세아그룹이 미국 텍사스 템플시에 1억1000만달러(약1500억원) 규모의 철강 공장을 건설한다. 10일 관련 업계에 따르면 세아그룹 경영진들은 지난 9일 방한한 그레그 애봇 텍사스 주지사와 만나 템플시에 지을 철강 제조 공장 투자 논의를 진행했다. 애봇 주지사는 "이번 투자 건으로 텍사스 템플 지역에 총 1억달러가 넘는 투자가 유치될 예정"이라며 "신규 일자리는 100개로 예상을 하고 있다"고 설명했다. 정확한 규모는 알려지지 않았지만 텍사스는 이번 투자와 관련 인센티브를 제공할 계획이다. 이번 투자는 세아창원특수강이 주체다. 이정훈 세아창원특수강 대표는 "세아창원특수강은 철강 제품 제조 선도 기업으로 고품질 슈퍼알로이의 특수합금 제조시설을 텍사스 템플 지역에 구축할 것"이라며 "슈퍼알로이는 합금의 일종으로 극한 환경에서도 뛰어난 성능을 자랑한다"고 설명했다. 특수합금은 니켈, 타이타늄, 코발트 등 합금과 철을 배합, 급격한 온도 변화 및 지속적인 고온 노출에도 일정한 기계적 성질을 유지하는 소재다. 이번 설비는 템플시 산업 공간에 위치할 예정이다. 총 부지 규모는 18만1500㎡ 수준으로 착공은 올해 3·4분기, 최초 상업 생산은 2026년 상반기가 될 것으로 예측된다. kjh0109@fnnews.com 권준호 김준석 기자

[파이낸셜뉴스] 세아베스틸지주와 세아창원특수강이 공동으로 미국 현지 특수합금 시장 진출을 위해 대규모 투자를 단행한다. 세아베스틸지주는 미국 내 투자법인 '세아글로벌홀딩스'와 특수합금 생산법인 '세아슈퍼알로이테크놀로지'를 설립하고, 향후 2년간 미국 현지에 특수합금 생산 공장 준공을 위해 세아창원특수강과 공동으로 약 2130억 원 규모의 투자를 단행한다고 16일 밝혔다. 이번 투자는 세아베스틸지주가 미국 특수합금 생산법인 세아슈퍼알로이테크놀로지의 유상증자에 참여해 약 640억 원의 자금을 투입하고, 특수합금 분야를 주력으로 영위 중인 세아창원특수강이 세아슈퍼알로이테크놀로지의 상환전환우선주(RCPS) 약 1490억 원을 출자하는 형태다. 특히 세아창원특수강은 특수합금 생산 노하우를 바탕으로, 세아슈퍼알로이테크놀로지의 생산 설비 구축 및 운영 등 프로젝트 전반을 주관할 계획이다. 세아슈퍼알로이테크놀로지는 오는 2026년 준공을 목표로 하고 있으며, 연간 6000t 규모의 특수합금을 생산하게 된다. 특수합금 생산 공장이 들어설 부지는 설비라인 설계 및 물류 동선 등을 고려해 최종 후보지를 검토 중에 있으며, 가까운 시일 내 확정할 방침이다. 특수합금은 니켈, 타이타늄, 코발트 등 합금과 철이 배합돼 급격한 온도 변화 및 지속적인 고온 노출 환경에서도 일정한 기계적 성질을 유지하는 소재다. 세아베스틸지주 자회사들의 기존 주력 강종인 탄소합금강 및 스테인리스강 대비 고부가가치 제품이다. 이번 북미 특수합금 생산법인 설립을 통해, 발전 및 플랜트 등 특수합금의 주요 수요시장뿐 아니라, 항공·우주, 석유화학 등 신규 수요에도 적극 대응한다는 방침이다. 실제로 시장조사 전문기관 얼라이드 마켓 리서치에 따르면, 글로벌 특수합금 시장 규모는 2021년 68억 달러에서 오는 3031년 150억 달러로 확대돼 연평균 8.5%의 높은 성장률을 기록할 전망이다. 세아그룹 관계자는 "특수합금은 생산 단계에서 고도의 기술력이 요구되는 등 진입장벽이 높기로 정평이 나있는 시장으로, 이번 투자는 첨단산업의 각축장이자 특수합금 수요가 가장 큰 미국 현지에 생산 거점을 확보했다는 점에서 상당한 의미가 있다"며 "앞으로도 세아베스틸지주는 동남아 및 중동, 북미 등 주요 대륙 별 생산 거점 중심으로 글로벌 특수강 시장 공략을 본격화할 방침"이라고 밝혔다. yon@fnnews.com 홍요은 기자

