철강업계 최초 CCU기술 실증사업 착수
1조 투입해 친환경차 구동모터용 전기강판 생산공장 확대
2050년까지 수소환원제철 상용화 목표...지속 연구 중

지난 10월 전세계 철강사들의 공동목표인 탄소중립을 위해 세계 최초 '수소환원제철 국제 포럼'을 개최한 포스코. 포스코는 수소환원제철을 비롯해 CCU기술 실증 착수, 구동모터용 전기강판 생산공장 확대 등 친환경기술을 위한 투자와 연구를 강화하고 있다.(포스코 제공)/그린포스트코리아
지난 10월 전세계 철강사들의 공동목표인 탄소중립을 위해 세계 최초 '수소환원제철 국제 포럼'을 개최한 포스코. 포스코는 수소환원제철 개발을 비롯해 CCU기술 실증 착수, 구동모터용 전기강판 생산공장 확대 등 친환경기술을 위한 투자와 연구개발을 강화하고 있다.(포스코 제공)/그린포스트코리아

[그린포스트코리아 임호동 기자] 포스코가 탄소중립 기술에 투자와 연구를 집중하고 있다. 국내 대표 철강 기업으로, 온실가스 배출 분야에서 큰 지분을 차지하고 있는 포스코가 탄소 관련 기술에 심혈을 기울이는 것이어서 귀추가 주목된다.

포스코는 철강업계 최초로 이산화탄소를 포집해 재활용하는 CCU(Carbon Capture Utilization)기술의 실증사업에 돌입한다. 또한 포스코는 친환경차에 사용되는 '구동모터용 전기강판' 생산능력을 확대하기 위해 생산공장을 확충하기로 결정했으며, 석탄 대신 수소를 환원제로 사용해 이산화탄소 발생 없이 철강을 생산하는 '수소환원제철' 기술을 2050년까지 상용화하는 것을 목표로 지속적인 연구를 진행하고 있다.

◇ 이산화탄소 다시 쓰는 CCU기술 실증 돌입  

포스코가 철강업계 최초로 CCU기술 실증사업에 돌입한다. 지난 11월 11일 포스코는 포항제철소에서 ‘철강산업 CO₂ 포집 및 전환 기술 실증’ 사업의 가속화를 위한 킥오프 미팅을 가졌다. 이번 사업은 포스코가 2010년부터 포항산업과학연구원(이하 RIST)과 함께 철강 제조과정에서 발생하는 고온의 배기가스 속 이산화탄소를 생산공정에 다시 활용하고자 개발한 CCU 기술을 현장에 적용하는 사업이다.

CCU기술은 고로, 전로, 파이넥스 용융로 공정에서 발생하는 가스에서 고순도 이산화탄소를 분리 포집한 후 코크스 오븐에 취입해 부생가스발전의 열원으로 활용하는 COG가스로 전환하는 기술이다. 포스코는 이 기술을 적용할 경우 코크스 오븐 하나당 연간 3~5만톤의 이산화탄소 저감효과가 기대하고 있으며, 포항과 광양에 위치한 제철소의 전 코크스 공정에 적용할 경우 32만톤의 탄소감축이 가능할 것으로 전망하고 있다.

이번 실증사업은 정부의 '2050 탄소중립 시나리오'와 포스코가 지난해 발표한 '2050 탄소중립 목표' 달성을 위해 철강업계가 추진하는 CCU기술의 국내 첫 실증사례로, 포스코는 사업기간인 2023년 12월까지 CCU기술 실증과 함께 공정 엔지니어링 기술 개발까지 완료해 설비 제작 및 설치까지 이르는 기술 패키지를 구축한다는 방침이다.

포스코는 이미 기초연구와 데모플랜트 가동을 통해 탄소감축 효과 검증과 경제성 평가를 마쳤으며, 관련 주요 특허 20편도 출원 등록을 마친 상태라고 발표했다. 해당 기술이 상용화에 성공할 경우 철강공정에 적용하는 세계 최초의 CCU기술로, 국내외 주요 철강기업에 기술 수출도 가능할 것으로 기대를 모으고 있다.

