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이승재

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철강사, 탄소중립 '수소환원제철'…공정 뭐가 다를까

2023-03-06 17:17

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[뉴스토마토 이승재 기자] 철강업계가 글로벌 탄소중립 체제에 대응하기 위해 제철소에 전기로를 신설하는 등 저탄소 전환에 노력하고 있습니다. 수소환원제철 기술이라 불리고 있는데, 수소와 전기로를 이용해 탄소 감축을 하겠다는 뜻입니다.
 
여기서 기존 제철 공정 과정과 수소환원제철 방법은 어떻게 다를까요? 먼저 기존 제철기술인 고로 조업은 고로(용광로)에 석탄을 투입해 발생한 일산화탄소를 철광석의 환원제로 활용해 철을 얻어내는 방식으로 운영됩니다. 이 과정에서 이산화탄소가 발생해 철강업체들이 온실가스 문제아라는 지적이 끊임없이 제기돼 왔습니다.
 
이에 반해 수소환원제철 공정은 석탄 대신 철광석과 수소, 철 스크랩(고철) 등을 투입합니다. 여기서 순수한 물이 발생하기 때문에 철강업계 탄소중립을 위한 솔루션으로 꼽히는 것입니다. 수소환원제철은 100% 수소를 사용해 직접환원철(DRI)을 만들고, 이를 전기로에서 녹여 쇳물을 생산하는 기술입니다. 이 과정에서 탄소 배출이 없기 때문에 탄소중립 대응을 위한 핵심 요소라고 할 수 있습니다.
 
그렇다면 이 기술은 언제 상용화 될까요? 우선 포스코는 현재 수소가 25% 포함된 환원가스를 사용하는 파이넥스의 유동환원로 기술을 발전시켜 2030년까지 포스코형 수소환원제철 모델인 '하이렉스(HyREX)' 기술을 완성할 목적입니다. 
 
앞서 포스코는 최근 정기 이사회에서 약 6000억원을 투자해 광양제철소에 연간 250만톤(t) 생산 규모의 전기로 신설 안건을 의결하기도 했습니다. 이 전기로는 내년 1월 착공을 시작으로 오는 2026년부터 본격적인 가동을 목표로 하고 있습니다.
 
현대제철 역시 오는 2030년까지 '하이큐브' 전기로를 구축할 계획입니다. 하이큐브는 현대제철만의 독자적인 수소 기반 공정 융합형 철강 생산체제인데 고철을 녹여 쇳물을 만드는 기존 전기로에서 한발 더 나아가 철 원료를 녹이거나 불순물을 제거하고 성분을 추가하는 기능까지 모두 가능합니다.
 
동국제강은 정부의 '4대 업종 탄소 중립 개발 사업' 중 철강 분야 전기로 효율 향상을 위한 에너지 순환 하이퍼 공정 기술 개발 과제에 참여해 오는 2028년까지 하이퍼 전기로 공정 연구를 완료할 생각입니다. 
 
EU의 탄소국경제도 등 새로운 환경 규제로 등장하면서 탄소 감축이 수출 경쟁력이 되고 있는 만큼 철강 업계가 용광로 대신 전기로를 통해 타개할 수 있을지 주목되는 상황입니다.
 
동국제강 인천공장 에코아크전기로. (사진=뉴시스)
 
이승재 기자 tmdwo3285@etomato.com
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