대체할 경우 경제효과는 연간 5천억원 이상이 될 것으로 기대되는 만큼 국제해사기구(IMO)와 협력하여 동 코드 개정을 추진하여 우리나라의 관련 산업계를 적극 지원할 계획”이라고 말했다.

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