日대지진을 보며··정준양 포스코 회장 ‘사랑의 과학론’

생명 지키는 강철울타리 만들자
내진용 고성능강재 개발 주문
건축구조용 고성능강 상용화

[아시아경제 채명석 기자] "3ㆍ11 일본 동북부 지진 쓰나미 피해를 보면서 어떻게 과학의 의미를 되새겨봤다. 남을 빼앗는 과학이 아니라 사랑을 전제로 한 과학을 펼쳐야 할 것이다."

정준양 포스코 회장이 최근 임직원들에게 전한 말이다.

대재앙 속에서 속수무책인 상황을 목격한 정 회장은 사람의 안전을 지키는 과학과 기술의 필요성을 절감하고 관련 제품의 개발과 공급에 포스코가 앞장서야 한다고 강조했다.

현재 포스코에서 생산하고 있는 내진용 강재는 건축구조용 고성능강재인 SN강과 H형강을 대체해 중저층 철구조물에 적용가능한 내지진강관, 내진성능, 용접성능이 뛰어난 TMCP강 등이 있다.

이중 대표적인 제품이 'SN강재'다. 일본내 건축물의 내진설계강화 및 강재의 용접성 향상을 목적으로 94년 6월에 제정된 SN(Steel New Structure) 규격을 따르는 강재를 의미한다. 지난 1995년 일본 한신대지진 이후 포스코는 SN강재 수요가 급증하자 해당 제품을 조기개발해 상용화에 성공했다. SN강재는 1999년 11월 KS규격을 획득했으며 2004년 3월에는 건축구조설계기준 개정을 통해 건축물 중요 부위인 기둥 및 보의 접합형식에 따라 내진용 강재 사용이 일부 의무화됐다.

내진성능 향상을 위한 강재는 '건축물 설계에서 요구하는 구조의 실현이 가능한가', '시공계획 특히 용접조건이나 가공하기에 적합한가' 등을 만족해야 한다. 포스코의 SN강재는 강재 자체의 성능을 향상시킴과 동시에 내진설계에 필요한 요구성능에 초점을 맞춘 최초의 내진 전용 강재다.

또 항복점(탄성 한계점 이상으로 하중을 가했을 때 변형과 응력이 커지는 지점에서의 강도)ㆍ항복비 상하한치, 샤르피(저온시 충격으로 깨지는 현상) 흡수에너지 하한치 규정 등을 통해 내진성능을 높이면서 탄소ㆍ인ㆍ황 등 불순물을 섞는 양을 제한해 용접성능도 향상시켰다. 즉, 지진으로 인한 진동의 충격흡수가 뛰어나고 용접성이 뛰어나 건물가공에 적합해 내진용 설계에 적당하다는 것이다.

포스코의 SN강은 현재 인천 송도 컨벤시아, 신도림 테크노마트, 고양 체육관 등 일반건축물에서 컨벤션시설, 체육시설, 관공서까지 널리 사용되고 있다.

또 다른 내진용 강재인 '내지진 강관'은 H형강을 대체해 중저층 철구조물에 널리 사용되고 있다. 내지진강관은 SN강을 소재로 해 원형 또는 각형으로 제작된 강관으로 내진성능이 우수하며, 용접성능이 뛰어난 SN강의 특징을 그대로 지니고 있다.

내지진강관은 일반강관 또는 H형강에 비해 냉간소성가공시 유리질소 함유량을 제한해 연신율(끊어지지않고 늘어나는 비율) 및 인성(잡아당기는 힘에 견디는 성질)을 억제해 강도가 극대화된다. 또 탄소당량 또는 용접균열 감수성 조성을 조정해 용접불량을 사전에 예방한다. 동일 물량의 H형강에 비해 휨강도가 높아 경제적 설계가 가능하며, 마감대상 면적이 적어 경제적 시공이 가능하다.

현재 포스코 내지진강관은 원형강관과 각형강관 등이 생산되고 있으며 최근에는 송도의 포스코 글로벌 R&D센터에 적용됐다.

건축구조용 TMCP강은 KS규격에서 별도로 규정하고 있는 강재가 아니라 '제어압연과 가속냉각을 조합한 열처리 방식'(TMCP) 제조법에 의해 생산되는 건축구조용 강재를 총칭하는 것이다.

TMCP강은 용접성의 저하 없이 강도를 높인 최신 강종으로 세계적으로도 포스코와 신일본제철등 일본 고로사에서만 생산이 가능하다.

건축구조용 TMCP강의 특징은 판두께 40mm를 초과해도 설계기준강도의 저감이 없으며 내진성능과 용접성능이 우수한데다 인성이 좋고 항복비가 낮아 지진시에 안전성을 확보할 수 있다. 또한 건축물의 기둥규격이 작아져 미관이 개선되며 경제성도 향상되는 장점도 있다.