금오공대 순수 국내기술 적용 인조흑연전극봉 개발 성공

수소환원제철용 전극봉 테스트 시제품<금오공대 제공>

국립 금오공과대학교가 순수 국내기술이 적용된 인조흑연전극봉 개발에 성공했다.

금오공대는 3일 <주>포스코 기술연구원, <주>카보랩, 금성테크<주>와의 협업을 통해 '인조흑연전극봉 시제품의 사용성 테스트'에 성공했다고 밝혔다.

금오공대에 따르면 포스코 기술연구원은 탄소 중립 실현을 위한 수소 환원 제철(HyREX) 기술을 개발 중으로 이 기술은 수소를 이용해 유동 환원로에서 환원철을 제조한 후, 전기 용융로에서 인조흑연 전극봉을 이용해 전기아크를 발생시켜 쇳물을 제조한다.

여기에 사용되는 전극봉의 안정적인 사용이 전기 용융로 조업의 성패를 좌우하는 핵심기술이지만 전극봉은 현재 전량 수입에 의존하고 있다.

포스코 기술연구원은 전기 용융로용 전극봉의 안정적인 국내 수급을 목표로 국내 인조흑연전극봉과 관련한 연구기관 및 기업을 발굴하기 시작했고 대학 가운데 유일하게 인조흑연 전문연구소가 있는 금오공대와 지역 내 탄소 소재 전문기업인 카보랩 및 금성테크와 협업을 통해 2022년 1월 순수 국내기술이 적용된 인조흑연전극봉 개발에 착수했다.

금오공대 신소재연구소는 원천기술, 카보랩은 다양한 원료의 배합기술 및 탄화·함침 열처리 기술, 금성테크는 전극봉의 형태로 성형하는 압출성형조건을 확보하기 위한 수십 차례의 시행착오를 통해 최적의 성형조건을 확보했다.

기술 마지막 단계이자 인조흑연 제조의 핵심기술인 흑연화 열처리(2천800℃)와 물성에 대한 평가는 금오공대 신소재연구소에서 수행했고 그 결과 국내 최초로 인조흑연전극봉 시제품(100 x 500mm) 제조에 성공했다.

포스코 기술연구원은 제조에 성공한 인조흑연전극봉을 지난해 12월 20일 DC 전기로를 활용한 사용성 테스트를 진행해 기존 인조흑연전극봉 제품 대비 안정적인 조업과 우수한 내산화성을 확인했다.

이번 수소 환원철 용해 시험에 사용된 전극봉은 원소재, 생산설비, 원천기술 및 상업화 기술 등 모든 부분에서 순수 국산으로 성공했다는 점에서 의미가 크다.

노재승 금오공대 신소재연구소장은 "직경 100㎜의 흑연전극봉 개발에 성공한 것 자체로도 큰 의미가 있지만, 앞으로 300, 600을 넘어 800㎜ 개발까지 성공해 세계시장에서 경쟁할 수 있도록 노력하겠다"라고 말했다.


박용기기자 ygpark@yeongnam.com

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