포스코가 찾는 ‘게임 체인저’ 수소환원제철…“국가전략기술 지정 시급”

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철광석+수소=수소환원제철…탄소, 획기적 감축

지난 3월 포항제철소 3제강공장 예비처리 설비(스키머)가 슬래그를 자동으로 제거하는 모습. 포스코 제공

글로벌 탄소 중립 열풍이 거세게 몰아치면서 철강산업이 변화의 중심에 선 가운데 포스코는 이산화탄소 발생량이 많은 석탄을 사용하지 않는 제철 기술인 수소환원제철 개발에 사활을 걸고 있다. 기존처럼 탄소를 배출하는 제철로는 기업으로서 생존할 수 없기 때문이다.

포스코가 개발 중인 수소환원제철은 HyREX 방식으로, 철광석(Fe2O3) 가루와 수소(H2)를 사용해 쇳물을 만드는 기술이다. 이 과정에서 물(H2O)은 발생하지만, 탄소 배출은 획기적으로 줄어 제철업계의 ‘게임 체인저’로 주목받는다. 글로벌 주요 철강사들은 수소환원제철을 기업의 존폐를 좌우할 핵심 기술로 보고 경쟁적으로 개발에 뛰어들었다.

포스코, 2026년 데모 플랜트…2030년 개발 완료

포스코가 개발 중인 수소환원제철인 HyREX 개념도. 포스코 제공

26일 철강업계 등에 따르면 포스코가 현재 기본설계 중인 HyREX 기술은 오는 2026년 실증 규모의 데모 플랜트를 설치할 예정이다. 2030년까지 기술 개발을 마치고 기존 공정을 단계적으로 HyREX로 전환해 2050년 ‘넷 제로’에 도달한다는 목표를 세워두고 있다.

포스코는 이를 위해 포항제철소 인접 공유수면 135만㎡(41만평)규모 매립을 위한 절차를 밝기 시작했다. 기존 부지가 포화 상태여서 HyREX 공장을 세울 수 없어서다. 포스코는 앞서 지난 1월 국토부에 포항국가산업단지 계획변경 신청서를 제출했고, 다음달 주민 의견 청취를 위한 합동설명회를 개최할 계획이다.

“수소환원제철, 국가경쟁력…전략기술 지정해야”

포스코가 계획 중인 수소환원제철 공장 부지 위치도. 포스코 제공

이와 관련, 철강업계 관계자는 “수소환원제철을 비롯한 탄소 중립 기술은 기업의 생존 및 국가 경쟁력과 직결되는 문제여서 주요 국가들이 정책적으로 지원한다”며 “대한민국이 제조업을 포기하지 않는다면 하루속히 수소환원제철을 국가전략기술로 지정하고 책임 있게 지원해야 한다”고 강조했다. 속도전에 나서라는 의미다.

철강은 거의 모든 제조업에 사용되는 필수 자재여서 ‘산업의 쌀’로 불린다.

미국·EU·일본, 탄소 저감에 천문학적 자금 투입

포스코 포항제철소에서 생산한 스테인리스 냉연 코일 제품. 포스코 제공

글로벌 탄소 저감 요구는 2021년 완성차 업계를 시작으로 2022년 차량 부품사 및 친환경 에너지로 봇물 터지듯 확대됐다. 올해부터 가전 및 조선 등 전 산업군으로 확산되고 있다. 이런 움직임에 개별 국가들도 직접 자금을 투입하는 등 지원 정책을 펴고 있다. 실제로 미국은 작년에 시행된 인플레이션감축법(IRA)을 통해 신규 청정수소 생산시설에 투자금의 최대 30% 또는 수소 1㎏당 3달러 공제하는 내용을 담고 있다. 탄소 포집·저장(CCS) 부문에서는 이산화탄소 1톤당 세제 혜택을 최대 50달러에서 85달러로 상향했다.

유럽연합(EU)이 마련한 탄소국경세(CBAM)를 보면 오는 10월부터 EU에 철강·알루미늄·비료·전기·시멘트·수소제품 등 6개 품목을 수출하는 기업은 탄소배출량을 보고해야 한다. 2026년부터는 이들 품목의 제조 과정에서 EU 기준을 넘는 탄소배출량에 대해 배출권(CBAM 인증서)을 구매하도록 했다. EU는 2021년부터 2027년까지 총 예산의 30%인 6000억유로(853조원)를 ‘그린 딜’ 실행에 배정했다. 독일은 2022년부터 2025년끼지 500억유로(68조원), 프랑스는 ‘2030 계획’에 따라 2022년부터 2027년까지 300억유로(41조원)를 지원한다.

“국내도 CBAM 대응 조치·정부 직접 투자 필요”

각국 철강사 지원 사례

철강업계 관계자는 “국내에도 EU의 CBAM과 같은 대응 조치가 필요하다”며 “탄소 중립 밸류체인 인프라를 구축하려면 정부 차원의 의제 설정과 함께 직접적인 자금 지원 등이 필요하다”고 말했다.

일본은 지난달 28일 저탄소 기술 개발과 상용설비 투자를 대폭 지원하는 ‘그린 트랜스포메이션(GX)’ 법안을 통과시키며 20조엔의 투자재원 확보에 나섰다. 앞으로 10년간 수소환원제철 등 철강 분야에 3조원을 투자할 예정이다.

철강 기업에 대한 지원을 보면 독일 연방정부는 아르셀로미탈의 함부르크 공장에 대해 750억원 규모, 독일 연방 및 주정부는 제철사 찰츠기터에 1조 4000억원을 각각 지원한다. EU는 혁신기금은 스웨덴 철강기업 사브(SSAB)에 1900억원을 보내며 그린 철강 전환에 힘을 보탠다.

업계 관계자는 “EU·미국·일본 등의 천문학적인 지원 정책은 에너지 대전환에서 촉발된 산업 대전환 시대에 자국 제조업 경쟁력을 보호하고, 경제성장의 기회로 삼겠다는 국가 전략”이라며 “한국 정부도 제조업의 근간인 철강산업 국제 경쟁력을 확보하고, 경쟁력 있는 탄소 중립 전환을 위해서는 정책적·제도적 지원책 마련이 시급하다”고 말했다.

이기철 선임기자