포스코, 기가스틸 新 용접기술 '네이처 커뮤니케이션스' 게재

이재은 기자 / 기사승인 : 2024-02-13 09:58:39
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▲포스코와 창원대가 밝혀낸 기가스틸 용접금속 미세조직 형성 메커니즘 모식도 (자료=포스코)

포스코가 원가를 절반 이상 낮추면서 용접부 강도를 높인 '포스젯 기가(PosZET GIGA)' 용접기술이 학문적으로도 인정받았다.

포스코는 국립창원대학교와 공동연구를 통해 세계 최초로 개발한 '포스젯 기가' 용접기술의 금속학적 메커니즘을 규명한 연구논문이 세계적 학술지인 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications) 12일자에 게재됐다고 13일 밝혔다.

자동차는 여러 철강재들의 용접을 통해 만들어지기 때문에 철강재 자체 특성은 물론 용접부 강도가 중요하다. 이 때문에 980㎫ 이상의 인장강도를 자랑하는 포스코 기가스틸은 가벼우면서도 강해 주로 자동차 소재로 활용돼 왔다.

포스코 기가스틸을 용접하는 소재로 주로 니켈(Ni)을 다량 첨가해 사용해왔는데 이번에 개발된 '포스젯 기가'는 니켈 대신 니오븀(Nb)과 크로뮴(Cr)을 최적의 비율로 배합해 용접용 소재로 사용한 것이다.

'포스젯 기가'는 접합부 용접금속의 미세조직을 그물망과 같이 복잡하고 치밀한 구조로 만들어 강도와 인성을 동시에 높인 것이 핵심이다. 이에 따라 포스코의 '기가스틸'을 용접할 때 이 기술을 활용하면 원가를 절감하면서 강도는 배가될 것으로 기대되고 있다.

포스코는 "포스젯 기가 기술을 활용하면 접합부의 굽힘 피로강도는 기존 대비 약 2배 이상 늘어나고, 충격인성은 약 15% 높아진다"며 "이 기술을 섀시∙프레임 등 자동차 부품 제작에 적용하면 일반 용접기술을 적용했을 때보다 반복적 충격이나 온도 변화에 의해 접합부가 쉽게 깨지지 않고 버틸 수 있어 차량 안전성 향상에 기여할 수 있다"고 강조했다.

용접부위 성능이 높아짐에 따라 강판 두께를 줄일 수 있어 차량 경량화 설계에도 기여할 것으로 기대된다는 것이다. 또 니켈을 주로 사용하던 기존 방식 대비 원가는 절반 가량으로 줄어든다고 포스코는 설명했다.

이번 연구는 니오븀과 크로뮴의 복합 첨가가 용접금속의 미세 조직에 미치는 영향을 원자 수준에서 밝혔다는 점에서 학문적 의미가 크다는 평가다. 용접금속은 용접부의 한 부분으로, 용접하는동안 강판 모재와 용접용 소재가 함께 녹았다가 굳어지는 금속을 말한다.

포스코는 '포스젯 기가' 기술에 대해 최근 글로벌 자동차사로부터 기술적용 승인을 받아 실제 자동차 부품화에 활용될 예정이며, 향후 이 기술을 활용해 기가스틸 판매를 확대해나갈 계획이다.

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