시급하고 중대한 과제를 해결할 어벤져스

철 생산에는 다양한 형태의 가열 및 열처리 공정이 필수이다. 이때 열원으로 사용하는 LNG·LPG의 경우 10여 년 전까지는 비교적 자유로웠지만, 최근 환경 규제가 강화되면서 세부 오염 물질까지 규제 대상에 포함되었다. 이에 따라 LNG·LPG 기반의 가열 열처리 공정에서도 NOx(질소산화물) 배출 규제가 새롭게 적용되기 시작했다. 이러한 위기를 극복하기 위해서는 환경팀뿐만 아니라 단조팀, 대형 압연팀, 강관 단조 설비팀, 압연 설비팀 등 생산·설비 부서 간의 긴밀한 협업이 필수적이었다. 이에 세아창원특수강은 각 분야의 최고 전문가들로 구성된 '어벤져스급' 팀을 결성했다. 바로 세아 업적상 금상 수상팀이 그 주인공이다.

"세아창원특수강은 10여 년 전부터 탄소 배출 규제에 대응하기 위해, 열원으로 경유를 사용하던 설비들을 LNG 설비로 전환해왔습니다. 그런데 규제가 보다 강화됨에 따라 LNG를 사용하는 가열로에서 배출되는 NOx까지 규제 대상이 됐어요. 대다수의 기업에서 적용하는 SCR(Selective Catalytic Reduction, 선택적 촉매 환원) 설비를 도입하면 되지만 비용과 공간 확보 문제가 따랐습니다. 그래서 우리는 다른 방법을 찾아보기로 했죠."

팀이 꾸려질 당시의 상황을 설명하는 박재완 부장이다. 1년 6개월 정도의 유예 기간 내에 해결 방법을 찾아야 하는 긴박한 상황. 이미 가열로에는 NOx 배출량(농도)을 측정해 행정기관에 전송하는 TMS가 설치됐고 유예 기간이 지나면 기준 배출량 초과 시 행정 처분을 받게 되기에, 업적상 수상팀은 한시가 급하게 발등에 떨어진 불을 꺼야만 했다. "우리도 초반에는 SCR 도입을 검토했지만 설치 비용은 물론 운영 비용이 만만치 않은 데다, 공간을 많이 차지하는 등 여러 가지로 비효율적이라는 판단을 내렸습니다. 시설 투자가 아닌 제어 기술 개발로 NOx 배출을 사전에 줄이는 방법을 찾아보자는 데 의견이 모아졌죠."

NOx는 질소와 산소가 가열로 연소 시 산화 반응에 의해 발생하는 물질로 대기 중으로 배출하기 위해서는 화학 처리(환원) 하는 방법과 연소 시 산화 반응을 억제하는 방법 중 한 가지를 선택해야 한다. 업적상 수상팀은 구현 방법은 어렵지만 시설 투자 및 운용 비용 측면에서 경제적인 후자의 방법을 선택했다는 것이 오세진 과장의 설명이다. 업적상 수상팀은 NOx 발생에 영향을 끼치는 주요 인자들을 찾기 시작했고, 그 결과 '산소'와 '온도'를 조절함으로써 NOx 발생을 줄여보자는 결론에 이른다. 그리고 산소 유입을 막는 방법, 온도를 낮추는 방법을 찾아 나선 업적상 수상팀은 숱한 테스트를 반복한 끝에 최적의 조건을 찾아내고야 만다. 이후 업적상 수상팀은 해당 조건을 만족시키기 위한 제어 방법 및 관리 기술을 개발해 설비 개선을 진행함으로써 최소 비용으로 농도 규제를 만족시키는 데 성공했다.

각종 연소 제어 기술을 고도화하는 한편, 대형 압연은 FGR(배기가스 재순환 기술)을, 단조는 국산 저 NOx 버너를 개발해 질소와 산소의 반응 속도를 지연시킬 수 있었던 것. 이와 함께 연료와 공기를 효율적으로 혼합해 완전 연소를 유도함으로써 공 연비를 최적화하고, 내부 누기 최소화와 안정적 로압 유 지 등 가열로 내화물 관리를 최적화함으로써 국내 환경 법규를 만족하는 수준의 NOx 저감에 성공했다.

말은 간단하지만 아이디어 도출부터 기술 개발, 신규 장치를 설계, 사전 검토, 시공, 조업 조건 도출, 안정화까지 전 팀원이 사활을 걸고 맡은 역할을 수행한 끝에 달성한 성과였다. FGR은 보일러에서는 많이 사용되고 있는 기술로, 대형 산업용 가열로에 적용된 사례는 없다 보니 새롭게 설계 및 개발하는 데 많은 시행착오를 겪었던 것. 하지만 업적상 수상팀은 물론 모든 관련 팀의 협업을 통해 극복할 수 있었다. "저 NOx 버너 국내 개발 및 설비 개선을 추진하는 과정에서 여러 어려움이 있었습니다. 국내 제작 사례가 없다는 점이 가장 큰 걸림돌이었습니다. 이에 따라, 국내 버너 제작 업체와 사전 실험과 협업을 통해 국내 최초 저 NOx 버너 제작을 시도했죠."

