올해 전세계적으로 생존과 산업계 육성의 양대축을 아우르는 세계기후협약이 체결되면서 국제에너지기구(IEA)등은 전통적인 에너지원으로 인류생활에 기여해 온 석탄산업의 하향세와 종말를 전망했다.

기후협약과 환경공해 방지차원에서 끊임없이 기술개발에 노력해 온 자동차업계도 자동차 원료의 큰 축을 차지하고 있는 철강부품부문에서 경량화된 고강도, 고품질의 철강제품을 선택적으로 구매하고 있다.

▲ 포스코 광양제철소 도금부 직원들이 자동차 강판 품질검사를 하고 있다. 고품질, 고강도, 고내식성 자동차 부품개발과 공급으로 세계 자동차완성업체에서 구매와 협력이 강화되고 있다.

현재 자동차시장에서 요구하는 조건은 경량화와 안전성이다. 이는 이산화탄소(CO₂) 배출 규제, 연비 권장 기준, 충돌법규 강화 등 자동차 제조환경의 변화를 반영한다.

이런 추세와 발 맞추어 포스코는 철강제품 수요자의 수요변화에 맞춰 고강도, 고품질의 경량화된 철강제품 생산에 주력해 현 산업계의 가장 중요한 철강제품을 고강도, 경량화, 고내식성은 기본이고 가공성과 용접성이 뛰어난 최적의 소재개발로 성장세를 달리고 있다.

이렇게 개발된 철강제품은 재활용이 쉬운 친환경 재료로서 각광받고 있다.

특히 철강 소재의 꽃이라 불리는 자동차강판은 재료의 강도를 측정하는 단위인 인장강도에 따라 저강도강(LSS; Low Strength Steel), 고강도강(HSS; High Strength Steel), 울트라 고강도강(UHSS; Ultra High Strength Steel)으로 구분된다.

세계철강협회(World Steel Association) 기준에 따라 마일드 스틸(Mild Steel), 컨벤셔널 고강도강(Conventional HSS), 첨단 고강도강(AHSS; Advanced High Strength Steel)으로 나뉜다.

일반적으로 자동차는 구조상 차체(body)와 섀시(chassis)로 구분된다.

포스코는 차체와 섀시에 요구되는 기계적·물리적 성질을 만족하는 우수한 품질의 자동차강판을 생산하여 전 세계 자동차 제조사에 공급하고 있다.

포스코는 자사 고유기술을 이용하여 용융아연도금강판(GI) 방식으로 제조하고 거기에 특수하게 표면처리를 더한 제품인 고기능강 GI-ACE를 후드 아우터(hood outer), 트렁크 리드 아우터(trunk lid outer), 펜더(fender) 등 외판재에 적용하고 있다.

GI-ACE강은 표면 결정입자를 육안으로 관측 불가능한 크기로 표면 처리한 제품이기 때문에 표면이 매끈하고 미려하다.

일반 GI와 비교해 기름때가 잘 묻지 않고 도장 선영성(차량 표면에 물체를 비추었을 때 물체의 윤곽이 왜곡 없이 뚜렷하게 보이는 정도)이 좋으며 내식성도 강하다.

따라서 도장성과 광택, 아름다움이 뛰어난 차를 만들 때에는 표면품질이 우수한 GI-ACE강을 사용한다.

포스코는 강도와 성형성, 표면의 아름다움을 모두 갖춘 ‘외판재다운 외판재’를 만들기 위해 끊임없이 노력해 온 끝에 소부경화(bake hardening) 기술을 적용하여 강도, 연성, 도장성 모든 면에서 우수한 외판재를 만들어냈다.

MAFE(Micro Alloy Free for Exposed)강은 포스코가 만든 BH강(Bake Hardening Steel·소부경화강)의 하나로 항복강도(재료에 일정한 힘을 가했다가 제거해도 원래 형태로 돌아올 수 있는 최대의 힘)가 높아 국소 부위 충격에 견디는 강도가 10% 정도 높고 도금 표면 품질이 우수하다.

