기술혁신의 사례연구

포스코가 세계 최초로 개발한

포스코는 2006년 말까지 1조3000억 원을 투자 150만t 규모의 파이넥스 1호기를 가동할 계획이며 앞으로 노후화하는 용광로를 모두 파이넥스 설비로 대체해 나가기로 했다. 2010년까지 노후 高爐들이 모두 파이넥스 설비로 바뀌면 지구 상에서 가장 親환경적으로 철강을 생산하는 철강사로 거듭날 것으로 기대된다.
2년 연속 20%대의 영업이익

포스코(POSCO)는 세계가 알아주는 1등 기업이다. 이유는 세계의 제철회사 가운데 粗鋼(조강) 생산규모는 3020만t으로 5위(2003년 기준)지만, 효율이 1등이라는 공인을 받고 있다는 점이다. 기업으로서는 매출액이나 영업이익도 자랑이다. 그러나 가장 큰 칭찬은 『효율이 높다』는 말을 듣는 것이다.

세계적인 철강분석 전문기관인 WSD(World Steel Dynamics)가 2004년 발표한 세계의 철강회사 경쟁력 평가에서 포스코는 평점 7.95로 1위를 차지했다 (표 참조).

높은 효율 가운데 가장 주목을 받는 부분이 수익성이다. 수익성 지표인 매출액 對比(대비) 영업이익률은 2003년 21.3%(매출액 14조3590억 원, 영업이익 3조8260억 원)에서 2004년엔 25.5%(매출액19조7920억 원, 영업이익 5조540억 원)로 크게 높아졌다. 2년 연속 20%대의 영업이익을 올린 제철회사는 세계에서 포스코가 유일하다. 올해에도 이러한 실적은 이어질 것으로 보인다. 올해는 조강 3110만t을 생산, 작년보다 16.3% 늘어난 23조100억 원을 매출할 목표를 세워 놓고 있기 때문이다. 따라서 영업이익률도 작년 수준과 비슷하거나 경신할 수 있을 전망이다. 참고로 세계적인 철강회사의 영업이익률을 보면 2~10%대에 불과하다.

이러한 경영실적 호조에 힘입어 포스코 주식의 시가총액도 2월 말 현재 20조 원에 육박, 경쟁업체를 따돌리고 삼성전자에 이은 2위를 고수하고 있다.


최신식 용융환원 제철법

이같이 자랑스런 세계 1등을 지속시켜 줄 快事(쾌사)가 2004년 8월 자체 개발에 성공한 세계 최초의 「파이넥스(FINEX)」 工法(공법)이다.

파이넥스 공법이란 기존의 용광로 공법과는 달리, 자연상태의 가루 철광석과 일반 유연탄을 직접 사용하는 새로운 製銑(제선·무쇠제련) 방법. 團塊(단괴ㆍ덩어리)형 철광석 및 高粘結性(고점결성ㆍ매우 끈끈한 성질) 유연탄 등 고급 원료의 매장량 감소에 따라 선진 제철회사들이 앞다퉈 개발에 나섰던 최신식 熔融還元(용융환원) 제철법 가운데 하나다(그림 참조).
포스코는 1992년부터 이 공법 개발에 나서 13년 만에 성공한 데 이어, 이를 이용한 150만t 규모의 1기 설비를 착공했다.

좀 더 쉽게 풀이해 보자. 용광로 공법은 솥이 하나다. 통기성이 좋게 하기 위해 가루 철광석을 덩어리 형태의 燒結鑛(소결광)으로 만들고, 철광석 밑에 들어가는 유연탄은 이 燒結鑛 무게를 견디기 위해 단단한 형태의 코크스로 가공하여 이를 동시에 용광로에서 집어넣어 태우는 것이다.

파이넥스 공법에는 솥이 두 개 필요하다. 먼저 철광석에서 철을 환원시키는 솥과 환원된 철을 녹여 내는 솥(용융로)이다. 燒結鑛이 아니기 때문에 그 무게를 감당할 필요가 없어 연료로 가루 유연탄을 써도 되는 것이다. 다만 통기성이 좋게 하기 위해 가루 유연탄은 끈끈한 유압제로 뭉쳐지는 과정을 거쳐 용융로에 들어간다.

용광로 공법에서는 공기 유통이 잘 되도록 원료를 덩어리 형태로 사전에 가공하는 燒結공장, 유연탄을 코크스로 만드는 火成(화성)공장이 필요하며, 이 공장의 건설과 조업에 따른 투자비 부담이 높을 뿐 아니라, 이 공정에서 생기는 황산화물, 질소산화물, 분진 등 오염물질 방지시설에 대한 추가 투자도 불가피했다. 더욱이 덩어리 형태로 잘 뭉쳐지는 고점결성 유연탄은 세계 석탄매장량의 15%에 불과해 원료 고갈의 위협에 직면해 있는 상태다.
이에 비해 파이넥스 공법은 가루 형태의 철광석과 일반 유연탄을 사전에 가공하지 않고 그대로 사용하기 때문에 용광로 공법에 비해 설비투자비가 83%에 불과하다. 이 혁신적 제철법의 개발에 따라 세계 제철시장에서 포스코의 경쟁력은 갈수록 더 커질 것으로 보인다.

