탄소배출 완화에 시간 번 철강업계, 탄소 저감 '박차'

산업부문 배출 2030 목표 11.4%로 하향
탄소배출 40% 차지하는 철강 '안도'
전기로·수소환원제철 등 탄소 저감 속도
수소 직접 생산 통한 배출권 획등 등 대안

철강업계가 정부가 2030년 온실가스 배출량 목표치를 완화하면서 한숨을 돌렸다. 수소 등 신재생에너지에 적극 투자해 ‘탄소 상쇄(Carbon offset)’를 이루는 것이 현실적인 대안이라는 지적이 나온다.

2050탄소중립녹색성장위원회는 최근 산업 부문의 2030년 국가온실가스감축목표(NDC)를 2억3070만t으로 설정했다. 기존 계획이 2018년(2억6000만t) 대비 '14.5%(3790만t) 감축'이었는데 이 목표를 '11.4%(2980만t) 감축'으로 하향한 것이다. 이에 따라 기존 철강업종 목표인 2.3% 감축도 보다 완화될 것으로 보인다. 철강업계 관계자는 "산업계가 직면해 있는 탄소 감축을 위한 설비 도입과 기술 개발 등의 감축 수단 상용화 시점에 대한 현실적 애로사항을 정부 측에 전달했고 이 같은 부분이 고려된 것 같다"며 "발전부분의 탄소감축 부담이 상대적으로 늘어나는 만큼 공정상 에너지 효율 증대와 소비 감축을 통해 발전부분의 부담을 줄일 수 있도록 노력해 나갈 계획"이라고 밝혔다.

온실 가스 배출이 가장 많은 철강업계는 배출 목표 하향에 안도하는 분위기다. 산업계에서 가장 많은 탄소를 배출하고 있는 기업은 포스코다. 포스코가 최근 5년(2017~2021년)간 연평균 배출한 온실가스량(이산화탄소 환산)은 7582만1556t이었다. 2위 기업은 현대제철로 배출량이 2848만9305t이다. 이어 삼성전자(1449만4447t), 시멘트업체 쌍용씨앤이(1060만9944t), 에쓰오일(977만4528t) 순이다.(임이자 국민의힘 의원실·환경부 자료) 두 철강회사의 온실가스 배출량은 2018년 산업부문 배출량(2억6050만t)의 약 40%에 달하는 규모다. 국가 전체 배출량(7억2760만t) 중에서는 14.3%다.

철강업이 이토록 많은 탄소를 배출하는 이유는 생산에 있어 석탄을 이용한 '탄소 환원'이 필수적이기 때문이다. 철광석은 자연상태에서는 철과 산소로 결합된 산화물이다. 때문에 산업용 철을 생산하려면 철광석에 포함된 산소를 떼어내야 된다. 현재 제철소에서는 석탄을 가열할때 발생하는 일산화탄소(CO)를 이 환원반응에 사용해 철을 분리해낸다. 이때 다량의 이산화탄소가 발생한다. 철강제품 1t을 만들때 탄소 배출량은 2.1t에 달한다. 수소를 활용한 제철도 연구개발을 하고 있지만 상용화는 2030년 이후에나 가능할 전망이다.

탄소 배출을 줄이기 위해 국내 철강 업계는 전기로 도입에 적극적으로 나서고 있다. 철강 회사가 쇳물을 만드는 방식은 크게 '고로'와 '전기로'로 나뉜다. 고로는 용광로에 철광석·코크스·석회석 등을 넣어 쇳물을 만들고, 전기로는 전기로 고철을 녹여 쇳물을 만든다. 전기로 쇳물은 고철을 활용하는 탓에 고로 쇳물에 비해 품질이 떨어지지만, 탄소배출량은 75%까지 줄어든다. 포스코는 약 6000억원을 투자해 광양제철소에 연산 250만t 규모의 전기로를 신설하기로 했다. 내년 1월 공사를 시작해 2026년 본격적으로 가동할 계획이다.

현대제철은 전기로 기반 탄소중립 철강 생산체제인 '하이큐브'를 오는 2030년까지 구축한다. 하이큐브는 스크랩(고철)을 녹여 쇳물을 만드는 기존의 전기로에서 한단계 발전해 철광석 원료도 녹일 수 있는 전기로다. 불순물을 제거하고 성분을 추가해 후판·냉연강판·자동차강판 등 기존 전기로가 하지 못하던 다양한 제철이 가능하다.

포스코 부생수소 생산설비. 사진제공=포스코

철강업계가 신재생에너지를 직접 생산해 탄소배출권을 얻어내는 방법도 있다. 철강업계가 막대한 양의 탄소를 배출하고 있고 탄소배출권 가격이 지속적으로 오르고 있어 탄소배출권, 크레딧을 구매하는 것보다 직접 생산이 더 효과적이라는 것이다.

수소는 해법이 될 수 있다. 수소발전은 전력 공급과 탄소배출권 획득에 기여한다. 일산화탄소 대신 수소를 철광석 환원 반응에 사용해 철을 생산하는 ‘수소환원제철’에도 수소는 필수적이다. 실제 포스코그룹은 2030년까지 국내외에서 추진 중인 수소 생산 프로젝트를 통해 연간 수소 50만t을 생산해 제철과 발전에 쓰겠다는 계획이다. 2050년 목표는 연간 수소 500만t 생산, 매출 30조원, 국내 시장점유율 30% 달성이다.

정동훈 기자 hoon2@asiae.co.kr