[서울=뉴스핌] 채송무 기자 = 대표적인 고 탄소 배출 산업으로 지목받고 있는 철강업계는 최근 높아지고 있는 글로벌 환경 규제에 발 맞춰 친환경 기술 개발로 위기를 극복하려고 하고 있다.

철강업체들은 순수한 철강을 얻기 위해 석탄을 이용해 철광석과 산소를 분리하는데 이 과정에서 대략 제품 1톤 당 1.9~2톤의 탄소가 발생한다. 이렇듯 철강업계는 산업계 최고 수준의 탄소를 배출하고 있는 상황이어서 최근 유럽연합의 CBAM 등 환경 규제에 직격탄을 맞을 것으로 전망된다.

포스코, 현대제철 등 철강업체들은 기존 고로를 전기로로 대체하고, 장기적으로 석탄을 수소로 대체하는 수소환원제철을 개발하기 위해 노력하고 있다. 철강 제품 1톤 당 0.5톤의 탄소를 배출하는 전기로를 징검다리 기술로 삼아 탄소배출 저감에 나서고 있다.

전기의 생산 방식이 화력 발전이 다수를 점해 친환경이라고 하기 어렵고, 막대한 전기 사용량으로 인한 생산 원가 상승 문제 등이 제기되지만 철강업체들은 향후 그린 전력을 통해 이같은 문제를 해결하겠다는 입장이다. 

포스코의 수소환원제철 기술인 하이렉스. [사진=포스코]

◆포스코 2027년 연산 30만톤 하이렉스 시험설비 준공

포스코는 수소환원제철 기술 개발을 위해 2023년에는 연구소 내 저탄소제철연구소를 신설했으며, 2024년에는 수소환원제철 하이렉스 시험 설비의 설계 최적화 및 본격적인 착공에 대비하기 위한 'HyREX추진반'을 출범시켰다.

포스코는 포항제철소에 수소환원제철 개발센터를 지난 1월 26일 개소했다. 수소환원제철 개발센터는 향후 포스코 고유의 수소환원제철공법인 'HyREX' 구현의 전 단계인 시험 설비 구축의 핵심 역할을 할 계획이다.

포스코 수소환원제철 개발센터는 2027년까지 연산 30만톤 규모의 HyREX 시험설비를 준공하고 HyREX 기술의 상용화 가능성을 검증할 계획이다.

포스코는 '2050 탄소중립' 달성을 위해 관련 조직과 인력도 강화했다. 2022년 전략 기획 및 조정을 위한 대표이사 부회장 직속 탄소중립 전담조직을 신설해 2050 탄소중립 실현을 위해 기술, 원료, 인프라 등 전 부문을 아우르는 전략을 수립하고 있다. 2024년에는 체계적인 실행을 가속화하기 위해 탄소중립 전담 조직을 '탄소중립전략실'로 확대 개편했다.

포스코는 광양에 연산 250만 톤 규모의 전기로 공장도 착공했다. 포스코는 약 6000억원을 투자한 이 공장을 2025년 말에 준공할 예정이며, 전기로는 2026년부터 본격적인 가동에 들어갈 계획이다.

전기로를 통해 연 250만 톤의 쇳물을 생산하게 되면, 기존 고로 방식에 대비해 연간 최대 약 350만 톤의 이산화탄소 감축 효과가 있을 것으로 보고 있다.

현대제철 인천공장 전기로 [사진=현대제철]

◆현대제철, 연간 500만톤 저탄소제품 공급체제 구축
   신전기로 통해 하이큐브 기술 적용, 탄소 배출 40% 절감

현대제철은 지난해 4월 발표한 2050년 넷제로(Net-Zero) 비전 달성을 위해 2030년까지 직·간접 배출량을 12% 감축한다는 탄소중립 로드맵에 따라 친환경제철소로 전환 중이다.

현대제철은 2030년까지 당진제철소 전기로 투자를 통해 전기로-고로 복합 프로세스 생산 체제 전환을 추진하고, 연간 500만톤의 저탄소제품 공급 체제를 구축할 예정이다.

전기로-고로 복합 프로세스 1단계로 기존 전기로를 활용해 저탄소화된 쇳물을 고로 전로공정에 혼합 투입하는 방식을 적용하고, 2단계에서는 현대제철 고유의 신(新)전기로를 신설해 2030년까지 탄소배출이 약 40% 저감된 강재를 시장에 선보인다.

신전기로에는 현대제철의 독자기술에 기반한 저탄소제품 생산체계인 '하이큐브(Hy-Cube)' 기술이 적용된다. '하이큐브'는 신(新) 전기로에 철스크랩(고철), 용선(고로에서 생산된 쇳물), DRI(직접환원철) 등을 혼합 사용해 탄소 발생을 최소화하며 자동차강판 등 고급 판재류를 생산하는 것이 핵심이다.

현대제철은 또, 저탄소제품 브랜드 '하이에코스틸(HyECOsteel)'을 론칭하면서 저탄소 고급 제품 시장에 선제적으로 대응할 예정이다.

동국제강의 에코아크전기로 [사진=동국제강]

◆동국제강, 하이퍼 전기로·신재생 전력 공급망 구축

동국제강그룹은 각 사업사별 특성에 맞는 친환경 공정 및 제품 개발, 인증 등의 활동을 이어가고 있다. 열연사업법인인 동국제강은 국내 철강업 전체에서 2% 수준의 탄소 배출량을 기록하며, 폐기물 재활용율은 98%에 달한다.

동국제강은 중장기 비전 'Steel for Green'을 수립하고 스크랩 조업 연구, 카본 대체 기술 개발, 하이퍼 전기로, 신재생 전력 공급망 등을 구축해 2050년까지 탄소중립(Net Zero) 달성에 나설 계획이다.

특히 동국제강은 탄소배출 저감형 하이퍼 전기로 공정 연구로 친환경 철강 전환을 시도하고 있다. 하이퍼 전기로의 핵심은 속도와 에너지 효율로 조업 속도를 높일수록 소비 전력을 절감해 탄소 배출량을 줄일 수 있다.

동국제강은 철 스크랩 예열 및 장입 방식 개선 등으로 에코아크 전기로의 전력 효율을 높이고 에너지 효율을 향상해 하이퍼 전기로 기술을 완성할 계획이다.

냉연사업법인인 동국씨엠은 2021년 'DK컬러 비전 2030'을 수립하고 글로벌, 마케팅, 지속성장 3대 방향성을 중심으로 친환경 제품 개발 및 공정 구축에 주력해 왔다. 동국씨엠은 2030년 컬러강판 '노 코팅 노 베이킹' 공정을 구축해, 기존 대비 탄소배출량 90% 절감을 목표로 연구개발을 지속하고 있다.

dedanhi@newspim.com