[공학저널 김하늬 기자] 최근 탄소배출 저감 패러다임에 따라 전통 뿌리산업인 철강산업의 도금기술도 친환경 기술로 대체될 전망이다. 그간 환경오염의 주범으로 여겨졌던 철강산업의 친환경 전략에 발맞춰 도금 공정에서 탄소 발생이 없는 아연 표면처리 기술 등 친환경 기술이 적용되기 시작한 것이다.
특히 기존의 탄소 다 배출 용융 아연도금 공법을 대체할 수 있는 세라믹 아연도금 기술인 ‘Innozinc’와 노후화된 용융 아연도금 가드레일 현장 재도금 리사이클링 관리 공법인 ‘GSAVE’ 기술에 관한 관심이 높아지고 있다.
국내 도금 전문 기업 ㈜켐프(KEMP)가 개발한 이 기술들은 내식 성능을 높이는 주요기능 외 가공성, 환경성, 작업성 등 부가적인 성능을 제공한다는 점에서 차별화되고 있다. 일례로 기존 아연도금 산업에서 SCM 상 반드시 거쳐야 했던 물류비용, 시간 들을 줄일 수 있는 응용성이 높은 기술로 손꼽히고 있는 것이다.
특히 도금 후 용접이 가능하다는 장점과 더불어 ‘조립→수치→제작→도금 표면처리’의 가공 과정을 ‘선도금 조립→제작’으로 축소해 공수 절감뿐만 아니라 공기 절감의 효과까지 누릴 수 있어 생산성 향상 측면에서도 큰 장점을 보유하고 있다.
Innozinc 기술은 N.S.S.T 1,000시간(ASTM B117)을 만족하는 아연도금 공법으로, 이종금속 합금방식을 통해 내식 성능을 높이는 것이 아닌 무기 화학적 방식으로 내식 성능을 높이는 기술이다.
습식 이온화 방식으로 상온에서 전기적으로 도금하는 방식이며 도금 두께는 평균 8㎛, 피도금물의 규격은 극소물류에서부터 10m 이상 규모까지 도금할 수 있다.
또한, 도금 후 가공성, 충격성, 용접성이 기존 도금방식에 비해 뛰어날 뿐만 아니라 비용적인 측면에서 용융 아연도금 대비 약 5~10% 저렴한 경제성을 갖춘 적정 기술로, 같은 규모 설비 기준 용융 아연도금 대비 약 64%의 탄소배출 저감이 가능한 것이 특징이다.
이와 함께 켐프의 대표기술로 손꼽히는 GSAVE 기술은 설치된 용융 아연도금 철 구조물을 현장에서 아연을 충진·재보수해 내식 성능을 끌어올리는 관리 공법이다.
켐프는 철 구조물 중에서도 가장 광범위하고 애플리케이션을 우선 적용하기 쉬운 가드레일을 타겟으로 사업을 이어나가고 있다. 더불어 송전탑, 조명탑, 방음벽 등 구축 이후 관리의 사각지대에 놓여 있는 시설물 적용까지 모색하고 있다.
특히 가드레일은 설치 후 5년간의 유지보수 기간이 끝나면 설치 기간 내 관리가 부재한 경우가 대부분이다. 설치 기간은 평균 20~30년간으로 최소 15년에서 25년까지 관리의 사각지대에 놓이는 경우가 발생한다.
이에 켐프는 설치와 교체 사이에 있는 용융 아연도금 철 구조물의 관리 공법으로 GSAVE 기술을 개발했다. GSAVE의 프로세스는 다음과 같다.
우선 구조물의 부식을 객체 인식 알고리듬을 통해 부식 수준과 볼트 빠짐 등을 탐지, 분석해 현장 환경에 영향을 최소화할 수 있는 전처리 방식, 코팅 두께 등을 선정한다. 이에 따라 켐프가 보유하고 있는 환경친화적 기술들을 적용, 가드레일 표면의 타이어 분진과 오염물질을 제거한다.
이후 무기화학 기반의 상온 경화형 징크플레이크 코팅을 진행, 현장에서 약 20~25㎛의 아연(N.S.S.T 3,000h 수준)을 재보충한다. 기존의 용제타입의 코팅제의 경우 UV에 취약한 특성을 가지지만, 켐프의 GSAVE 용액은 도포 후 10분 내 지촉 건조와 내수성, 무취, 상온 24시간 내 경화 후 지속적인 내식성 확보가 가능하다.
이를 바탕으로 파손된 가드레일 교체, 볼트 체결 등 문제를 해결하고 광범위하게 설치된 철 구조물들을 안전하게 관리하고 있다. GSAVE 기술 또한 기존 철거 후 신규 가드레일 설치 대비 국고 절감 70%, 탄소배출 저감 99.6% 가능한 기술로 평가받고 있다.
켐프 전현준 대표이사(사진)는 “켐프는 무기화학 기술을 기반으로 철의 생애 주기에 따른 모든 환경친화적 부식방식 솔루션을 보유한 기술 기업”이라며 “철의 전처리에서부터 임시방청, 도금 및 코팅, 후처리, 보수에 이르는 원천기술과 공정기술을 보유하고 있으며, 알루미늄, 마그네슘 등 비철금속의 부식방식 기술을 보유하고 있다”고 설명했다.
이러한 켐프의 기술은 현재 다양한 산업에서 기술 표준을 변경, 기존 기술을 대체해 적용 중이다. 최근까지 KS 표준 변경, 협회 표준 8건을 완료했으며 국내외 대기업 스펙 표준 13건을 바탕으로 용융 아연도금을 세라믹 아연도금 기술로 변경했다.
현재 켐프 울산 공장에서는 기존 용융 아연도금으로 표면처리를 하던 소형 철 물류 및 대형 철 의장품을 Innozinc로 대체 적용할 수 있는 17,000톤급 도금설비가 운영되고 있으며, 다양한 산업에서 많은 철 물류 샘플들이 시·양산 테스트를 거쳐 양산되고 있다.
전 대표는 “최근 도금 시장에서는 Innozinc(세라믹 아연도금) 기술을 환영하는 분위기로 다양한 산업에 빠르게 적용되고 있다. 다만 신흥국 시장에 기술을 적용할 시 카피 제품에 대한 문제가 발생할 수 있을 것으로 예상하고, 당사는 디지털 전환을 통한 제조데이터 수집 관리 및 도금 서비스 사업으로의 확장을 위해 현재 다양한 기관들과 DX 전환을 진행하고 있다”며 “향후 인력 부족 등 노동환경 변화에 발맞추기 위해 공정의 첨단화 전략과 공장의 모듈화에 대한 전략을 수립, 진행하고 있다”고 전했다.
그는 이어 “탄소배출로 발생하는 문제는 산업과 경제 논리도 무시할 수 없다. 이에 지금은 적합한 적정 탄소 저감 기술의 확산이 탄소 중립 목표에 부합하리라 생각한다”며 “산업진흥화협회에서 진행하는 탄소엑스포는 2023년 처음으로 참여했고, 켐프의 탄소 중립 적정 기술을 알리는 시작이 된 만큼, 많은 기업이 탄소엑스포에 참가해 탄소 중립 기술들을 접할 수 있기를 기대한다”고 덧붙였다.
