[SDG9 산업혁신-인프라] 포스코가 개발한 고성능·저원가 기가스틸 용접 기술 '포스젯 기가(PosZET GIGA)'이 세계적 학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)에 게재됐다. 기가스틸은 포스코가 생산하는 자동차 강판용 제품이다.
포스코는 과거 사용하던 니켈(Ni) 대신 니오븀(Nb)과 크로뮴(Cr)을 활용, 원가를 절반으로줄이면서 2배 이상 높은 용접부 피로강도를 구현하는 포스젯 기가 기술을 개발했다고 13일 밝혔다.
포스코는 국립창원대와 공동연구를 통해 세계 최초로 이 기술을 금속학적으로 규명했다.
자동차는 여러 철강재의 용접을 통해 만들어지기 때문에 철강재 자체 특성은 물론 용접부 강도가 중요하다. 이번에 개발한 용접기술은 포스코 초고강도 강판 기가스틸의 활용도를 높일 것으로 기대된다.
980㎫(메가파스칼) 이상의 인장강도를 지닌 포스코 기가스틸은 가벼우면서도 강해 자동차 소재로 활용돼 왔는데 그간 용접용 소재에 주로 니켈(Ni)이 다량 첨가됐다.
그러나 포스젯 기가는 니켈 대신 니오븀·크로뮴을 최적의 비율로 배합해 용접용 소재(선재)로 사용하는 기술로 이를 통해 접합부 용접금속(용접하는 동안 강판 모재와 용접용 소재가 함께 녹았다가 굳어진 금속)의 미세조직을 그물망과 같이 복잡하고 치밀한 구조로 만들어 강도와 인성을 동시에 높인다고 포스코는 설명했다.
니오븀과 크로뮴의 복합 첨가가 용접금속의 미세조직에 미치는 영향을 원자 수준에서 밝혔다고 회사 연구팀은 덧붙였다.
이 새기술은 니켈 사용 방식에 비해 원가가 절반 정도여서 포스코의 경쟁력 강화에 크게 기여할 전망이다.
포스코는 "기술 활용 시 접합부의 굽힘 피로강도가 기존 대비 2배 이상 늘어나고 충격인성은 15% 가량 높아진다"고 강조했다.
이어 "이를 섀시·프레임 등 자동차 부품 제작에 적용하면 일반 용접기술 대비 반복적 충격이나 온도 변화에 의해 접합부가 쉽게 깨지지 않고 버틸 수 있어 차량 안전성 향상에 기여할 수 있고 용접부위 성능이 높아짐에 따라 강판 두께를 줄일 수 있어 차량 경량화 설계에도 큰 도움이 될 것"으로 기대했다.
포스코는 앞으로 포스코 기가스틸 용접기술을 글로벌 자동차제조업체로부터 적용 승인을 받아 상용화할 방침이다.