[파이낸셜뉴스] 철강산업의 필수 소재인 망간합금철 구매 입찰에서 10년간 담합을 벌인 업체 4곳이 공정위의 제재를 받게 됐다. 공정위는 DB메탈, 심팩, 동일산업, 태경산업 등 4개사의 입찰 담합 행위에 대해 시정명령과 과징금 305억3700만원을 부과한다고 13일 밝혔다. 이들 업체는 2009년부터 2019년까지 국내 10개 제강사가 시행한 165회의 망간합금철 구매 입찰에서 입찰 가격과 거래 물량을 담합한 것으로 조사됐다. 망간합금철은 철강생산 과정에서 불순물을 제거해 철강의 강도를 증가시키는 등 품질을 개선하기 위해 사용되는 부원료다. 현재 생산 중인 1000여종의 철강 제품 모두에 망간합금철이 들어가고 있어 업계에서는 핵심 기초소재로 꼽힌다. 담합에 참여한 4개 업체는 입찰 전 모임이나 SNS 연락 등을 통해 각 사의 입찰 가격과 낙찰자를 사전 협의하고, 이를 토대로 입찰에 참여한 것으로 파악됐다. 아울러 입찰 결과와 관계 없이 미리 정한 비율대로 입찰 물량을 배분하기로 합의하고, 이에 맞춰 서로 매입·매출 거래를 한 것으로 조사됐다. 공정위는 이들의 담합 행위로 인해 산업 전반에 파급효과가 큰 기초소재의 가격이 상승하고, 시장 경쟁이 저해됐다고 보고 과징금과 시정명령을 부과하기로 결정했다. 공정위는 "이번 조치는 철강산업과 관계된 합금철 시장에서 약 10년 동안 은밀히 지속되어 온 담합을 적발한 것"이라며 "철강산업의 합리적인 가격 형성과 합금철 산업의 경쟁력 제고에 기여할 것"이라고 밝혔다. imne@fnnews.com 홍예지 기자

겨울철 눈길 운전 시 버튼 하나만 누르면 타이어가 스노체인으로 변신하는 기술이 개발됐다. 현대자동차·기아는 11일 '형상기억합금을 이용한 스노체인 일체형 타이어 기술(사진)'을 공개했다. 형상기억합금으로 이뤄진 체인 모듈이 평소 휠과 타이어 내부에 숨어 있다가 전기적 신호를 받으면 타이어 바깥으로 튀어나와 스노체인의 역할을 하는 것이다. 장착과 해체 모두 복잡한 일반 스노체인보다 훨씬 편리하다. 현대차·기아 관계자는 "이 기술을 적용하면 버튼을 한 번 누르는 것만으로도 차가 '알아서' 체인을 장착·해제할 수 있다"고 설명했다. 스노체인 일체형 타이어는 휠과 타이어에 일정 간격으로 홈을 만들고 그 안에 형상기억합금으로 제작된 모듈을 하나씩 넣은 구조다. 마치 피자나 케이크를 칼로 잘라 조각낸 모양과 비슷하다. 형상기억합금에 전류를 가하면 원래의 모양으로 되돌아가려는 특성이 이용됐다. 휠 안쪽의 형상기억합금은 평소 주행 시 용수철의 힘에 눌려 알파벳 'L' 모양을 하고 있다가 운전자가 기능을 활성화하면 전류가 가해지며 원래 모양인 알파벳 'J' 모양으로 변해 타이어 밖으로 모듈을 밀어낸다. 또 타이어가 심하게 마모돼 표면이 일반 주행 상태의 모듈 높이까지 낮아지면 운전자는 돌출된 모듈을 보고 마모를 쉽게 인지해 타이어 교체 주기를 놓치지 않게 되는 효과도 있다. 현대차·기아는 관련 특허를 한국과 미국에 각각 출원했다. 기술 개발 고도화 및 내구성·성능 테스트를 거쳐 양산 여부를 검토할 계획이다. 조은효 기자