MAFE강은 BH강으로 불리기도 하며 성형성이 좋고, 국소 부위 충격을 견디는 힘이 우수해 자동차의 후드 아우터·도어 아우터·펜더 등 외판재에 널리 적용되고 있다.

포스코의 자동차 소재용 철강제품 개발노력은 멤버류 등의 자동차 내판재에서 뛰어난 제품력으로 구매되고 있다.

내판재는 주로 차체 내 공간에서 사람을 태우거나 화물을 싣는 기능을 담당하는 구조부품으로 사용되기 때문에 가공성과 강도가 좋아야 한다.

내판재에 가장 많이 사용되는 소재는 AHSS의 한 종류인 DP강과 CP강, TRIP강, TWIP강, HPF강이다.

DP(Dual Phase)강은 가공이 쉽고 AHSS 중에서도 연신율이 높은 편이며 항복강도도 좋아 실 사이드 멤버(sill side members), 시트 레일(seat rail), 보강재 등 주로 내판 구조부품에 사용되며, 최근에는 도어 아우터 등 외판재로도 확대 적용되고 있다.

CP(Complex Phase)강은 각과 굴곡이 많은 부품을 만들거나 안전을 위한 차체 보강재로 많이 사용되는 소재다.

인장강도가 1180㎫에 이르며 굽힘 가공성이 좋고 항복강도가 높아 충격을 잘 이겨내야 하는 자동차 하부의 강화부품이나 가공이 경미한 보강재에 적용된다.

주로 실 사이드 패널(sill side panel), 범퍼 레일(bumper rail), 도어 임팩트 바(door impact bar) 등 강화기능이 필요한 부품에 적용되며 AHSS의 대표 안전주자로 자리잡았다.

형상이 복잡하여 높은 성형성이 요구되는 부품에는 TRIP(TRansformation Induced Plasticity)강도 사용된다. TRIP강은 DP강 및 CP강 대비 연성이 높아 성형성이 우수하고 충격에너지 흡수 능력이 좋다.

최근 포스코는 해외 자동차사와 공동으로 1㎬ 이상의 인장강도와 높은 연신율을 가지는 기가(㎬)급 TRIP강 개발에 성공했으며, 이를 통해 자동차사의 경량화 요구에 효과적으로 대응할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

포스코 고유기술로 개발한 제품인 초고강도강 TWIP(TWinning Induced Plasticity)은 강도가 높으면서 연성이 뛰어나 한 금속 안에 병존하기 힘든 두 가지 성질을 모두 갖춘 놀라운 소재로 평가받고 있다.

연성이 높아 가공이 쉽기 때문에 복잡한 형태의 부품 성형에 용이하고 충격에너지를 잘 흡수한다. 따라서 이러한 성질이 요구되는 필러(pillar), 프런트 사이드 멤버(front side member), 범퍼 빔 등에 두루 사용할 수 있다.

HPF(Hot Press Forming)강은 900℃ 이상의 고온으로 가열 후 프레스로 성형한 뒤 금형 내에서 급속 냉각해 인장강도 1.5㎬ 이상의 초고강도 부품을 생산할 수 있다.

센터 필러 리인포스(center pillar reinforce), 프런트 사이드 멤버 등 높은 충돌성능이 요구되는 부품을 중심으로 사용되고 있으며, 자동차사의 고강도화·경량화 요구에 잘 부합하는 소재로 각광받고 있다.

포스코는 조향·제동장치 등 주행을 위한 섀시 강재도 공급하고 있다.

섀시는 서스펜션(suspension), 조향장치(steering), 제동장치(brake) 등 주행에 필요한 장치로 구성되며, 자동차 바퀴와 브레이크, ABS(Anti-lock Brake System) 등도 포함된다.

섀시는 차체 제어·균형 유지·충격 완화 등 자동차 구동에 필수적인 역할을 담당하기 때문에 부품의 내구성, 내식성, 강도 및 성형성 등이 절대적으로 중요하다.

포스코는 이러한 요구를 충족하는 다양한 첨단 고강도강(AHSS)을 공급하고 있다. 섀시에 적용되는 대표적인 AHSS 제품으로 FB강·DP강 등이 있다.