특히 탄산가스 배출량을 규제하고 있는 도쿄의정서 발효로 파이넥스 공법에 대한 세계의 관심은 더욱 고조되고 있다. 작년 말 독일에서 열린 국제 철강회의 「쉬탈 2004」에 李龜澤(이구택) 포스코 회장이 초청받아 기조연설을 한 것은 바로 이러한 세계 철강업계의 관심을 대변한 상징적 이벤트였다.

전 세계적으로 환경에 대한 관심이 고조됨에 따라 해외에서도 새 제철소를 지을 때나 노후 용광로를 교체할 때, 親(친)환경적이고 경제적인 파이넥스 설비를 채택할 가능성이 높기 때문에 해외에 진출할 때 유리한 고지를 차지할 수 있게 됐다.

포스코는 장기적으로 연간 1200만t 생산규모의 해외 생산기지를 세울 계획인데, 새로운 공법을 배우려는 국가들의 포스코 공장 유치 경쟁도 치열하다. 후보지로 올라 있는 곳은 중국, 인도, 브라질 등이다. 규제가 심한 국내법 때문에 포스코 공장을 인도에 빼앗길 처지에 놓인 중국은 국내법 개정을 통해서라도 포스코 공장을 유치해야 한다는 여론이 높아지고 있다고 들린다.


2006년 말까지 1조3000억 원을 투자

지금까지 포스코가 생산성이나 원가 측면에서는 자타가 「세계 최고」로 인정해 왔지만, 고유 기술 측면에서는 「세계 최고」라고 보기 어려웠다. 1973년 조업을 개시한 후발 철강회사로서 외국의 선진 철강회사들이 개발한 기술을 도입, 사용해 왔기 때문이다.

그러나 1970년대 후반부터 선진 철강회사들의 본격적인 견제로 철강기술 도입이 어려워지자, 포스코는 1977년 자체 기술연구소를 세우고 1986년, 1987년 잇달아 포항공대와 포항산업과학연구원을 설립하여 기술자립의 바탕을 갖춘 다음 1992년 파이넥스 공법 연구개발에 착수했다. 1996년 소규모 모델 플랜트를 건설, 3년간 시험조업을 거쳐 2003년 5월 상업화 규모에 필적하는 年産(연산) 60만t 규모의 시범 플랜트를 가동한 지 14개월 만에 기술적 타당성 및 경제성 검증에 성공한 것이다. 시범 플랜트에서는 이미 연간 80만t의 쇳물을 생산하고 있다.

선진 제철기술은 일본, 호주, 유럽, 브라질 등이 거의 동시에 개발을 추진해 왔으나 대부분 지지부진한 상태인 것으로 알려졌다.

이로써 포스코는 30여 년간 해외에서 비싼 대가를 지불하고 기술을 도입하는 後進性(후진성)에서 벗어나 당당하게 세계 철강기술사에 중요한 기록을 남기는 선진 철강회사로 거듭나게 됐다.

포스코는 2006년 말까지 1조3000억 원을 투자 150만t 규모의 파이넥스 1호기를 가동할 계획이며 앞으로 노후화하는 용광로를 모두 파이넥스 설비로 대체해 나가기로 했다. 2010년까지 노후 高爐(고로)들이 모두 파이넥스 설비로 바뀌면 지구 상에서 가장 친환경적으로 철강을 생산하는 철강사로 거듭날 것으로 기대된다.

포스코의 비전은 2007년까지 3400만t의 조강능력을 확보, 세계 톱3의 철강회사로 올라서는 것이다. 2004년 사상 최초로 조강능력 3000만t을 넘어선 포스코는 2006년 말 연산 150만t 규모의 파이넥스 1호기 준공과 더불어 고로 개수 시 생산능력을 확충해 400만t의 조강능력을 추가로 확보하겠다는 것이다. 특히 스테인리스에서 국내 220만t, 해외 80만t 등 조강 300만t 체제를 구축할 계획이다.

안정적이고 경제적인 원료조달을 위해 해외자원 개발투자를 확대, 해외원료 직접개발 구매비율을 2004년 12%에서 2009년까지 27%로 높이고 장기구매계약 비율도 작년 80%에서 2009년까지 88%로 높여 나갈 예정이다.■
  • 2005년 04월호
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