포스코가 산학연 협동 연구·개발(R&D)역량으로 기술 혁신을 통한 미래 신성장 동력 발굴에 나서고 있다.

최정우 포스코 회장은 철강사업이 세계 최고 수준의 프리미엄 제품과 서비스를 지속적으로 제공하기 위해 제품개발과 원가절감기술을 중심으로 R&D를 개혁하고 차별화된 솔루션 개발을 더욱 확대한다는 방침이다.

이와 함께 실효성 있는 스마트 기술을 정립해 안전하고 경제적인 생산체제 구축에 집중해 세계 최고의 경쟁력을 확고히 할 계획이다.

신사업은 총괄책임자로 외부 전문가를 영입해 추진 방식과 체계를 획기적으로 바꾸어 진취적인 문화를 진작하고 실행력을 높인다는 구상이다.

특히 리튬 사업부문은 음극재를 만드는 소재 회사인 포스코켐텍과 양극재를 만드는 포스코 ESM을 통합해서 R&D와 마케팅에서 시너지를 내도록 한다는 것이다.

포스코는 세계적인 철강공급과잉과 경기침체를 극복하기 위한 극한의 구조조정과 원가절감이 진행되던 2014년, 2015년, 2016년, 2017년에도 기술혁신을 위한 연구개발비만은 연간 매출액 대비 R&D 비용의 비율을 1.6% 이상으로 유지하고 있다. 이는 세계 철강사 가운데 가장 높은 수준이다.
 
이와 함께 포스코는 산학연 협동연구개발체제를 기반으로 회사 경영전략과 연계된 중장기 기술전략을 수립하고 기술개발에 역량을 집중하고 있다.

포스코의 미래 신성장 동력 발굴을 위한 R&D거점은 포스코 기술연구원, 포스텍, 포항산업과학연구원(RIST)으로써 3개 기관 간 유기적인 산학연 협동연구개발체제를 구축·운영 중이다.

포스코는 1977년 1월 1일 기술연구원 설립 후 1986년 12월 포스텍 개교와 1987년 3월 포항산업과학연구원 창립으로 국내 최초의 독특한 산학연 협동연구개발체제를 구축했다.

포스코 기술연구원은 포스코의 핵심 철강연구를 담당하는 기관으로 포항, 광양, 송도연구소로 구성돼 있으며 철강공정, 제품 및 제품이용 기술을 개발하고 있다.

포항산업과학연구원은 신소재와 그린에너지를 연구를 담당하는 기관으로 리튬 등 현재 포스코의 신성장 동력을 확보하기 위한 기술 연구를 진행하고 있다.

포스텍은 기초연구 및 미래 인재 육성을 담당하고 있다. 소수의 영재를 모아 질 높은 교육을 실시하고 소재와 철강의 미래 첨단연구에 중점을 두어 산학연 협동의 한 축을 담당하는 것이다.

이와 함께 포스코는 자체 기술연구원뿐만 아니라 포스텍, 포항산업과학연구원 등 국내 대학 및 연구기관들과 수천 개에 달하는 위탁과제를 운영하며 산학연 협동 체계를 구축했다.
지난해에는 포스코, 기술연구원, 성균관대 시스템경영공학과(이종석 교수)가 공동으로 '인공지능 기반 도금량 제어자동화 솔루션 개발'에 성공하고 가동에 들어갔다. 제조업체 세계 최초로 생산공정 과정에 인공지능을 도입한 것이다.
'인공지능 기반 도금량 제어자동화 솔루션'은 자동차강판 생산의 핵심기술인 용융아연도금을 인공지능(AI)을 통해 정밀하게 제어함으로써 도금량 편차를 획기적으로 줄일 수 있는 기술이다. 

특히 이 기술은 인공지능 기법의 도금량 예측모델과 최적화 기법의 제어모델이 결합되어 실시간으로 도금량을 예측하고 목표 도금량을 정확히 맞추는 자동제어 기술이다.

포스코 기술연구원은 지난 2016년 6월 도금량 제어자동화에 대한 니즈를 발굴한 후 조업, 정비, EIC 등 여러부서로부터 의견을 수합go 관련 데이터를 수집했다.

이후 통계, 데이터 마이닝, 머신러닝, 최적화 방법론 전문가인 이종석 성균관대 시스템경영공학과 교수에게 AI 도금량 예측모델 알고리즘 개발을 위탁하고 이 교수는 포스코 연구원과의 협업을 통해 도금공정에 대한 이해를 바탕으로 도금량 예측 프로그램을 개발했다.

기본적인 프로그램이 개발된 이후 포스코 기술연구원은 개발된 인공지능 프로그램에 조업 노하우를 반영하여 현장설비 및 조업조건 변경 시에도 잘 운용되도록 하는 제어기술을 융합한 현장 맞춤 프로그램을 추가해 '인공지능 기반 도금량 제어자동화 솔루션'을 완성했다.

도금량 제어자동화 솔루션은 2016년 광양제철소 2도금공장 3CGL(용융아연도금강판공장)에 시범적용해 정확성과 안정성을 높였다.

이 결과 기존 수동 조업시에는 m²당 도금량 편차가 최대7g 이었으나 인공지능 기반 자동 조업시에는 m²당 0.5g까지 크게 개선되었으며, 기술검증 마친 후 지난 해부터 본격 가동 중이다.

