한국의 대표적인 철강회사인 포스코는 혁신적인 “수소 환원 제철”(HyREX) 공정을 통해 탄소 배출량 감축에 상당한 진전을 이루고 있습니다. 이 획기적인 기술은 기존의 석탄 기반 방법을 수소로 대체하여 이산화탄소 배출량을 크게 줄이는 것을 목표로 합니다.
9월 29일, 경상북도 포항에 위치한 포스코 기술연구소에 HyREX 공정을 위한 파일럿 설비가 설치되었습니다. 연구원들은 파일럿 유동화 환원로에서 철광석의 유체 반응을 관찰했으며, 이는 이 친환경 기술 개발의 중요한 단계를 나타냅니다.
HyREX 공정은 약 섭씨 800도의 고온에서 수소를 유동화 환원로에 주입하여 직접 환원철(DRI)을 생산하는 것을 포함합니다. 이 방법은 석탄에서 생성된 일산화탄소에 의존하여 상당한 이산화탄소를 배출하는 전통적인 제강 공정과 뚜렷한 대조를 이룹니다. 포스코는 2017년부터 2019년까지 연평균 7,882만 톤의 탄소를 배출하며 청정 대안에 대한 시급한 필요성을 부각시켰다.
포스코는 지난해부터 이 파일럿 시설을 이용해 철광석과 수소의 환원반응을 연구하고 있다. 올해 1월에는 기술 개발 및 엔지니어링을 총괄하기 위해 ‘HyREX 태스크포스’를 신설했다. 포스코는 지난 4월까지 HyREX 공정의 첫 시운전을 통해 총 15톤의 용철을 성공적으로 생산했다.
고창석 포스코 수소저감연구단 선임연구원은 “실제 제강 공정에서 하이렉스를 상용화하기 전 환원반응에 필요한 최적의 수소 소비량을 파악하고, 석탄 대신 수소를 사용해 탄소 배출량을 얼마나 줄일 수 있는지, 얼마나 안정적으로 철을 생산할 수 있는지 평가하기 위해 매일 테스트를 진행하고 있다”고 설명했다.
포스코는 2030년까지 상용화 HyREX 기술 개발을 완료할 계획이며, 2050년까지 포항과 광양 제철소의 기존 고로 설비를 하이렉스로 전환하는 것을 목표로 하고 있다. 이러한 전환은 하이렉스를 기반으로 이산화탄소 배출량을 0으로 줄여 2050년까지 탄소중립을 달성하겠다는 포스코의 광범위한 목표의 일환이다. 또한 탄소 배출량을 2035년까지 기존 대비 30%, 2040년까지 약 50% 감축을 목표로 하고 있다.
김희 포스코홀딩스 탄소중립전략 담당 상무는 “‘산업의 쌀’로 불리는 철강은 자동차, 조선, 건설 등 우리나라 주력 산업에 공급되는 핵심 소재다. 철강 제조 공정에서 탄소 배출량을 줄이면 다양한 산업에서 ‘Scope 3’ 배출량(원자재 조달에서 제품 제조에 이르기까지 공급망 내 직간접 온실가스 배출량)을 줄일 수 있습니다. 하이렉스는 전기차, 풍력, 재생에너지, 수소 인프라 등 미래 분야에서 고품질 철강의 안정적인 공급을 위한 기반을 마련할 것”이라고 말했다.
HyREX 기술의 개발은 2026년부터 완전히 시행될 예정인 유럽연합(EU)의 다가오는 탄소국경조정메커니즘(CBAM)을 감안할 때 시의적절합니다. 이 정책은 탄소 배출 기준을 초과하는 수입품에 탄소세를 부과하여 인증서를 구매해야 합니다. 이러한 규정은 철강 제조와 같은 중공업에서 탄소 배출량을 줄이는 것이 중요하다는 점을 강조합니다.