김기수 포스코 공정엔지니어링연구소장은 “이번에 세계 최초로 진행하는 대용량 CO₂포집 및 자원화 기술 실증 사업을 통해 국내 CCU 기술 수준이 한단계 성장할 것으로 기대하고 있으며, 산학연 전문 연구진의 협력을 기반으로 기술개발에 더욱 속도를 높여 철강업계의 기후변화 대응에 기여하겠다”고 말했다.

한편 해당사업은 산업통상자원부가 연구비를 지원하고 학계 및 연구기관 9곳이 참여해 민관 합동 국책 연구과제로 진행될 예정이다.

포스코SPS가 포스코의 무방향성 전기강판을 사용해 제작한 구동모터용 코아(포스코 제공)/그린포스트코리아
포스코SPS가 포스코의 무방향성 전기강판을 사용해 제작한 구동모터용 코아(포스코 제공)/그린포스트코리아

◇ 친환경차·수소환원제철 등 친환경기술 투자 및 연구 강화

이외에도 포스코는 친환경 기술의 개발과 상용화에 투자를 강화하고 있으며, 지속적인 연구개발을 추진하고 있다. 포스코는 11월 15일 친환경차에 사용되는 ‘구동모터용 무방향성 전기강판’ 생산공장을 신설한다고 발표했다. 앞서 포스코는 지난 11월 5일 서울 정기 이사회를 통해 친환경차 수요 대응과 시장 선점을 위해 내년부터 약 1조 원을 순차적으로 투자해 연산 30만 톤 규모의 공장을 신설하는 안건을 의결한 바 있다.

전기 및 자기를 응용한 기기에 사용되는 철강제품을 전기강판이라고 하는데, 모터나 발전기에 사용되는 전기강판을 무방향성 전기강판으로 분류한다. 이중 구동모터의 효율을 높여 친환경차의 주행거리를 늘릴 수 있도록 전력손실을 대폭 개선한 제품을 구동모터용 무방향성 전기강판이라고 한다.

현재 포스코는 연간 10만톤의 구동모터용 무방향성 전기강판 생산능력을 보유하고 있는데, 이번 설비투자를 통해 2025년까지 연간 40만톤으로 확대한다는 방침이다. 또한 공장 신설로 기존 대비 폭이 넓은 제품을 비롯해 0.3mm 이하의 고효율 제품과 다양한 코팅 특성을 가진 제품을 생산할 수 있게 해 수요업체의 다양한 요구에 대응한다는 계획이다.

포스코는 이번 설비투자를 통해 친환경차 시대에 확대될 것으로 전망되는 전기강판 수요 및 전기차 주행거리 향상 요구 등 자동차 산업의 메가트랜드 변화에 대응하고, 글로벌 경쟁력을 강화한다는 방침이다.

이와 함께 포스코는 수소환원제철 기술개발을 2050년까지 사용화를 목표로 추진하고 있다. 수소환원제철은 전통적인 쇳물 생산 방식인 고로 공법을 대체하는 신기술로, 철광석에서 산소를 분리시키는 환원제로 석탄 대신 수소를로 사용해 이산화탄소 배출 없이 철을 생산하는 기술이다.

포스코는 가루형태의 철광석과 석탄을 고로에 넣지 않고 유동환원로와 용융로 설비를 통해 쇳물을 생산하는 ‘파이넥스(FINEX)' 기술을 기반으로 수소환원제철의 연구개발을 지속하고 있다. 포스코는 파이넥스의 수소농도를 단계적으로 높여가며 향후 10~20년 이내 파일럿 테스트 및 기술개발을 마치고, 기존 고로 설비를 수소환원제철 설비로 단계적으로 전환할 계획이다.

이를 통해 포스코는 2050년까지 수소환원제철을 상용화해 철강생산에서 탄소중립을 이뤄낸다는 계획이다. 또한 포스코는 수소환원제철 상용화 성공시 발생하는 연간 375만톤의 수소 수요와 함께 그린수소 500만톤 생산체계를 갖춰 국내 최대 수소 수요처 겸 공급자를 목표로 하고 있다.

hdlim@greenpost.kr

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