포스코는 2012년부터 포항산업과학연구원(과 공동으로 선양국 한양대 교수가 특허 출원한 ‘Gradient’ 기술을 상용화하기 위한 연구를 추진한 끝에 2016년 10월 세계 최초로 고용량 양극재 'PG(POSCO Gradient)-NCM니켈 코발트 망간)'을 개발하고 LG화학에 공급을 시작했다.

포스코가 상용화에 성공한 Gradient 기술은 구형인 양극재의 중심부와 표면부의 니켈 함량을 각각 다르게 설계하는 것이 핵심이다. PG-NCM은 이 기술을 적용해 중심부 니켈 함량은 80% 이상으로 늘려 에너지 용량을 일반 양극재보다 20% 이상 늘려 성능을 향상시켰고 표면부는 니켈 함량을 대폭 낮춰 니켈 함량이 늘어나면 안전성 확보가 어렵다는 문제점을 해결했다.

그 동안 다른 양극재 제조 업체에서도 'Gradien'’ 기술을 적용한 고용량 양극재 개발을 시도해 왔으나 안전성을 확보하는 데 실패했고 양산까지 성공한 사례는 포스코가 유일하다.

최근 유럽, 미국, 중국 등 세계 각국에서 친환경 정책을 강화함에 따라 전기차 수요가 급증하고, 산업용 에너지저장장치(ESS), IT용 대용량 배터리 등에 대한 수요도 지속적으로 확산되고 있다.
 
글로벌 이차전지 시장 규모는 2016년 293억 달러에서 오는 2020년 442억 달러까지 성장할 것으로 예상돼 향후 고용량 양극재 시장도 지속적으로 확대될 것으로 전망된다.

포스코는 앞으로도 포스코 기술연구원, 포스텍, 포항산업과학연구원 등 3개 기관 간 유기적인 산학연 협동연구를 바탕으로 기술 혁신을 통한 미래 경쟁력 확보 노력을 지속할 계획이다.

포스코 그룹은 지난 3일 새로운 비전인 '더불어 함께 발전하는 기업시민' 실천을 구체화하고 일자리 창출과 지역경제 활성화 등 사회문제 해결에 동참하기 위해 앞으로 5년간 45조원을 투자하고 2만명을 고용하겠다고 밝힌 바 있다.

최정우 회장은 "글로벌 철강산업을 이끌고 제조업 4차 산업혁명 시대를 선도하기 위해서는 한 발 앞선 투자와 우수 인재 조기확보가 필요하다"고 강조하면서 취임 100일 개혁과제 발표에 앞서 투자 및 인력 충원 계획을 먼저 확정했다.

철강사업은 광양제철소 3고로 스마트화, 기가스틸 전용 생산설비 증설, 제철소 에너지 효율성 극대화를 위한 부생가스 발전설비 신설 등을 위해 26조원을 투자한다.

포스코그룹이 2023년까지 45조원을 투자할 분야는 철강사업 고도화, 신성장사업 발굴, 친환경에너지 및 인프라사업 등으로 핵심사업의 경쟁력을 강화하는데 집중하게 된다.

미래 신성장 사업은 이차전지 소재 부문의 기술력을 더욱 고도화하고 본격 양산체제를 구축하는데 역량을 집중한다.

리튬 추출 기술 효율화와 이에 따른 공장 신설을 추진하며, 국내외 양극재 공장 건설에 속도를 높이고 석탄을 활용한 탄소 소재 및 인조 흑연 음극재 공장 신설 등에 10조원을 투자하기로 했다.

또 에너지 및 인프라 사업은 청정화력발전 건설과 태양광 등 친환경에너지 사업 추진, LNG저장시설 확대를 통한 미드스트림 사업 강화, 미얀마 가스전 시설 확장과 FEED(기본설계) 및   O&M(유지보수) 등 건설 수주역량 강화 등을 위해 9조원을 투자한다는 것이다.

이와 함께 포스코그룹은 미래성장을 위한 철강 신기술 개발, 생산현장 경쟁력 확보를 위한 인력 충원, 신성장 사업과 에너지, 인프라 등 신규 투자사업을 추진할 우수 인재 조기 확보를 위해 향후 5년간 2만명 고용을 추진한다는 방침이다.

이는 최근 5년간 채용 실적인 약 7천명에 비해 190% 늘어난 규모로, 12만명의 추가 고용유발 효과도 기대하고 있다.

한편 최정우 회장은 취임 전후로  '포스코에 러브레터를 보내 주세요'와 포스코 그룹 전 임원이 참여한 '개혁 아이디어 제언' 등을 통해 사내외 의견을 수렴해왔다.

그동안 러브레터를 통해 사내 임직원뿐만 아니라 지역주민, 주주, 고객사, 공급사 등 이해관계자와 사회 각계각층으로부터 약 3천건의 제안이 접수됐다.

제안 중에서는 포스코가 선진화된 지배구조를 굳건히 해달라는 의견, 협력사와의 수평적인 협력 관계를 요청한 내용 등과 함께 미래를 위한 기술연구와 제품개발, 그룹사 인재육성과 교류 활성화, 세대간 협력적 분위기 강화 등을 당부한 의견 등이 있었다.

포스코는 이런 다양한 의견들을 비즈니스, 지역사회, 조직문화 등   3개 영역으로 분류해 ▲각 사업부문 경쟁력 강화와 신사업 발굴 ▲지역경제 활성화와 일자리 창출 ▲현장 중심의 창의적 일하는 방식 등으로 개혁 방향을 정하고 과제를 수립하고 있으다.

최 회장 취임 100일 시점인 11월초에 '포스코의 미래' 청사진을 제시하고 개혁과제를 강력히 실행해 나갈 계획이다.