[한스경제=김우정 기자] 전세계 탄소 기반의 무역장벽이 높아지자 탄소 집약도가 높은 철강업도 탄소중립이라는 피할 수 없는 과제에 직면했다. 철강은 자연으로부터 원료를 가져오고 사용 후에도 재활용이 가능해 ‘무한하게 순환하는 소재’로 친환경성을 갖추고 있지만, 제철업은 국내 산업부문 온실가스 배출량의 39%를 차지할 만큼 대표적인 탄소배출 산업군이다.

지난 2017~2018년 평균 7880만t의 탄소를 배출한 포스코는 ‘2050 탄소중립’을 선언했다. 이와 함께 ‘2050 탄소중립 로드맵’을 수립해 2030년에는 20%, 2040년에는 50%을 감축하고 2050년에는 탄소중립을 실현하겠다고 밝혔다. 로드맵에는 저탄소 제철 프로세스 전환과 저탄소 철강제품 포트폴리오 고도화 등 친환경에 맞춘 사업구조 재편안이 담겼다.

◆철강 생애전과정에서 탄소 줄인 ‘그리닛 철강’, LG전자·삼성전자도 관심보여

포스코는 탄소중립 마스터 브랜드 ‘그리닛(Greenate)’을 론칭했다. 그리닛은 스틸(Steel), 테크앤프로세스(Tech&Process). 인프라(Infra) 3개 카테고리로 구성된다. 스틸은 저탄소 철강제품을, 태크앤프로세스는 저탄소 철강기술·공정, 인프라는 저탄소 인프라 등을 담당한다.

‘그리닛 스틸’은 철강 생산부터 사용, 폐기까지의 생애 전과정(LCA)에서 탄소배출량을 저감한 철강 제품 브랜드로, 제품 브랜드로는 ‘그리닛 서티파이드 스틸(Greenate certified steel™)’과 ‘그리닛 카본 리듀스드 스틸(Greenate carbon reduced steel™)’ ‘그리닛 밸류체인(Greenate Value Chain)’ 등이 있다.

그리닛 서티파이드 스틸은 국제인증기관 DNV의 검증을 받은 탄소감축량 배분형(Mass Balance) 제품으로, 저탄소 생산공정 도입·저탄소 철원 사용 등을 통해 감축한 탄소 배출량을 배분받아 탄소 배출량을 저감했다.

포스코는 지난 2022년 제품 생산 중 고로와 전로에 각각 펠렛(Pellet)과 고철(철스크랩)을 추가 투입해 탄소배출량을 전년보다 59만t 감축했다. 이같은 탄소감축량을 기반으로 포스코는 국내 철강업계 최초로 DNV의 인증을 받아 고객사는 원재료 부문 탄소 배출량(Scope3) 저감을 인정받을 수 있게 됐다. 

그리닛 서티파이드 스틸을 국내 최초로 구매한 고객사는 LG전자다. 신형 건조기 출시와 동시에 LG전자는 부품 소재인 철강 제품 200t을 주문했으며, 향후 생활가전 제품에 탄소저감 철강재 적용 확대를 적극 검토할 예정이다.

삼성전자 또한 프리미엄 오븐 제품에 그린 서티파이드 스틸 우선 적용을 검토하고 있다. 포스코와 삼성전자는 가전용·고내식 제품과 전기강판 제품 등에 대해 3년 장기공급계약을 체결한 바 있다.

포스코는 2026년 광양제철소 전기로가 본격 가동되기 전까지 단기적으로는 그리닛 서티파이드 스틸을 판매할 계획이다. 포스코는 “광양제철소의 최신식 전기로가 착공되면 고로 방식 보다 탄소배출량이 최대 75% 감축할 것”이라고 전망했다.

2026년부터는 고로 기반 저탄소 조업과 최신식 전기로를 활용해 저탄소 철강 제품을 생산하는 ‘브릿지(Bridge) 기술’로 ‘그리닛 카본 리듀스 스틸(Greenate carbon reduced steel™)’를 생산·판매할 계획이다. 그리닛 카본 리듀스 스틸은 글로벌 자동차사가 필요로 하는 고품질 그린 스틸 공급에 적합한 제품으로 기대되고 있다.

이후 2030년에는 수소환원제철 기술인 하이렉스(HyREX) 설비 상용화와 제품생산을 통해 탄소저감 강재 1050만t 체제를 구축하고, 2050년에는 무탄소 수소환원제철 방식으로 100% 전환 생산할 계획이다.

◆2028년 포항에 연간 100만t 규모 HyREX 건설...“2050년 탄소중립 달성”

고로에 석탄을 투입해 철을 생산하는 기존 방식은 이산화탄소(CO²) 배출량이 상대적으로 많아 탄소배출의 주범으로 꼽힌다. 포스코는 ‘2050 탄소중립’ 목표하에 석탄이 아닌 수소를 사용해 철강을 생산하는 ‘수소환원제철’에 주목했다.

수소환원제철은 철강제품 생산 시 이산화탄소가 아닌 물이 만들어지기 때문에 탄소배출 ‘제로(0)’을 달성할 수 있어 탄소중립 대응을 위한 핵심 경쟁요소로 꼽힌다.

그러나 수소환원제철 공정은 차세대 기술 개발과 수소 생산 등이 선결돼야 해 탄소중립 전환기 기술로서 ‘브릿지(Bridge)’ 공정을 활용하게 된다.

포스코는 “수소환원제철 상용기술 개발은 2030년 전후로 완료될 것으로 예상된다”며 “기술에 대한 상용화 검증이 끝나더라도 기존 공정을 대체해 설비를 전환하고 유동환원로·전기로 등 수소환원제철 신규 설비를 건설하는 데 시간이 소요된다”라고 브릿지 기술의 필요성을 강조했다.

포스코는 자체 보유한 ‘파이넥스(FINEX)’ 유동환원로 기술을 기반으로 포스코형 수소환원제철 기술인 ‘하이렉스(HyREX)’을 개발 중이다. HyREX는 수소가 철광석의 환원에 25% 사용되는 파이넥스와 달리 수소 100%를 사용해 철강을 생산할 수 있다.

포스코 관계자는 “전세계적으로 100% 수소만을 사용해 직접환원철(DRI)을 생산하는 환원로는 상용화되지 않았다”며 “2028년까지 포항제철소에 연산 100만t 규모의 시험설비를 건설해 하이렉스 기술의 상업화 가능성을 확인할 예정”이라고 말했다.

그 일환으로 지난 1월 포스코는 포항제철소에 수소환원제철 개발센터를 개설했다. 개발센터는 향후 HyREX 구현의 전 단계인 시험설비 구축을 위해 2027년까지 연산 30만t 규모의 HyREX 시험설비를 준공하고 HyREX 기술의 상용화 가능성을 검증할 계획이다.

이날 개소식에서 이시우 대표이사 사장은 “수소환원제철기술 개발로 포스코가 새로운 철기시대의 퍼스크 무버(First Mover)가 되자”라고 포부를 밝혔다.

김우정 기자 yuting4030@sporbiz.co.kr