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고망간강, 고압용기 및 저장탱크에도 적용한다
가스기술기준委, 9월 KGS 코드에 고망간강 추가
정부, 포스코 고망간강 국제 안전기준 등재 지원
2018년 06월 22일 (금) 20:06:15 최인수 기자 ischoi@ienews.co.kr
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[에너지신문] 오는 9월경 LNG의 저장 및 이송에 적합한 고망간강이 KGS코드의 고압가스 압력용기 및 저장탱크 재료 기준에 추가된다.

한국가스안전공사 가스기술기준위원회는 오는 9월경 KGS 코드(가스기술기준)를 제·개정해 KGS AC111(고압가스용 저장탱크 및 압력용기 제조 기준)의 재료 기준에 고망간강(High Manganese Steel)을 추가할 예정이라고 밝혔다.

고망간강은 초저온에서 항복강도, 인장강도 등 기계적 성질이 향상된 재료로서 기존에 초저온 재료로 사용하던 9% Ni강보다 가격에 경쟁력이 있어 선박용 LNG 연료탱크 등에 적용돼 왔다.

2015년에 육상 LNG 저장탱크에도 고망간강을 활용할 수 있도록 관련 기준 개정 건의가 있었고, 정부에서는 실증연구를 통한 안전성 검증 후 제조·검사 기준을 만드는 것으로 정책 방향을 결정한 바 있다.

이에 따라 2016년 6월부터 2018년 3월까지 약 2년에 걸쳐 고망간강 LNG 저장탱크 실증 모니터링 연구가 실시됐다. 약 1000회에 걸친 이충전 실험을 통해 탱크 운영 중 재료의 변화를 모니터링했다.

또한 탱크 해체 후 재료에 대한 물성평가를 실시한 결과, 고망간강이 LNG 저장탱크 재료로서 상용 가능하다고 판단해 9월 가스기술기준위원회에서 KGS AC111에 대한 개정을 추진하는 것으로 전해졌다.

개정안에는 △ 재료 기준에 KS D 3031(저온 압력용기용 오스테나이트계 고망간 강판) 신설 △고망간강 재료를 이용한 압력용기의 두께는 용접재 또는 열영향부 기준으로 계산 △용접부 응력제거를 위한 열처리 기준에서 고망간강 제외 △고망간강에 대한 재료초음파 탐상 시험 및 고망간강 용접부에 대한 전길이 방사선투과시험 등 내용이 포함될 예정이다.

   
▲ 포스코가 독자 개발한 고망간강 type c 탱크.

◆ 포스코가 세계 최초 독자 개발한 고망간강

포스코가 세계 최초로 독자 개발한 고망간강은 10여년의 연구를 거쳐 개발된 POSCO의 WP(World Premium) 제품으로 강재 뿐만 아니라 용접재료, 용접 시공, 절단 및 성형 기술이 함께 패키지 형태로 개발됐다.

고망간강 LNG연료탱크를 장착한 LNG추진 벌크선도 조만간 운행된다. 고망간강은 -196℃의 극저온에서도 견딜 수 있는 강재로 LNG의 저장 및 이송에 적합하다는 평가를 받고 있다. 특히 기존에 사용되는 니켈합금강보다 용접성이 우수하면서 가격 또한 니켈합금강, 스테인리스강, 알루미늄합금강에 비해 경쟁력이 뛰어나 경쟁 소재들을 대체할 수 있을 것이라는 기대가 높다.

그동안 국내외 조선사, 선급협회와 함께 강재 및 용접재료의 성능을 공동으로 평가, 검증했다. 이를 바탕으로 국내외 5대 선급의 인증을 획득하고, KS 규격에 등재되는 결과를 얻기도 했다.

고망간강이 적용될 수 있는 분야도 선박용 LNG 연료탱크 이외에 LNG 수송선 및 벙커링 선박의 저장탱크, 배관용 파이프 및 피팅 부품 등에도 사용 가능할 것으로 기대된다. 육상 LNG 터미널용 초대형 저장탱크, LNG 수송 차량 및 충전소용 저장탱크, LNG 로딩암(loading arm) 등에도 활용할 수 있다.

지난해 3월에는 포스코와 엑손모빌이 '슬러리파이프용 고망간강'의 양산 및 공급에 합의하고 상용화를 위한 라이선스 협약식을 체결하기도 했다. 고망간강이 세계 최대 석유회사 엑손모빌의 오일샌드 슬러리파이프용 소재로 최초 적용된 것이다.

슬러리파이프는 오일샌드 ‘슬러리(Slurry, 모래·물·오일의 혼합물)’로 인해 마모가 빨리 진행돼 설비의 유지·보수에 많은 비용이 소요되지만 고망간강을 적용하면서 운영비용을 대폭 절감하고 파이프 교체에 따른 유지·보수 기간이 줄어들어 오일 생산량도 늘어날 것으로 보고 있다.

한편 정부는 포스코가 개발한 LNG 연료탱크 신소재인 고망간강이 국제 안전기준(IGF Code)에 등재될 수 있도록 적극 지원해 나갈 방침이다.

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