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꿈의 기술 수소환원제철, 탄소없이 쇳물 뽑는 포스코

by 우렁 각시 2023. 5. 31.
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포스코가 연 30만 t 규모의 수소환원제철 파일럿(시험생산) 설비를 다음 달 경북 포항제철소 내에 착공합니다. 
수소환원제철은 탄소 배출량을 대폭 줄일 수 있어 ‘꿈의 기술’로 석탄 대신 수소로 쇳물을 뽑아내는 신(新) 공법으로,  
철광석 분광을 쪼개지 않고 곧바로 수소와 결합하는 유동환원로 기술을 적용한 수소환원제철 파일럿 설비를 짓는 것은 세계 최초입니다. 포스코는 다음 달 포항제철소에 수소환원제철 파일럿 설비를 착공하기 위해 포항시 등과 협상을 사실상 마무리한 것으로 전해졌습니다.  2026년 준공 예정인 이 설비는 석탄 등 기존 연료의 최대 90%를 수소로 대체해 탄소 배출을 크게 줄일 수 있으며 향후 탄소 배출을 없도록 하는 게 목표입니다.

 

 

수소환원제철

 

 

 

 

철광석에서 산소를 분리하는 과정에서 석탄 등 화석연료 대신 수소를 사용하는 공법입니다. 
기존 공법에서는 석탄의 탄소(C)가 산소(O)와 만나 이산화탄소(CO2)로 배출되고, 철(Fe)이 쇳물로 나오는데요. 
수소환원제철 공법을 이용하면 수소(H)를 넣어 산소를 떼어내기 때문에 이산화탄소 대신 물(H2O)이 나오게 됩니다. 아직 수소환원제철 공법을 상용화한 기업은 현재 없습니다.

수소환원제철
이미지 출처 : 포스코



포스코, 수소환원제철 공정을 대규모 플랜트에 적용

 

 

 


포스코는 그동안 실험해온 수소환원제철 공정을 대규모 플랜트에 적용한다는 목표입니다.
2031년 포항에, 2032년 전남 광양에 대규모 플랜트를 착공하며, 각각 2033년, 2034년 완공 후 생산에 들어갈 예정이며, 포항에서는 제철소 인근 지역을 매립해 135만㎡의 플랜트 부지를 조성할 계획입니다. 
녹지를 제외한 기존 포항제철소 부지(730만㎡)의 18.5%에 달하며,  포스코가 설립된 지 55년 만에 ‘제2의 포항 신화’에 시동을 걸었다는 평가가 나오는 이유입니다.

수소환원제철
‘기후산업국제박람회(WCE 2023)’에서 전시한 수소환원제철 플랜트 모형

 

포항제철소 수소환원제철 파일럿(시험생산) 설비


포스코는 다음달 경북 포항제철소에 수소환원제철 파일럿(시험생산) 설비를 짓습니다. 지난해 8월부터 설계한 설비로 연 30만 t 규모로,  석탄 대신 수소를 투입해 탄소 배출 없이 쇳물을 생산하는 ‘꿈의 기술’을 적용하는 첫 번째입니다. 
이 설비는 2026년 완공되며, 포스코는 이 설비에서 실증 실험을 마친 뒤 2031년 포항제철소 인근 매립지, 2032년 전남 광양제철소에 각각 대규모 수소환원제철 공정을 적용한 플랜트를 착공할 계획입니다.

철강업은 이산화탄소(CO2)를 대거 발생하는 생산 구조로, 철광석(Fe2O3)에 석탄(C)을 넣어 이산화탄소를 떼어내 철(Fe)을 만들어내는 공법 때문입니다. 
포스코가 연간 배출하는 이산화탄소량이 국내 전체 배출량의 12%를 차지하며, 수소환원제철은 철강산업의 탄소 배출량을 ‘제로(0)’로 줄일 수 있는 유일한 대안으로 꼽히는데 석탄 대신 수소(H2)를 철광석의 산소(O)와 붙여 물(H2O)을 만들어내는 친환경 공법이기 때문입니다. 


◎ 포스코

  • 세계에서 유일하게 쇳물을 뽑아낼 때 발생하는 이산화탄소를 줄여주는 유동환원로 기술을 적용한 수소환원제철 공법을 채택  

스웨덴 SSAB와 유럽 아르셀로미탈, 일본제철 등

  • 샤프트 방식의 수소환원제철 공법을 선택  

포스코의 생존 여부


탄소 배출 없이 쇳물을 뽑아낼 수 있는 수소환원제철 공정 상용화는 철강사의 생존과 직결된 문제로 꼽힙니다. 
유럽연합(EU)이 탄소 배출량에 따라 세금을 부과하는 탄소국경조정제도(CBAM)를 2026년 시행하는 등 관련 규제가 갈수록 강화하고 있어서 인데요. 철강업은 단일 업종 중 탄소 배출이 가장 많은 산업으로 꼽히고 있죠. 

저(低)탄소 또는 무(無) 탄소 철강을 생산하는 기업이 시장 주도권을 잡을 것이란 말이 이런 이유에서 나오는 것입니다.
이미 세계 철강 생산량 1위 업체인 아르셀로미탈과 SSAB 등도 2030년께 수소환원제철 공법으로 쇳물을 생산한다는 전략을 갖고 있습니다.
[자료 출처:한국경제 기사 출처]

 

 

 

 

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