에너지 인프라의 혈관, 강관이 잇는 에너지 전환 - 글. 세아제강 안상렬 이사

현재 글로벌 에너지 시장은 거대한 두 개의 흐름이 동시에 전개되며 복합적인 변곡점을 맞고 있다. 전통적인 화석연료인 Oil & Gas 개발의 고도화와, 탄소중립을 향한 재생에너지 프로젝트의 대형화가 그것이다. 이러한 변화 속에서 에너지 인프라의 '혈관' 역할을 수행하는 강관(Steel Pipe) 산업 역시 단순한 제조 영역을 넘어, 다양한 첨단 공학 기술이 집약된 핵심 산업으로 진화하고 있다.

극지에서 해상까지, 한계에 도전하는 에너지 프로젝트의 변화

심해·극지 환경으로 확장되는 Oil & Gas 개발

최근 글로벌 에너지 프로젝트는 더 깊고, 더 험난한 환경으로 향하고 있다. 오일 및 가스 개발은 수심 2,000m를 넘는 심해를 넘어 극지와 같은 혹독한 지역은 물론, 황화수소(H₂S)가 함유된 부식성 환경으로까지 확대되고 있다. 유정 개발에 있어서도 기존 수직 시추 대비 수평 시추 공법이 점차 개발, 발전되면서 과거의 수직 유정보다 내구 온도, 압력, 기밀성-내구성, Fracking(Fracturing) 횟수, 총 길이 등 모든 사용 조건들이 수배 이상인 극한의 유정 환경이 일반화되고 있는 실정이며, 합금강, Seamless 메이커들과 세아의 ERW 제품이 경쟁하고 있다. 이러한 변화는 세아의 강관 품질에 대해 전례 없는 수준의 신뢰성을 요구하고 있다.

대형화되는 해상풍력과 강관 기술의 진화

해상 에너지 분야 전반에서도 설비의 대형화가 빠르게 진행되고 있다. 해상풍력용 모노파일은 직경 8~10m, 중량 2,000톤 이상으로 대형화되고 있으며, 해상 구조물 전반에 적용되는 강관 역시 극한 하중과 환경을 견뎌야 하는 조건에 놓이고 있다. 재생에너지의 핵심인 해상풍력 분야는 발전 효율 극대화를 위해 터빈이 거대화되면서 이를 지탱하는 하부구조물(Monopile, Jacket)도 비약적으로 커져야 했다. 이에 따라 강관은 단순한 구조물 수준을 넘어, 수천 톤에 달하는 하중과 강한 바람, 거친 파도로 인한 반복적인 동하중, 해수에 의한 부식 환경을 수십 년간 견뎌야 하는 핵심 소재로 자리 잡고 있다. 그 결과 강관에는 정교한 피로 설계와 고도의 엔지니어링 기술이 필수적으로 요구되고 있다.

에너지 전환의 가교: 오일샌드에서 CCUS, 수소까지

SAGD 프로젝트로 검증된 극한 환경 대응 기술

에너지 전환은 단절이 아닌 연속적인 진화의 과정이다.

캐나다의 가혹한 사용 환경 속에서 진행되는 SAGD(Steam-Assisted Gravity Drainage) 프로젝트. 이 프로젝트에 세아제강이 진출하며 새로운 시장을 개척해가고 있다. SAGD란 오일샌드 저류층에 고온의 스팀을 주입하여 유동성을 부여한 후, 중력을 이용해 Oil을 회수하는 공법을 말한다. 영하 45도의 극저온에서 고인성과 고온 증기 이송을 위한 내열성 및 고온물성을 동시에 만족시켜야 하는 복합적인 물성을 만족하기 위해 세아제강에서 2년 이상의 특화 연구와 테스트, 홍보 등 고객을 향한 두드림 끝에 얻어낸 값진 결실이다. 또한, OCTG(Oil Country Tubular Goods) 시장에서의 경쟁력 향상을 위해 자체 브랜드 제품인 SeAH80~110 시리즈를 개발, 상용화하고 있다.

OCTG강관

CCUS와 수소 인프라로 이어지는 강관 기술의 확장

위와 같은 과정에서 축적된 기술력은 자연스럽게 차세대 에너지원인 CCUS(탄소 포집·활용·저장)와 수소 산업 인프라로 이어지고 있다. 북미 지역에서는 이미 수천 km 규모의 CO₂ 파이프라인이 안정적으로 운영되며, CCUS가 개념 검증 단계를 넘어 본격적인 인프라 산업으로 진입했음을 보여주고 있다. CCUS용 강관은 고압의 이산화탄소를 운송해야 하므로 저온 인성과 급격한 감압 상황에서의 균열 저항성이 핵심 요구 조건이다.

수소 운송용 강관 역시 분자 크기가 가장 작은 수소가 금속 내부로 침투해 발생하는 '수소 취성' 문제를 극복해야 한다. 세아제강은 이러한 환경에 최적화된 고강도·고인성·내부식성 강관 개발을 통해 미래 에너지 밸류 체인의 핵심 공급자로 자리매김하고 있다.

선제적 연구와 축적된 데이터가 만드는 경쟁력

세아제강은 단기적인 수요 대응을 넘어, 선제적인 연구 활동에 지속적으로 투자해왔다. 순천공장과 세아윈드의 해상풍력 생산 라인, 북미 OCTG 공장의 라인업 등은 수십 년간 축적된 제조 데이터와 기술, 선행 연구의 결과물이다. 소재 설계와 미세조직 제어, 정밀한 용접 공정 기술에 이르기까지 전 공정에 걸쳐 AI와 DX(Digital Transformation)를 접목함으로써 품질 안정성을 확보하고 있다. 세아제강의 경쟁력은 설비의 규모가 아니라, 축적된 기술 데이터와 실패를 두려워하지 않는 선행 연구의 경험에서 비롯된다.

강관 제조 기술이 지향해야 할 미래 역시 분명하다. 단순히 '건전한 파이프'를 생산하는 단계를 넘어, 운송 에너지의 특성과 설치·사용 환경의 물리적 조건을 사전에 시뮬레이션하고 이에 최적화된 '맞춤형 솔루션'을 제공하는 시대로 전환되고 있다.

에너지 전환을 넘어 미래 에너지 인프라를 향한 세아제강의 약속

에너지 산업에서 강관은 시작과 끝을 연결하는 핵심 인프라다. 세아제강은 전통적인 시추 현장에서부터 해상풍력 단지, 그리고 CCUS와 수소 현장에 이르기까지 가장 신뢰받는 강관 파트너로 자리매김해 나갈 것이다.

기술적 진화는 멈추지 않는다. 세아제강은 한계를 넘어서는 품질 경쟁력을 통해 안전하고 지속 가능한 에너지 인프라 구축을 견인해 나갈 것이며, 그것이 미래 에너지 산업에서 세아제강의 존재감을 증명하는 방식이자 약속이다.