수소환원제철 '기술 불확실성' 해소..포스코의 도전 과제

핵심요약

6~8일 '수소 국제 포럼' 마쳐…수소환원제철 논의 본격화
"수소환원제철 기술 상용화 수준 미흡…불확실성" 지적도
"수소환원제철 전환, 전 산업 생태계 관련…함께 풀어야"

서울 삼성동 그랜드 인터콘티넨탈 파르나스에서 지난 6일 열린 '수소환원제철 국제포럼(HyIS: Hydrogen Iron & Steel making Forum 2021)' 개막식에서 최정우 포스코그룹 회장이 개회사를 하고 있다. 포스코 제공

수소 경제 활성화와 탄소중립을 위해 포스코 그룹이 내놓은 수소환원제철 기술이 9일 업계 안팎의 주목을 받고 있다. 포스코는 세계 최초로 '수소환원제철 국제 포럼(HyIS: Hydrogen Iron & Steel making Forum 2021)'을 열고 그린 철강 시대의 해결책으로 수소환원제철 기술을 소개했다.

해당 기술은 지난 6일부터 전날까지 열린 국제 포럼 참가자들로부터 많은 관심을 받은 것으로 전해졌다. 수소 관련 기술의 불확실성과 막대한 비용과 시간이 필요하다는 과제가 남았지만, 논의의 출발점이 됐다는 분위기다.

포스코는 이번 포럼에서 논의한 내용 등을 내부적으로 검토해 구체적인 사업 목표와 방향, 기술 협업 방안 등을 수립, 본격화할 것으로 알려졌다.

수소환원제철 기술의 핵심은 수소(H2)가 철광석(Fe2O3)에서 산소를 분리하는 환원제 역할을 맡는다. 이 기술은 철광석으로부터 철을 생산할 때 석탄 대신 수소를 활용하는 혁신적인 기술로 석탄을 사용하지 않아 이산화탄소 발생이 제로에 가깝다는 게 포스코 측 설명이다. 이 과정을 통해 물(H2O)과 함께 철(Fe)이 생성되는데, 이를 환원철이라고 부른다.

현재 공법은 석탄에서 발생하는 가스인 일산화탄소(CO)를 환원제로 사용하고 있다. '고로'라고 불리는 큰 용광로에 철광석과 석탄을 넣어 1500도 이상의 고온에서 녹이면 일산화탄소가 발생해 철광석에서 산소를 분리하는 환원반응이 일어나는데, 이때 이산화탄소가 발생하게 된다.

'수소환원제철 국제포럼(HyIS: Hydrogen Iron & Steel making Forum 2021)' 개회식에서 기념촬영을 하고있다.(좌측부터 김성환 국회의원, 문승욱 산업부 장관, 최정우 포스코그룹 회장, 에드윈 바쏜(Edwin BASSON) 세계철강협회(World Steel Association) 사무총장. 포스코 제공

수소를 활용해 철을 생산하는 친환경 공법이지만, 풀어야 할 여러 과제가 있다. 수소는 폭발성이 높은 기체로 고온에서도 안정적으로 다루기가 까다로워 환원제로 수소를 사용하는 방식은 고난도 기술이 필요하다.

이 때문에 수소환원제철 기술에 대한 연구개발과 실증, 산업용 수소 단가 현실화, 공급망 구축 등은 수소환원제철이 상용화를 이루기 위한 과제로 꼽힌다. 일각에서 기술 개발의 불확실성 등을 문제로 지적하는 이유다.

이와 관련해 나이스신용평가 송미경 기업평가2실장은 지난달 30일 열린 수소 경제 세미나에서 '성장성과 불확실성이 공존하는 수소경제' 주제 발표를 통해 "포스코는 수소환원제철 기술 도입을 2050년 목표로 추진하고 있다"며 "수소환원제철은 아직까지 기술 상용화 수준이 미흡해서 도입의 불확실성이 높은 분야로 장기적인 기술 개발과 투자가 이뤄져야 할 것으로 보인다"고 말했다.

포스코 측도 이러한 문제를 풀어야 할 과제로 보고 있다. 특히 이번 포럼을 계기로 전 세계 철강 전문가들이 머리를 맞대 기술 협업과 교류를 통해 탄소중립을 이룰 수 있는 해결책을 함께 찾기를 기대하고 있다.

김학동 사장은 미디어 간담회에서 "기술적으로 상당한 시간이 필요하고 아무도 가보지 않은 길이어서 검증도 필요하다"며 "상용 규모의 실증을 얼마나 빨리하는 게 중요하다"고 밝힌 바 있다.

그러면서 "철강 산업을 수소환원제철로 전환한다는 의미는 철강 산업에만 관계되는 것이 아니라 후공정까지 포함하는 전체 산업 생태계와 관련한 부분"이라며 "경쟁력을 지속해 갈 수 있도록 기업과 정부, 과학기술 단체나 시민단체 등 전체 이해관계자가 같이 노력하며 풀어가야 할 것으로 생각한다"고 말했다.

포스코의 한 관계자는 "회의적으로만 본다면 기술 개발을 어떻게 하겠느냐"면서 "도전 과제"라고 전했다.

CBS노컷뉴스 김승모 기자 cnc@cbs.co.kr

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