[파이낸셜뉴스] 한화에어로스페이스가 전투기 엔진에 쓰이는 특수합금 소재를 국산화한다. 26일 한화에어로스페이스는 한국항공우주기술연구조합, 산업기술평가관리원, 서울대 등과 터보팬 항공엔진용 인코넬 718 초내열 합금 주단조품 개발 협약식 및 과제 착수 회의를 전날 서울 양재동에서 개최했다고 밝혔다. 이번 과제는 산업통상자원부 기술개발 사업의 하나다. 2026년까지 '인코넬 718' 제조 기술을 국산화하고 데이터베이스를 구축하는 것이 목표다. 인코넬 718은 내열성이 높아 섭씨 1500도 이상의 화염을 견딜 수 있어 항공엔진에 가장 많이 사용되는 특수합금이다. 현재 전량 수입산에 의존하고 있다. 한화에어로스페이스는 지난 40년간 9000대 이상의 항공엔진을 생산했다. 현재는 무인기의 엔진 소재를 개발 중이다. 한화에어로스페이스 관계자는 "주요 국가들이 수출을 제한할 수 있는 엔진 소재를 국산화할 계획"이라며 "100% 대한민국의 기술로 자주 국방은 물론 방산 수출에도 기여하도록 산학연과 함께 노력하겠다"고 말했다. skjung@fnnews.com 정상균 기자

[파이낸셜뉴스] 한국과학기술원(KAIST) 원자력및양자공학과 류호진 교수팀은 3D프린팅이 가능한 금속복합재 분말을 개발했다고 13일 밝혔다. 이번에 개발한 기술은 세라믹, 고분자, 금속과 관계없이 금속 3D 프린팅, 우주항공, 모빌리티용 첨단합금 등에 이식할 수 있다. 연구진은 개발된 분말 기술에 대한 국내 특허 등록을 마치고 미국 특허를 출원했으며, 이를 기반으로 산업체로의 기술 이전을 진행 중이다. 향후 기능성 분말의 정밀 제어 기술을 향상시키고, 기업과의 산학 협력을 통해 양산 기술을 개발해 적층 제조용 신합금 및 분말 복합화 장비의 상용화도 추진할 예정이다. 기존 기술로 금속복합재용 분말을 제조할 때는 투입된 분말들이 파쇄돼 가치가 떨어지는 불규칙한 형상의 분말이 생산됐다. 연구진은 이번에 개발한 기술을 비구형 고강도 알루미늄 분말에 적용해 고강도 알루미늄·탄화붕소 금속 복합재 분말의 강화재 첨가량을 자유롭게 제어한 후 3D 프린팅으로 금속부품을 만들었다. 이렇게 3D 프린팅된 복합재는 기존 소재 대비 90% 향상된 강도를 가졌다. 또 자유로운 형상의 적층 제조가 가능한 고성능 복합재를 만들었다. 류호진 교수는 "향후 사용후핵연료 저장 소재, 소형모듈원자로(SMR) 부품, 핵융합 대면재 및 구조재 등에 활용하면 적층제조 기술을 통한 첨단 에너지 소재부품 개발에 기여할 수 있을 것"이라고 말했다. 한편, 연구진은 한국원자력연구원 김재준 박사, 한국재료연구원 김정환·이동현 박사와 함께 연구개발해 생산제조 분야 상위 1% 저널인 '적층 제조(Additive Manufacturing)'에 발표했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

