"온실가스 배출 주범" 철강업계, 저탄소 전기, 수소 활용한 생산으로 '2050 탄소중립' 달성 노력

국내에서 탄소배출이 가장 큰 산업 중 하나인 철강업계에서도 새로운 기술을 통해 탄소 중립을 이루고자 하는 노력이 이어지고 있다.

지난 3월 엄지용 KAIST 녹색성장대학원 교수팀과 환경단체 기후솔루션은 ‘한국 철강 부문의 2050 탄소중립 경로: 한국형 통합평가모형 분석’ 보고서를 발표했다. 

KAIST에서 지난해 개발한 ‘한국형 통합평가모형 2.0’을 기반으로 철강 산업을 분석해 만든 이 보고서에 따르면 철강산업의 온실가스 배출량은 2018년 기준 1억 100만이산화탄소환산톤으로 산업 부문의 39%, 국가 전체의 13.1%를 차지한다.

현재 시행 중인 정책이 그대로 이어진다면 철강 산업의 온실가스 배출량이 2030년 1억 3600만톤CO2eq로 최대치에 도달한 후 서서히 배출량이 줄어들지만 2050년 철강산업의 탄소중립은 불가능하다.

기후솔루션은 이 외에도 2가지시나리오를 더 제시했다. 친환경 철강생산 기술을 강조한 2번 시나리오와, 철강 산출량을 줄이는 3번 시나리오다. 이 두가지가 실현 된다면 2050 철강산업 탄소중립은 가능하다.

2번 시나리오는 현재의 정책에 다해 오는 2025년부터 국내 경제활동에 따른 탄소 비용을 부과해 수소환원제철 등 기술 개발에 인센티브를 주는 식으로 친환경 기술 및 시설 확보를 앞당기는 것으로, 이를 통해 2050 넷 제로가 가능하다.

철강 산출량 자체를 축소하는 3번 시나리오는 건물 수명 연장, 철 재활용, 고강도 경량 철강 사용 등 철강 생산 효율 향상을 통해 철강 산출량을 22% 줄이는 방안을 제시했다. 보고서에 참여한 연구원은 "철강 산출량이 줄어들면 공장에서 사용하는 에너지가 줄어 간접 배출을 줄일 수 있다" 고 설명했다.

국내 철강 기업들도 지난해 2050 탄소중립 공동 선언을 한 데 정부와 합동으로 그린철강위원회도 출범했다. 

또한 최근 국내 최대 전기로 제강사 현대제철은 최근 독자적인 전기로 기반 탄소중립 철강 생산체제인 '하이큐브(Hy-Cube)'를 구축하고 오는 2030년까지 수소 기반 철강 생산체제 전환을 통해 저탄소 고급판재를 생산하겠다고 밝혔다.

'하이큐브(Hy3: Hy-Cube, Hyundai Hydrogen Hybrid)'는 현대제철 고유의 수소 기반 공정 융합형 철강 생산체제를 말하는데 현대중공업은 새로운 개념의 전기로 생산 기술을 통해 전기로 분야의 탄소중립을 주도하겠다는 목표를 가지고 있다.

고철을 녹여 쇳물을 만드는 기존의 전기로에서 철 원료를 녹이는 것부터 불순물을 제거하고 성분을 추가하는 기능까지 모두 가능한 '새로운 개념의 전기로(Hy-Arc)'가 하이큐브 기술의 핵심이다.

현대제철은 이 전기로에 스크랩(고철)과 용선(고로에서 생산된 쇳물), DRI(직접환원철) 등을 사용해 탄소 발생을 최소화하며 자동차강판 등의 고급판재류를 생산할 것이라고 밝혔다.

전기로 제품은 원료 및 공정 특성상 고로(용광로)에 비해 탄소 배출량이 25% 수준에 불과하기 때문에 현대제철은 고로 중심의 다른 철강사보다 탄소중립을 달성하는데 유리한 상황으로 평가받고 있다.

또한 포스코는 화석연료 대신 수소로 철을 생산하는 기술을 개발했다. 

철광석과 화학반응 할 경우 화석연료는 탄소를 발생시키지만 수소의 경우 물이 발생하므로 수소환원제철은 탄소배출을 크게 줄일 수 있는 기술이다.

이를 위해 포스코는 2028년까지 100만 톤 규모의 시험 설비를 건설, 상업화 가능성을 확인할 예정이다.

[데일리e뉴스= 곽지우 기자]