금오공대, 인조흑연전극봉 시제품 성공

경북 구미시에 있는 국립금오공과대학교(총장 곽호상) 신소재연구소가 포스코 기술연구원과 탄소소재 전문기업인 카보랩, 금성테크와 협업으로 ‘인조흑연전극봉 시제품의 사용성 테스트’에 성공했다고 4일 발표했다.

국립금오공대 신소재연구소(소장 노재승, 신소재공학부 교수)는 카보랩(대표 김우석), 금성테크(대표 김태정)와 지난 2022년 1월 LINC 3.0 산학공동연구 업무협약을 체결하고 인조흑연 제조용 압출장비(1000ton급)를 국내 최초 자체 제작한 후 인조흑연 전극봉의 사업화를 추진해 왔다.

포스코 기술연구원은 현재 탄소중립 실현을 위한 수소환원제철(HyREX) 기술을 개발 중이다. 이 기술은 수소를 이용해 유동환원로에서 환원철을 제조한 후 전기용융로에서 인조흑연 전극봉을 이용해 전기아크를 발생시켜 쇳물을 제조한다.

여기에 사용되는 전극봉의 안정적인 사용이 핵심기술이다. 전극봉은 현재 전량 수입하고 있으며, 해외 메이저 제조사들이 시장을 독점한 품목이다. 이에 국내 공급과 관련한 문제가 자주 발생해 안정적인 수급이 필요한 소재다.

따라서 포스코 기술연구원은 전기용융로용 전극봉의 안정적인 국내 수급을 목표로 국내 인조흑연전극봉과 관련한 연구기관 및 기업을 발굴하고, 인조흑연 전문연구소가 있는 오공과대학교와 지역 기업인 카보랩, 금성테크와 인조흑연전극봉 개발에 착수했다.

금오공대는 원천기술을, 카보랩은 원료 배합기술 및 탄화 함침 열처리 기술을, 금성테크는 전극봉의 형태로 성형하는 기술을 확보했다. 

기술 마지막 단계인 인조흑연 제조의 핵심기술인 흑연화 열처리(2800℃)와 물성에 대한 평가는 신소재연구소에서 수행해 국내 최초로 인조흑연전극봉 시제품(Φ100 x 500mm) 제조에 성공했다.