【 창원(경남)=홍요은 기자】 "작년 말 신고리 5·6호기 주기기를 납품했고 올해 3월부터 신한울 3·4호기를 위해 공장을 다시 가동하기 시작했습니다." 원자력 공장 작업장(bay) 바닥에는 조립을 기다리는 거대한 주기기 부품들이 띄엄띄엄 도열해 있었다. 완성시 무게 533t, 높이 14.8m, 직경 5.5m에 이르는 원자로의 용기를 덮는 '원자로 헤드' 등 일부 부품들은 대형 물탱크의 크기를 능가했다. ■신한울 3·4호기 제작, 창원 공장활기 지난 15일 방문한 경남 창원 두산에너빌리티 본사. 여의도 1.5배에 달하는 이곳은 국가 기간 산업에 필요한 대부분의 초대형 플랜트 설비를 제작하고 있다. 주요 시설로 원자력 공장뿐 아니라, 주조·단조공장, 터빈·발전기 공장, 풍력 공장 등이 있다. 이날 단조 공장에서는 시뻘겋게 달궈진 200t의 합금강이 대형 크레인으로 옮겨지고 있었다. 1만7000t 규모의 프레스로 압축하는 작업을 시작하자 부스러기에 붙은 작은 불씨들이 아래로 떨어지며 주변 공기를 후끈하게 데웠다. 원자력 발전소 주기기 중 하나인 증기발생기에 사용될 금속 소재를 튼튼하고 강하게 단련하는 과정이다. 이날 '신한울 3·4호 주기기 제작 착수식'을 열며 다시 활기를 띤 두산에너빌리티 원자력 공장은 대형 원전 뿐 아니라 소형모듈원자로(SMR)의 글로벌 파운드리(위탁생산) 시장 선점을 위해서도 준비 중이다. 이동현 두산에너빌리티 원자력BG 원자력공장장은 "이제까지는 대형 원자력 발전소용 주기기를 제작했는데 최근에는 SMR을 위해 총 5개의 작업장 중 2개를 할당해 준비하고 있다"라고 말했다. 두산에너빌리티는 지난해 4월 뉴스케일파워와 SMR 제작 착수 협약을 체결했고, 올해 말부터 원자로 제작에 돌입한다는 계획이다. ■"수소터빈 선두 설 것" 두산에너빌리티는 터빈 기술 국산화도 앞장서고 있다. 지난 2019년 세계 5번째로 가스터빈 원천기술을 확보해 현재 김포열병합발전소에서 시운전 중이다. 가스터빈 공장에 들어서자 은색 날개가 다닥다닥 붙은 '로터'가 눈에 띄었다. 로터는 회전에너지를 발전기로 전달하는 역할을 하기 위해 축에 회전익과 고정익 블레이드(회전날개)를 천여개 부착하는 방식으로 제작된다. 장기간 고온의 환경에서 빠르게 회전하면서 설비가 취약해는 걸 방지하는 기술이 핵심이다. 이상언 파워서비스BG GT 센터 상무는 "국내서 사용되는 159개의 발전용 가스 터빈이 전부 외국산이라 국내 발전사에서도 국산화 수요가 높았다"며 "2020년부터 국책과제로 수소터빈용 연소기 개발을 진행 중인 만큼 수소터빈 분야에서 선두에 서고 싶다"고 전했다. yon@fnnews.com

[파이낸셜뉴스] 한국재료연구원(KIMS) 분말재료연구본부 김경태 박사팀이 현대자동차, 포항공과대(POSTECH)와 공동 연구를 통해 3D프린팅용 고강도 알루미늄합금 분말 제조기술을 개발해 국산화하는데 성공했다. 또한 3D프린터로 알루미늄합금을 만드는 과정에서 금속이 굳을때 생기는 균열까지 미리 예측할 수있는 기술도 개발했다. 이를 통해 7000계열 알루미늄합금을 3D프린팅 공정으로 항공·우주·모빌리티 분야 핵심소재 제작이 가능해질 전망이다. 글로벌 마켓리서치 전문기관인 스마트테크에 따르면 3D프린팅용 알루미늄합금 분말 시장 규모는 2018년 856만 달러에서 2023년 4053만 달러로 빠르게 성장하고 있다. 하지만, 3D프린팅용 고강도 알루미늄합금 소재는 해외 선진기업에 의해 고가에 독점 공급되고 있다. 김경태 박사는 13일 "이번 기술개발로 국산화에 의한 수입 대체 효과는 물론, 분말과 공정을 결합한 통합 솔루션의 수출 또한 가능할 것"이라고 말했다. 