국내 건설시장에서 내진용 철강재의 수요가 점차 늘어나는 가운데 현대제철과 동국제강은 더욱 고강도화된 내진(耐震) 철강재 연구·개발(R&D)에 매진하고 있다.

지난해 환태평양 조산대 지역에서 지진이 잇따른 데 이어 최근 한반도에도 사상 최대 규모의 지진이 발생하면서 안전한 건물 내지 건설자재에 대한 관심이 높아지고 있기 때문이다.

7일 철강업계에 따르면 내진용 철강재를 생산하는 국내 현대제철과 동국제강은 이미 수년 전부터 고부가가치 내진용 철강재 판매 및 연구·개발(R&D)에 박차를 가해 관련시장을 선점해 오고 있다.

먼저, 현대제철은 내진용 강재의 KS인증을 잇달아 취득하면서 이 분야에서 독보적인 입지를 더욱 탄탄히 하고 있다.

현대제철 포항공장은 지난 5일, 국내 최초로 초고강도 내진용 형강 SHN460의 KS 인증을 취득했다.

‘SHN460(종래기호 SHN570))’은 항복강도)가 460N/㎟ 이상, 인장강도)가 570N/㎟ 이상인 제품으로 1㎟ 면적당 약 57kg 이상의 무게를 견딜 수 있으며, 영하의 온도에서도 충격에 견디는 내충격성이 우수한 특징을 지니고 있다.

또한, 제조과정에서 TMCP(Thermo Mechanical Control Process)) 압연 기술을 적용해 항복비5)를 엄격하게 제어함으로써 고강도와 내진성능을 동시에 확보했다.

현대제철은 지난해 경북 경주 지역의 연이은 지진 발생으로 지진에 대한 사회적 이목이 집중되기 이전부터 건축물 안전에 지속적인 관심을 가지고 내진용 강재 개발에 주력하며 불모지나 다름없던 국내 내진용 강재 시장을 개척해왔다.

그 결과, 지난 2005년 내진성능이 확보된 SHN(건축구조용열간압연H형강) 강재를 국내 최초로 개발한데 이어, 2011년부터 내진용 철근 개발에 착수해 지난 2016년 SD500S/600S급 내진용 초고강도 철근 KS 인증을 취득한 바 있다.

또한 고층화, 대형화 된 건축물이 증가함에 따라 내진성능과 고강도를 동시에 갖춘 제품의 필요성이 높아지자 현대제철은 지금까지 축적한 기술력을 바탕으로 마침내 초고강도 내진용 형강인 SHN460을 개발했다.

현대제철은 이번에 개발한 SHN460의 적용을 통해 건축물의 안전도 향상은 물론, 후판을 절단·용접해서 사용하던 기존의 방식 대신 일체형 형강 제품을 사용함으로써 건설현장의 공정감소 및 공기단축 등 공사비 절감 효과까지 볼 수 있을 것으로 기대하고 있다.

회사 관계자는 “이번 인증 취득으로 현대제철은 국내에서 유일하게 내진용 철근과 형강의 전 강종에 대한 KS 인증을 확보하게 됐다”며 “앞으로도 국내 건축물 안전도 향상을 통해 국민의 안전을 책임지는 역할을 충실히 하겠다”고 말했다.

현대제철은 최근 내진(耐震) 철강재 수요시장 성장에 대응하기 위해 고객 마케팅도 강화하고 있다. 지진에 따른 건축물 안전에 대한 관심이 높아지고, 내진 설계에 대한 법규가 강화됨에 따라 건축용 내진 철강재의 시장 확대가 예상되기 때문이다.

SHN재는 지난 2005년 현대제철이 전기로 분야에서의 기술력을 기반으로 개발한 고성능 내진용 H형강 제품이다. 내진 안정성을 보장하기 위해 △에너지 흡수능력 △변형능력 △용접성 △내충격성 등 특성을 지니고 있다.

SHN재 판매량은 지난 2006년 462t에 불과했지만 지난 2010년 2만t 수준으로 뛰었고 2011년 8만2000t, 2012년 11만1000t, 2014년 27만9000t, 2015년 47만7000t을 판매했고 특히, 지난해는 59만t으로 급성장세를 나타내고 있다.

현대제철은 오는 2020년경 SHN재를 H형강뿐만 아니라 앵글과 채널 등 일반 형강으로도 확대해 판매 성장을 이끌 구상이다. 현대제철은 H형강인 SHN재뿐만 아니라 철근(SD-S), 후판(SN) 등의 내진용 강재를 생산하고 있다.

현대제철은 건축 설계 시공자들에게 내진용 강재를 제공하는 데서 끝나는 것이 아니라 수요가의 이용패턴에 맞춰 기술 활용도를 높이고 강재 성능을 극대화 하는 데 초점을 맞춰 이용기술 R&D에 주력하고 있다.