업적을 달성하기까지 겪었던 많은 어려움을 떠올리는 배성준 과장이다. 그의 말에 이어 최성건 대리는 이를 극복하기 위해 철저한 사전 분석과 다양한 시나리오 설정, 실험을 통한 검증을 진행했고 그 결과 목표를 달성할 수 있었다며 뿌듯함을 표현했다. 업적상 수상팀은 기술 개발과 동시에 행정적인 문제도 해결해야 했다. 환경팀은 자체 기술 개발에 소요되는 시간을 확보하기 위해 환경청과 환경부를 설득해 나갔고, 그 결과 1년의 개선 기간을 확보했다. 더불어 외부 공기 유입에 따른 NOx 과상승 문제를 적극 제기하고, 연구 과제에 직접 참여해 법규 개정을 이끌어냄으로써 개정된 법이 시행되기 전까지 TMS 의무 설치를 무효화시켰다.

양원호 사원은 1년이라는 주어진 시간이 너무 부족했고 추가적인 시간을 확보히기 위해서는 법적, 제도적인 접근이 필요했다며 환경부를 설득하는 과정이 쉽지만은 않았다고 회고한다.

과연 가능할까, 성공을 확신하기 어려운 과제를 해결해내기까지 업적상 수상팀이 믿고 의지한 것은 바로 동료들이었다. "SCR이 아닌 신기술을 통해 문제를 해결하겠다고 결정했을 때, 어떻게 해서든 미션을 달성하고 말겠다는 의지를 팀원 모두가 가졌습니다. 경영진도 우리의 결정과 계획에 대해 적극 지원해 주셨고 그 기대에 부응하기 위해 더 열정적으로 임했습니다."

협업만큼은 최고였다고 단언하는 박재완 부장이다. 그는 업적상 수상팀 구성원 외에도 많은 조력자들이 있다는 점 또한 강조한다.

황광섭 대리는 "NOx 저감이라는 성과는 설비 운영 및 유지 보수에 힘써준 기능직 직원들 덕분에 가능했습니다. 앞으로도 기능직 직원들과 팀워크를 발휘해 NOx 저검을 지속적으로 해나가겠습니다."라며 고마움을 전했다. 팀원들은 개발한 기술을 보완, 발전시켜나가는 과정 또한 훌륭한 팀워크를 통해 성공적으로 진행해 나가리라 확신하고 있다.

산성비와 미세먼지 생성 등 대기 오염의 주요 요인인 NOx 배출 저감은 규제 대응 차원을 넘어 환경적, 사회적, 그리고 경제적 측면에서 매우 큰 의미를 갖는 성과다.

최남일 과장은 "많은 국가에서 NOx 배출 규제를 강화하고 있어요. NOx 배출을 줄이는 것은 법적 의무를 떠나 인류의 지속 가능한 미래를 위한 기업의 사회적 책임을 실천하는 것입니다."라고 이번 업적의 가치를 설명한다. 더불어 에너지 효율 향상, 환경 관련 세금 혜택과 같은 경제적 이익을 창출하는 것은 물론 세아창원특수강의 기업 브랜드 가치 향상에도 기여할 것으로 기대된다.

업적상 수상팀은 현재의 성과에 만족하지 않고 앞으로도 지속적인 저 NOx 가열로 설비 모니터링을 통해 NOx 배출 저감 효과를 유지할 계획이다. 나아가 세아창원특수강에서 운영 중인 모든 로 설비의 메커니즘을 분석해 NOx 배출을 최소화할 수 있도록 지속적으로 개선해 나갈 방침이다.

"팀원 모두 '우리의 도전이 회사 발전에 큰 밑거름이 될 것이다'라는 투철한 주인의식을 발휘했습니다. 그 주인의식이 열정이 되고, 어느 순간 그 열정이 자신감으로 바뀌었을 때 참 기뻤던 기억이 떠오릅니다. 그리고 우리의 도전을 믿고 지지해주신 경영진 및 여러 부서장님께도 감사드립니다. 많은 응원이 우리 팀에 큰 힘이 됐습니다."

단 한 사람이라도 현재에 안주하고 도전을 두려워했다면 절대 이룰 수 없는 성과였다며, 모두에게 인사를 전하는 박재완 부장이다. 안개처럼 희미했던 성공이 조금씩 선명해지는 것을 보며 이들이 함께 느낀 희열은 뜨겁고 벅찼다. 그리고 함께 이뤄낸 성공의 경험은 또 다른 도전으로 이어질 것이다. 그 도전들 역시 '함께'의 가치를 통해 이뤄내길 응원하며 세아창원특수강 업적상 수상팀과의 인터뷰를 마무리했다.