[WIKI ENERGY] 포스코그룹, '수소환원제철'로 경영 위기 돌파한다
[WIKI ENERGY] 포스코그룹, '수소환원제철'로 경영 위기 돌파한다
  • 안준용 기자
  • 승인 2024.05.08 10:31
  • 수정 2024.05.08 14:05
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포스코그룹, 석탄에서 수소로…수소환원제철로 철의 새로운 역사 열다
2030년까지 수소환원제철 기술 실증 완료 및 대규모 상용 플랜트 운영
산업부, 탄소중립 기술개발 사업 연구 수행기관 선정해 조속한 상용화

편집자 주

기후위기 대응을 위해 무탄소 전원 발전이 그 어느때보다 중요해진 상황이다. 세계 각국은 재생에너지와 함께 원전, 수소, 풍력 등 다양한 무탄소에너지 활용을 확대하는 추세다. [WIKI ENERGY]에서는 무탄소 친환경 발전을 위한 에너지 및 소부장 기업들의 노력을 알아본다.

[출처=포스코그룹]
[출처=포스코그룹]

포스코그룹이 본연의 철강 경쟁력 강화를 위해 총력전을 선언했다. 불확실한 경영 여건을 극복하기 위해 그룹 핵심사업인 철강, 이차전지소재의 본원 경쟁력을 강화해 글로벌 선도 소재기업의 위상을 확립한다는 것이다.

장인화 포스코그룹 회장이 지난달 19일 발표한 7대 미래혁신 과제에는 철강경쟁력 재건, 이차전지소재 시장가치에 부합하는 본원경쟁력 쟁취 및 혁신기술 선점 등이 포함된다.

강점을 강화한다, 기본에 충실한 포스코

포스코홀딩스는 지난해 매출 77조1270억원, 영업이익은 3조5310억원을 기록했다. 이는 전년 대비 연결기준 매출액과 영업이익이 각각 9%와 27.2% 감소한 수치다.

포스코 관계자는 "철강 부문에서는 지난 2022년 9월 태풍 힌남노로 포항제철소의 냉천범람 조기복구 이후 조업안정화를 빠르게 달성해 조강생산 및 제품판매가 다소 증가했다"면서도 "글로벌 철강시황 악화의 영향으로 영업이익은 감소했다"고 분석했다.

돌파구를 찾기 위해 철강 부문은 고로 기반 저탄소 Bridge(브릿지) 기술 적용확대와 함께 HyREX(하이렉스, 포스코형 수소환원제철기술) 전환계획을 구축했다.

러시아-우크라이나 전쟁 장기화와 이스라엘-하마스(팔레스타인) 분쟁 등 글로벌 지정학적 리스크 심화에 따른 경기부진과 고금리 기조 지속의 영향에도 불구하고 미래를 위한 준비를 지속한 포스코그룹은 위기 극복을 위한 답을 수소에서 찾았다.

[출처=포스코그룹]
하이렉스 수소환원제철 개념도. [출처=포스코그룹]

신임 장인화 회장은 "철강사업은 포스코의 기본"이라고 강조한 만큼 기본으로 돌아가기 위해 탄소중립이라는 미래를 준비하는 것이다. 

수소환원제철은 화석연료 대신 수소를 사용하여 철을 생산하는 기술로 탄소배출을 혁신적으로 줄일 수 있다는 특징이 있다.

포스코는 수소환원제철의 이전 단계에 해당하는 파이넥스(FINEX)설비와 기술을 세계에서 유일하게 보유하고 있어 한국형 수소환원제철을 구현하는데 다른 나라보다 한 걸음 앞서 있다고 평가받고 있다.

파이넥스는 덩어리가 아닌 분말 형태의 철광석을 사용하는 포스코 고유 기술이며, 하이렉스도 포스코의 파이넥스 기반 수소환원제철 기술로 경제적이고 균일한 품질 유지가 가능하다.

현재 연산 150만톤, 200만톤 규모의 파이넥스 2기가 포항제철소에서 상용 가동 중이다. 포스코 관계자는 "기존의 용광로는 대부분 석탄과 철광석을 사전 가열 가공해 쇳물을 생산하는 고로 방식"이라면서 "하이렉스는 석탄 대신 그린수소를 환원제로 사용해 탄소 배출을 획기적으로 줄인 수소환원제철법"이라고 설명했다.