지금까지는 금속 3D프린팅 전용 고강도 알루미늄 분말 소재 기술과 균열 등 결함 예측 기술이 각기 따로 개발돼 통합 솔루션 제공에 어려움이 있었다. 특히, 응고 균열 거동 예측 모델은 균열 발생의 경향성은 알 수 있지만, 응고 균열 발생의 임계점 예측이 어려워 재료와 공정에 변화가 있을 때마다 임계점을 실험해 직접 찾아야만 했다. 연구진은 알루미늄합금 복합분말 합성공정 개발과 함께 공정 과정에서 균열이 발생하는 조건을 세계 최초로 수치화했다. 새롭게 개발한 복합분말로 레이저 공정 조건을 적절하게 조합해 만든 알루미늄 합금은 균열이 없고 규소를 섞은 알루미늄 계열 합금과 비교해 2배 이상의 강도를 가졌다. 연구진은 이 기술로 경제성과 물질의 성질을 동시에 확보할 수 있다고 설명했다. 김경태 박사는 "이 기술은 현재 전량 수입에 의존하는 3D프린팅용 금속 분말 소재 분야에서 고부가가치 경량 알루미늄합금 분말의 국산화 방향을 제시할 모델이 될 것"이라며, "향후 소재와 연계한 공정 기술의 저가격 상용화를 위해 국내 금속 3D프린팅 수요 및 분말 생산업계와 면밀한 협업이 필요하다"고 말했다. 한편, 연구진은 이번 연구 결과를 3D프린팅 분야 세계 1위 학술지인 '애디티브 매뉴팩쳐링(Additive Manufacturing)'에 최근 발표했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 엠케이전자가 2차전지 고용량 Si합금계 음극활물질의 수명을 대폭 향상시키는 데 성공한 것으로 알려졌다. 13일 금융감독원 전자공시시스템에 따르면 엠케이전자는 최근 분기보고서를 통해 개발 중인 2차전지용 고용량 Si합금계 음극활물질이 최근 Si합금계가 가지고 있는 고질적 문제였던 수명 특성을 대폭 향상시키는 성과를 얻었다고 밝혔다. 이는 핵심소재(WPM) 국책과제와 병행해 진행됐다는 게 회사 측 설명이다. 엠케이전자는 2차전지 분야의 핵심 재료 중 하나인 고용량 음극활물질을 개발하고 있다. 국내 글로벌 전지회사 자동차 회사 및 중국, 일본의 유수 기업에 고용량 음극활물질을 제출해 평가를 진행 중에 있는 것으로 파악됐다. 특히 2010년 8월부터 엠케이전자가 참여하는 '고에너지 2차전지용 전극소재' 컨소시엄이 지식경제부의 '세계시장 선점 10대 핵심소재 사업' 국책과제로 선정돼 개발에 참여하고 있다. 엠케이전자는 이러한 성과를 기반으로 2015년 이미 준양산 라인 구축을 완료했고 현재 본격 가동 중에 있다. 엠케이전자 측은 “Si합금계 음극활물질의 팽창 특성을 저감하는 등의 제품 특성 및 품질을 더욱 향상시켜 차별화에 집중했다"라고 설명했다. 또 “2021년에도 국내외 대형 배터리 제조업체들은 여전히 활발하게 Si 소재 평가 및 연구 개발에 박차를 가하고 있다"라며 "'첨단소재부품뿌리산업기술대전' 참여 등을 통한 제품의 홍보 또한 적극적으로 진행하고 있다”고 덧붙였다. dschoi@fnnews.com 최두선 기자

