한국형 수소환원제철 실증 예타 조사…'수소 공급망' 구축 관건
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| 이재명 더불어민주당 대선 후보는 지난달 24일 본인 페이스북에서 전남 여수 주력 산업을 석유화학에서 친환경·고부가가치 화학 산업으로 전환하고 광양 제철 산업 수소환원제철 기술 전환을 적극 지원하겠다고 밝혔다. 경북 포항시 포스코 포항제철소 내 '파이넥스(탄소 배출량을 줄이는 공정) 3공장' 모습. /포스코그룹 |
[더팩트ㅣ최의종 기자] 오는 6월 3일 대통령 선거를 앞두고 글로벌 탈탄소 흐름 속 '수소환원제철'이 정치권에서 언급되고 있다. 최정우 전 회장 시절 수소환원제철 개발을 공식화한 포스코그룹이 국내외 상황 변화에 기민하게 반응할지 관심이 쏠린다.
9일 정치권과 업계에 따르면 이재명 더불어민주당 대선 후보는 지난달 24일 본인 페이스북에서 전남 여수 주력 산업을 석유화학에서 친환경·고부가가치 화학 산업으로 전환하고 광양 제철 산업 수소환원제철 기술 전환을 적극 지원하겠다고 밝혔다.
철광석에서 철을 만들기 위해서는 철광석에 붙은 산소를 떼어내는 환원 과정을 거쳐야 한다. 환원 반응이 이뤄지는 환원로는 제철 공정에서는 고로가 역할을 하는데 석탄을 넣고 뜨거운 공기를 넣으면 석탄이 연소하면서 일산화탄소 가스가 발생해 철광석에서 산소가 떼어진다.
전통 방식과 달리 수소환원제철 공법은 고로가 아닌 환원로와 전기로로 나뉘는데, 환원로에서 철광석을 고온으로 가열된 수소와 접촉하게 해 직접환원철(DRI)을 제조한다. DRI를 전기로에 넣어 녹이면 쇳물이 생산된다.
포스코그룹은 최정우 전 회장 시절인 지난 2021년 세계 최초로 수소환원제철 국제포럼 HylS 2021를 열고 하이렉스(HyREX) 기술을 공개했다. 하이렉스 기술은 글로벌 철강사 샤프트(Shaft) 환원로와 다른 유동환원로가 핵심이다.
샤프트환원로는 철광석을 가공한 펠릿을 사용해야 한다. 펠릿은 유럽과 미주에서 적철광과 자철광만으로 생산된다. 반면 유동환원로는 철광석을 별도 가공 없이 사용할 수 있는 장점이 있다. 사용할 수 있는 철광석 종류는 적철광과 자철광뿐만 아니라 갈철광도 있다.
과학기술정보통신부는 지난해 11월 한국형 수소환원제철 실증사업을 예비타당성 조사 대상으로 선정했다. 조사 대상은 유동환원로 기반 30만톤급 수소환원제철을 실증하는 사업이다. 예타 대상 사업은 7개월 동안 조사를 받은 뒤 시행 여부가 결정된다.
최 전 회장은 2021년 현대자동차 등이 참여한 국내 수소 분야 기업 협의체인 코리아 H2 비즈니스 서밋에서 "이산화탄소를 배출하지 않는 수소환원제철을 상용화해 철강 제조 공정을 근본적으로 혁신할 것"이라고 말했다.
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| 2021년 9월 경기 고양 킨텍스에서 열린 2021 수소모빌리티+쇼에서 (오른쪽부터) 최태원 SK그룹 회장, 정의선 현대자동차그룹 회장, 조현상 효성그룹 부회장, 신동빈 롯데그룹 회장, 최정우 포스코 회장 등 내빈들이 SKE&S의 전시장을 둘러보고 있다. /이새롬 기자 |
포스코그룹은 오는 2030년까지 수소 기반 철강 생산 상용화 기반을 마련해 2050년 완전한 탄소중립 체계를 구축한다고 밝혔다. 포항제철소에 연간 30만톤 규모 하이렉스 시험설비를 구축할 계획이라고 설명했다.
사업목적도 2022년 1월 가스사업, 발전사업 및 자원개발사업에서 수소 등 가스사업 및 자원개발사업으로 수정했다. 그린철강 생산을 위한 수소환원제철공법 전환에 필요한 수소의 안정적 생산·조달과 대외 사업 확장으로 신규 사업을 육성하려는 취지다.
포스코그룹 철강 회사 포스코는 지난해 1월 포항제철소에 수소환원제철 개발센터를 열며 본격적인 기술 개발에 나섰다. 포스코그룹 지주사 포스코홀딩스는 수소 관련 전략 수립과 수소 생산 기술, CCUS(탄소 포집·활용·저장) 등 기술 개발을 병행하고 있다.
자동차 강판 고객이면서 최근 미국 루이지애나 제철소 건립 프로젝트에 함께하기로 한 현대자동차그룹이 수소에 진심인 점도 포스코그룹이 수소환원제철에 집중할 수밖에 없는 배경이다. 글로벌 탈탄소 규제가 강화되면 수소환원제철 필요성이 더욱 커질 것이라는 의견이 있다.
다만 전문가들은 핵심은 수소를 조달하는 방식이라고 지적한다. 수소를 석탄처럼 정기적으로 공급받을 단계가 아닌 상황에서 수소환원제철을 상용화하는 것은 어려울 수 있다는 의견이다. 실제 포스코그룹은 수소환원제철과 발전용으로 다양한 청정수소 조달 옵션을 검토하고 있다.
한편으로는 수소 가격이 비싸면 석탄을 바탕으로 하는 고로와 비교할 때 수익성이 떨어진다는 지적도 있다. 수소환원제철 공법을 통해 생산된 비싼 철을 업체들이 구입할 의사가 있을지 미지수다.
민동준 연세대 신소재공학과 명예교수는 "수소환원제철 상용화라는 것이 모호하다. 물건을 만들고 파는 것이라면 시간이 필요할 것"이라며 "1.5배, 2배 가격으로 살지 의문이다. 시민단체는 구매하라고 재촉하겠지만 가격 차이가 날 것"이라고 말했다.
포스코 관계자는 "기술 확보를 위해 지속해서 연구 개발에 노력을 기울이고 있는 상황"이라고 말했다.
bell@tf.co.kr