지난 2022년에는 파이넥스 설비를 포스코와 공동으로 설계했던 영국의 플랜트 건설사 '프라이메탈스'(Primetals)와 수소환원제철 엔지니어링 기술 협력 업무협약을 체결하고 하이렉스 시험설비 설계에 착수한 바 있다. 이 시험설비는 2026년에 도입해 2030년까지 하이렉스 상용 기술개발을 완료한 후 2050년까지 포항과 광양 제철소의 기존 고로 설비를 단계적으로 수소환원제철로 전환해 '2050 탄소중립'을 달성할 계획이다.

인프라부터 단단하게

[출처=포스코그룹]
국내 최대 규모의 수소산업 전시회 'H2 MEET 2023' 포스코 하이렉스 부스. [출처=포스코그룹]

'수소환원제철'이라는 과제는 포스코의 힘만으로 해결할 수 있는 일은 아니다. 50년전, 정부가 철강산업의 필요성을 파악하고 일관제철소 건설 추진에 사활을 걸었던 때와 같은 국가적인 지원과 관심이 필요한 상황이다.

포스코 관계자는 "당시 정부가 발벗고 나서서 부지조성, 철도, 항만, 댐 등 각종 인프라 구축 및 철강공업 육성법 등으로 제철소 건설을 적극 지원한 덕택에 오늘날 대한민국 철강산업이 세계적인 경쟁력을 갖게 된 것처럼 다시 철강산업의 패러다임을 주도하려면 국가와 기관의 적극적인 정책과 지원 체계 마련이 반드시 뒷받침돼야 한다"고 강조했다.

수소환원제철의 조속한 상용화를 위해 정부도 나섰는데 탄소중립 기술개발 사업 연구 수행기관을 선정해 기술개발 지원을 하고 있는 중이다. 탄소중립 기술개발 사업에는 총 9352억(국비 6947억원, 철강 1204억원)이 투입된다.

산업통상자원부 관계자는 "수소환원제철의 상용화를 위해서는 환원로의 온도제어, 폭발성 고온 수소의 안정성 확보, 안정적 수소·에너지 공급 등의 난관을 해결하고, 실증을 거쳐 경제성을 확보해야 하는 등 극복해야 할 과제가 많은 상황"이라고 밝혔다.

이에 따라 상용화 부지를 포항 제철소 인근에 새로 조성해 2050년까지 현재의 탄소 기반 제철 설비를 모두 수소환원제철로 전환할 계획이다.

산업부 관계자는 "수소환원제철을 상용화하기 위한 철강업계의 의지와 기술적 잠재력을 확인한 만큼, 기업의 탄소중립 대응 노력이 결실을 보고 친환경 시장에서 퍼스트 무버가 될 수 있도록 모든 정책역량을 집중해서 지원하겠다"고 강조했다.

 인하대와의 수소환원제철 연구 MOU. [출처=포스코이앤씨]

이뿐만이 아니다. 포스코는 수소환원제철을 상용화하고자 끊임없이 지속적인 연구개발을 해오고 있다. 일례로, 포스코는 지난 2월 인하대학교와 '저탄소 철강 수소환원제철 연구·산학협력 활성화'를 위한 업무협약을 체결했다.

업무협약에 따라 양측은 연구개발·기술자문 등 협력체제 확립, 인하대 저탄소 철강분야 전공 프로그램 교육과정 자문, 수소환원제철 사업화·해외진출 협력 등에 힘을 모으기로 했다.

이은상 인하대학교 수소시스템 융합연구소장은 "업무협약을 계기로 포스코이앤씨와 다양한 형태의 산학협력을 펼치면서 철강산업 분야의 2050 탄소중립 실현을 이룰 수 있도록 노력하겠다"고 강조했다.

위기에 강한 포스코. 위기일수록 더 강해지는 포스코는 태풍 힌남노로 여의도 면적 3배에 달하는 공장 일대가 침수되는 예기치 못한 시련도 겪었지만 복구에 아무리 짧아도 6개월은 필요하다는 전문가들의 예상을 깨고 135일 만에 모든 공장을 정상 가동하는 회복탄력성을 보여준 바 있다.

지난 50년간 한강의 기적을 책임졌듯이 포스코는 또다른 50년을 앞두고 있다. 잠시 주춤했지만 용광로처럼 다시 끓어오를 수 있는 정답은 수소환원제철 기술 개발과 상용화에서 찾고 있는 모습이다.

[위키리크스한국=안준용 기자]

junyongahn0889@wikileaks-kr.org

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