최정우의 포스코 “탄소중립 핵심은 수소환원제철···기술 개발 2026~27년”

고로 설비 2050년까지 수소환원제철로 교체

신규 투자비 20조~30조원 소요 예상

상용화에 실증·수소 공급망 구축 등 선행

“포스코 유동환원로 방식 유럽 대비 경제적”

29일 개최된 HyIS 2021 기자간담회에서 포스코 김학동 대표이사 사장이 인사를 하고 있다. 사진=포스코 제공

“철강업계의 탄소중립 실현에 있어 핵심은 ‘수소환원제철’로의 전환이다. 기술 개발은 2026~2027년으로 보고 있다. 수소환원제철을 얼마나 빨리 개발하느냐가 탄소중립에 가장 중요한 타깃이 될 것이다.”

김학동 포스코 사장(철강부문장)은 29일 서울 포스코센터에서 개최한 국제수소환원제철포럼(HyIS 2021) 온라인 기자간담회에서 이같이 밝혔다.

지난해 12월 최정우 포스코 회장은 2050년까지 제철소 고로를 없애고 수소 연간 500만톤 생산체제를 구축하는 비전을 담은 ‘2050 탄소중립’을 발표했으며 수소환원제철을 통해 대응해 나간다는 계획을 발표했다.

포스코는 탄소중립 실현을 위해 수소를 활용해 이산화탄소 발생을 제로 수준으로 줄이고, 철강을 생산하는 수소환원제철 기술을 연구 중이다. 아직 철강업계에서 현실화되지 않아 전세계 주요 철강사들이 각각 기술개발에 매진하고 있다.

포스코는 수소환원제철 전환이 국가별·제철소별 상황에 맞게 단계적으로 추진하면서, 동시에 기존 고로에 대한 이산화탄소 저감 활동도 병행하는 것이 현실적인 방안이라고 설명했다.

김학동 사장은 “광양·포항 제철소는 2050년까지 고로(용광로)를 단계적으로 수소환원제철로 설비를 교체해 나갈 계획”이라며 “기술 개발 이슈가 있기 때문에 공정 전환에 따른 오랜 시간과 대규모 투자 비용이 필요하다”고 강조했다.

이어 “수소환원제철에 투입되는 신규 투자비는 20조~30조원 소요될 것으로 예상하고, 고로 매몰 비용은 5조~10조가량 들 것으로 보고 있다”고 말했다.

포스코는 수소환원제철 상용화를 위해선 관련 기술에 대한 연구개발과 실증, 산업용 수소 단가 현실화, 수소 공급망 구축 등 선행돼야 할 과제로 꼽았다.

포스코는 제철소에 고로(포항·광양 9기) 및 파이넥스(2기)를 운영 중이다. 고로 1기 수명은 15년 정도여서 1.5~2년마다 한번씩 제철소 내 설비 교체를 해나가고 있다. 수소환원제철 상용화를 위해선 기술 개발을 앞당겨 설비 보수 때마다 단계적으로 설비 전환을 추진한다는 계획이다.

포스코보다 빨리 수소환원제철 기술 개발에 나선 유럽의 철강사들은 광산에서 갖고온 분철강석을 전처리해 지름 15~25mm 크기의 펠렛(구슬모양 원료)을 만들어 사용하는 ‘샤프트 환원로’ 방식을 택하고 있다. 반면 포스코는 철광석을 환원해 환원철을 만드는 설비이면서 분철강석을 전처리 없이 사용하는 ‘유동환원로’ 방식으로 기술 개발을 진행 중이다.

이덕락 포스코 기술연구원장은 “스웨덴 SSAB제철소가 지금 하이브리드 이름의 수소환원제철 프로젝트를 2016년부터 본격 시작했으며 최근에 파일럿 플랜트(시험 공장)를 완공하고 수소환원철을 이용해 슬라브까지 제조했다는 뉴스(소식)이 나오고 있다”면서 “다만 공장을 계속 가동했을 때 시간당 1톤, 연간 8천톤 정도여서 지금 대형고로 500분의 1 설비 수준”이라고 설명했다.

그러면서 “포스코의 개발 중인 유동환원로 방식은 원료 면에서 펠렛 대비 수급이 용이하고 원가적인 면에서 가격이 낮아 경쟁력이 있다고 판단한다”고 말했다.

포스코는 다음달 6~7일 서울 그랜드인터컨티넨탈 파르나스 호텔에서 전세계 철강사들과 수소환원제철 개발 동향과 저탄소 정책, 기술개발 협업 등에 대해 논의하는 수소환원제철 포럼을 개최한다.

김학동 사장은 “포럼을 준비하게 된 배경은 수소환원제철 기술에 대한 자신감이 있기 때문”이라며 “아무도 가보지 않은 길을 포스코 혼자만 간다고 해서 조기 상용화가 싶지 않다. 그래서 탄소중립을 위해 전세계 철강사의 연대와 협력이 필요한 분야”라고 언급했다.

유병옥 수소사업부장(부사장)은 “2050년 수소사업 목표는 연간 500만톤 생산, 국내 시장점유율 30%를 목표로 하고 있다”며 “수소사업을 100년 기업의 새로운 신성장 축으로 키워 나가고자 한다”고 말했다.