철강업에 대해서(1/2)-철강의 종류와 공정의 기초

얼마 전, 포스코 계열사들의 주가가 급등하였다. 따라서 포스코가 주로 영위하고 있는 '철강'산업에 대해서 조금 더 살펴보고자 한다.

철강업이란 모든 산업의 근간을 이루는 산업이다. 그렇기 때문에 한 국가의 경제력을 판단하는 지표로도 사용이 되는 업종이다. 우리나라의 대표적인 기업으로는 포스코가 있고 오죽하면 포스코의 경영이념이 '제철보국'일 정도이다

그렇기 때문에 철강업은 국가 간 무역 견제의 타깃이 되기도 한다. 예를 들어 자국 철강산업 보호를 목적으로 발령하는 반덤핑, 긴급수입제한조치가 대표적이다. 특히 미국은 트럼프 정부 당시 국가 안보를 위협한다고 판단될 경우 고율의 관세 부과 및 수입을 제한하는 [무역특혜연장법]을 제정하며, 강한 보호무역주의를 표방하기도 했다.

철광석은 다른 원소의 금속보다 양과 접근성의 측면에서 매우 뛰어나다. 철은 지각을 구성하는 요소 중 4번째로 많은 요소이고, 지각 전체의 5%를 차지한다. 하지만 어떤 재료든지 흩어져 있으면 채굴이나 활용도가 떨어지기 마련이지만, 철은 광맥의 형태로 한 곳에 집중적으로 매장되어 있어 다른 천연자원보다 쉽게 활용될 수 있는 것이다.

(뜬금없지만 내가 현애 영위하고 있는 사업도 마찬가지이다. 결국은 모두가 모일 수 있는 플랫폼을 만드는 것이 관건이다)

철은 탄소 함유량에 따라서 순철, 강철, 선철로 구분이 된다. 탄소량이 많을수록 단단하고, 탄소량이 적을수록 연하고 늘어나는 성질이 강하다. 순철(0.035% 이하)의 탄소 함유량이 가장 낮고, 선철(1.7% 이상)이 가장 많은 탄소를 함유하고 있다. 여기서 선철은 '고로'라고 불리는 아주 높게 생긴 용광로에서 철광석을 녹여 만든 가장 초기 형태의 철로, 선철보다 탄소 함유량이 적은 강철(0.035%~1.7%)을 만드는 재료로 쓰인다. 강철은 선철에서 불순물을 제거한 상태로 더 강하고, 더 늘어나는 성질이 있어 산업 현장에서 매우 많이 쓰인다.

그래서 우리가 흔히 철강을 말할 때는 '강철'을 가리키는 것이다. 여기서 강철은 또 세부적으로 판재, 조강류, 특수강으로 분류된다. 판재는 말 그대로 얇은 판 모양의 철 가재이다. 주로 선박 용기 등 다양한 제품에 쓰이는 후판과 함께 열연강판, 냉연강판으로 구성된다. 두 번째, 조강류는 가늘고 기다란 형상의 철강을 말하는데, 공장 등의 기초 공사에 이용이 된다. 우리가 주로 보는 철근이 조강류에 해당한다. 예전까지는 건설업의 계절성에 따라 연중 수요가 등락이 있었으나, 최근에는 계절성보다는 정부의 부동산 정책, 철강재 공급량 등에 더 큰 영향을 받는다. 세 번째로, 특수강은 특수원소를 첨가하여 용도에 맞는 특정 성질을 띠게 한 제품이다.

철광석을 채굴하는 5개 글로벌 광산회사가 있는데, 이들이 전 세계의 철광석 시장의 70% 이상을 차지하고 있어서 철강업계의 후방 교섭력은 매우 낮다. 즉, 5개의 업체가 슈퍼 '갑'이라는 뜻이다. 그렇기에 철강업체들은 변동하는 철광석 국제가격을 그대로 수용해야 하는 구조적인 취약점을 안고 있다. 안정적인 원재료를 확보하기 위해 포스코는 해외 광산업체 지분을 인수하는 등 국제 가격에 따른 수익 변동성을 줄이기 위해 노력하고 있다.

우리가 간혹가다가 보면, xx 나라의 광산 소유 등, 기업의 이런 원재료를 획득할 수 있는 시설에 대한 지분을 인수하는 경우가 많은데, 이는 앞으로 그 원재료에 대한 가격 결정권을 갖는다는 의미가 될 수 있겠다. 요즘 핫한 리튬 광산 인수도 그와 같은 흐름이라고 볼 수 있다.

원재료 조달 과정이 중요한 이유는 철강재의 주요 경쟁 요소가 가격이기 때문이다. 차별화가 어려워서 철강사들은 저렴한 판매가와 낮은 원가로 경쟁한다. 철광석과 석탄, 철스크랩 등이 제조원가의 대부분을 차지해, 철강업체의 수익성은 원재료 수급과 가격에 큰 영향을 받는다. 근데 여기서 한 가지 특이한 흐름은 공급 요인이 가격에 영향을 미치는 정도가 매우 미미해졌다는 것이다. 철강의 경우 수요가 공급보다 가격에 절대적으로 많은 영향을 미친다.

즉, 철강사는 이 담합이 불가능하다는 것을 의미하기도 한다. 전체 절상 시장에서 중국 철강회사들이 차지하는 비중이 절반에 달하는데, 이 중국 철강사만 해도 수만 개에 달하기 때문에 합의를 통한 감산이 어려운 구조가 되었다. 실제로 런던금속거래소(LME)에서 보아도 구리 가격 간에 매우 강한 동행설이 나타난다. 이는 철강 재고가 구리 가격에 아무런 영향을 주지 못함에도 불구하고 같은 방향으로 움직인다는 것은 철강 가격이 주로 수요에 의해 결정됨을 시사한다. 그리고 그 수요는 역시 전 세계 철강 수요의 50%를 차지하는 중국에 의해 좌우되는 것이다.

자 어찌 되었든, 원재료를 조달받은 철강사들은 제조 공정에 돌입해 철강을 본격적으로 생산하기 시작한다. 세부 공정 단계에서는 고로 방식과 전기로 방식, 이 두 종류가 있다.

첫 번째로는, 고로 방식이다. 일관체절소 방식이라고도 불리는데, 제철-제강-압연의 3단계를 거친다. 용광로는 높이가 100M가량으로 매우 높아서 '고 高로'라 불린다. 첫 번째 단계인 제철은 '쇳물을 만드는 공정'이다. 철광석과 함께 코크스 등의 연료를 용광로에 넣고 뜨거운 바람을 불어주면 코크스가 연소하면서 발생하는 열에 철광석이 녹는다.

코크스
 이렇게 철광석이 노는 과정에서 불순물이 다량 포함된 쇳물, 즉 선철이 가라앉게 된다. 아까 설명했죠? 순철 있는데 가장 탄소량이 많고 불순물이 많이 포함된 것이 선철이었음을...

두 번째 단계는 불순물을 제거하는 제강 공정이다. 선철에는 탄소, 유황 등 기타 물질이 다량 함유되어 있다. 쇳물에 산소를 불어 넣음으로써 불순물을 제거한다. 이를 통해 탄소 함유량이 적어진 쇳물을 '강'이라고 부르게 되는 것이다. 이 과정을 통하여 철강의 중간재료인 슬래브, 플룸, 빌릿 등이 만들어진다.


세 번째 단계인, 압연과정을 통해서는 후판, 열연강판 등의 최종 제품이 탄생하게 된다. 고로 방식은 일정 기준을 충족하는 철광석을 원료로 사용하는 만큼 주로 균일한 제품이나 고급재를 생산할 때 사용하게 된다.