또한, 동국제강은 내진용 철근 제품의 강자로 내진철근 규격조차 없었던 지난 2007년 초고장력 철근(SD600과 SD700)을, 그리고 2010년 내진 철근을 개발하는 데 성공했다.

동국제강의 내진철근은 까다로운 품질 관리로도 유명하다. 최신 수냉설비와 제어기술을 결합해 타사 대비 합금 원소량이 최소화되도 높은 품질을 유지할 수 있도록 해 가격 경쟁력을 확보하고 있다.

이밖에도 동국제강은 지난 1995년 1월 일본 고베시와 한신 지역의 대지진 이후 건축물의 내진성 강화를 목적으로 한 고성능 H형강 개발에도 성공했다.

앞서 동국제강은 국내 최초로 내진철근에 대한 KS 인증을 취득했다.

현재는 KS D3866 규격을 만족하는 건축구조용 열간압연 H형강(SHN400, SHN490, SHN520, SHN570)을 보유 중이다. 이 고성능 H형강은 판매율이 전년 대비 80% 증가했을 정도로 시장의 호응이 높아지고 있다.

지난 2016년 11월, 동국제강 포항제강소가 국내 최초로 내진 철근 KS인증을 획득한 것에 이어 지난 6월 인천제강소도 내진철근 관련 KS인증을 획득했다. 이에 따라 동국제강의 모든 봉강공장이 KS인증을 완료, 완벽한 내진철강재 생산체제를 구축했다.

이같은 성과는 동국제강의 지속적인 내진철강재 관련 연구 덕분이다. 경주에 지진이 발생하기 이미 10여년전, 내진철강재에 대한 KS규격조차 전무하던 시절부터 동국제강은 중앙기술연구소를 통해 정부 차원의 '차세대 초대형 구조물용 철강재 개발과제'를 수행했다.

이는 초고장력철근과 내진철근의 모태가 된 기술로 동국제강은 지난 2007년 초고장력철근(SD600, SD700)의 개발에 성공, 뒤이어 2010년 내진철근까지 개발했다. 지난 2016년 내진철근 KS구격을 제정하는 데 있어서 동국제강의 기술력과 노하우를 제공, 상당한 영향을 미쳤다.

이번 인천제강소의 내진철근 KS인증은 내진철강재 중요성을 다시 한번 환기시키는 의미있는 계기가 됐다. 동국제강은 향후 내진철근 시장공략을 위해 SH공서, 강구조학회의 자문을 받아 홍보에도 박차를 가할 계획이다.

이와 더불어 사회 안전 확보를 위한 700Mpa급 초고강도 내진용철근 개발 국책과제에도 참여중인 현대제철, 동국제강, 대한제강 등은 건설업계의 첨단 내진용 철근 수요가 있을 시 즉시 공급할 수 있는 만반의 준비를 갖췄다.

콘크리트 건축물의 뼈대인 철근은 외부진동이나 충격에 의해 변형이 시작된 이후 끊어질 때까지 최대한 견딜 수 있어야 한다. 내진용 철근은 지진 발생 시 건물의 갑작스런 붕괴를 예방하고 대피시간을 확보하여 인명 피해를 최소화 할 수 있다.

정부는 건축물의 내진설계 기준을 올해부터 현행 3층 이상(또는 연면적 500㎡ 이상)의 건축물에서 2층 이상(또는 연면적 500㎡ 이상)의 건축물까지 확대하는 등 건축물의 구조 안전 강화를 위해 다방면의 대책을 내놓은 상태다.

철강협회 관계자는 “최근 고층건물, 첨단빌딩 등에 내진용 강재 수요가 증가”하고 있으며, “최근 강진으로 인한 내진용 설계 적용 및 강재사용 요구 분위기가 확산되는 가운데 고층건축물 뿐만 아니라 일반 건축물의 안전을 위해 특수내진용 철근 사용은 반드시 필요하다"고 강조했다.

철근의 버티는 힘인 항복강도의 편차가 심하면 지진 등으로 인해 건축물이 한계치 이상의 힘을 받았을 때 충격을 흡수하지 못하고 급격히 붕괴될 수 있다.

그러나 내진용 철근을 사용하면 기둥 등 주요 부위가 붕괴되기에 앞서 건물 전체가 구조적으로 충격을 흡수하며 붕괴시간을 늦춰 대피시간을 확보할 수 있게 된다.

업계 관계자는 "우리나라의 내진용 강재 분야는 현재 시장도입 단계로 아직 사용비율이 낮은 수준”이라며 “향후 내진용 강재 시장 확대에 주력하는 동시에 제품 성능을 더욱 높여 이 분야의 선도업체로서 입지를 더욱 강화할 계획”이라고 강조했다

©(주) EBN 무단전재 및 재배포 금지