[파이낸셜뉴스] 울산과학기술원(UNIST) 기계공학과 정임두 교수팀이 인공지능(AI) 기술을 이용해 5분만에 새로운 고강도 경량 알루미늄 합금을 개발했다. 연구진이 다양한 알고리즘 기법을 적용한 결과 최적의 금속혼합 비율을 찾아냈고, 금속을 만드는 제조공정을 설계해냈다. 이를 통해 실제로 만든 알루미늄 합금은 기존 알루미늄 합금보다 강도가 20%이상 향상됐으며, 연성도 2.5배 뛰어났다. 정임두 교수는 21일 "실험적 방법만으로는 찾기 어려웠던 높은 기계적인 특성을 가지는 경량 금속을 '설명가능 인공지능(XAI)'과의 융합연구를 통해 찾아냈다"고 말했다. XAI는 해석 가능한 AI를 말한다. AI 모델이 특정 결론을 내리기까지 어떤 근거로 의사 결정을 내렸는지를 알 수 있게 설명 가능성을 추가하는 기법이다. AI에 설명 능력을 부여해 기계와 인간의 상호작용에 합리성을 확보할 수 있다. 정 교수는 "XAI로 특정 조합과 공정을 추천한 이유가 무엇인지 알 수 있어서 이를 바탕으로 다양한 미래 모빌리티용 합금 소재 개발에 응용할 수 있을 것"이라고 설명했다. 정임두 교수팀은 경상국립대, 한국재료연구원, 포항공과대(POSTECH)와 공동연구를 통해 성과를 얻어냈다. 이번 연구 결과는 금속 분야 국제 학술지인 '저널 오브 알로이 앤 컴파운드(Journal of Alloys and Compounds)'에 지난 1월 발표됐다. 합금을 설계할때 강도가 높으면서도 충분한 연성을 가지는 최적의 금속 혼합 비율과 공정 조건을 찾아내야 한다. 이처럼 실험적으로 찾는 방법은 엄청난 시간과 비용이 소모된다. 공동 연구진은 최적의 강도와 연성을 갖는 첨가 원소 조합과 공정 조건을 빠르게 찾는 딥러닝 AI 모델을 개발했다. 추천 알고리즘을 이용해 최적의 합금 공정을 찾아냈다. 추천 과정 또한 5분이 채 걸리지 않아 복잡하고 오래 걸리는 실험 없이 설계자가 원하는 공정 조건을 빠르게 얻을 수가 있었다. 연구진은 AI가 추천한 방법으로 실제 7000시리즈 알루미늄 합금을 제작했다. 그 결과 710MPa(메가파스칼) 이상의 항복강도를 유지하면서도 20%의 연성을 갖는 고강도 합금을 만들어냈다. 현재 상용화된 합금은 항복 강도가 590MPa 정도이며 8% 수준의 연성을 지녔다. 한편, 연구진은 이번 연구에서 총 227개의 알루미늄 공정 조건 데이터를 사용했다. 또 금속 혼합 데이터는 7개의 합금 첨가 원소와 5가지의 공정 조건이다. 일반적으로 심층신경망 모델은 학습되는 데이터가 많을수록 예측 정확도가 높다. 하지만 이번 연구에 사용된 데이터의 개수는 상대적으로 매우 적었다. 연구진은 이를 극복하기 위해 다양한 알고리즘 기법을 적용했다. 우선 'K 겹 교차 검증' 기법을 사용했다. 이는 한정된 데이터를 교차로 바꿔가며 사용하기 때문에 모든 데이터를 모델 검증에 활용할 수 있다. 두 번째로 '베이지안 최적화' 기법을 사용했다. 하이퍼파라미터 튜닝은 가장 최적화된 성능을 가진 심층신경망 모델링을 위해서 사용됐다. 베이지안 최적화는 랜덤 서치 기법과 달리 불필요한 반복 탐색을 줄여 보다 빠르게 최적의 하이퍼파라미터를 찾을 수 있다. 그결과 이번 연구에서 구축한 예측 모델은 90% 이상의 정확도로 기계적 특성을 예측했다. 여기에 설명 가능한 알고리즘은 심층신경망 모델이 어떠한 기준으로 기계적 특성을 예측했는지 설명해준다. 이는 12개의 입력변수의 기여도를 정량적으로 보여줬다. 마지막으로 AI가 향상된 기계적 특성을 가지는 합금 공정조건을 찾아낼 수 있는지 검증하기 위해서 추천 알고리즘을 구축했다. 랜덤으로 추천된 공정조건 중 향상된 성질을 가지는 조합을 얻어 이를 실제로 제작했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자