포스코, 탄소 없이 수소로 쇳물 만드는 ‘꿈의 기술’ 이룬다

탄소발생량 80% 줄인 ‘녹색철강’
하이렉스 핵심설비 시험가동 나서
9월부터 연간 4만3000t 리튬 생산
이차전지 공급망 본격 궤도 오를듯

포스코가 석탄 등 화석연료 대신 100% 수소로만 쇳물을 만드는 ‘하이렉스(HyREX)’ 기술의 핵심 설비 시험 가동에 나섰다. 하이렉스는 포스코가 자체 개발한 수소환원제철 기술이다. 올해 수산화리튬 공장도 본격적으로 가동하면서 원료와 양·음극재를 아우르는 포스코그룹의 이차전지소재 공급망도 완비했다.

철강과 이차전지소재 모두 28일 취임 100일을 앞둔 장인화 포스코그룹 회장이 신성장 동력으로 낙점한 사업이다.

포스코는 단기적인 실적 반등보다는 그룹의 핵심 사업인 철강과 이차전지소재 사업의 경쟁력 확보에 역량을 집중할 것으로 보인다.

4월 포항제철소 전기용융로(ESF) 시험장에서 처음으로 쇳물이 생산될 당시의 모습이다. 포스코 제공

24일 오후 포스코 포항제철소 내 전기용융로(ESF) 시험장. ESF는 기존에 석탄을 활용하던 고로(용광로, 환원반응과 용융 모두 처리)를 대체하는 설비 중 하나다.

통상 고로를 사용할 땐 철강 1t을 만들면 부산물로 이산화탄소(CO₂) 2.05t이 배출된다. 하이렉스는 CO₂ 배출량을 80% 떨어뜨릴 수 있어 ‘녹색 철강’ 시대를 여는 기술로 불린다. 포스코는 2030년까지 하이렉스 상용화 기술을 완성하겠다는 목표를 세웠다.

유럽과 일본, 중국 철강사들도 무탄소 철강 제품 생산 체제 구축 시점을 2026∼2030년으로 설정하며 친환경 전환 경쟁에 뛰어들었다. 윤영식 하이렉스 추진반 부장은 “한시가 바쁜 와중에 환원로에 수소 25%를 활용하는 포스코 고유의 수소환원제철 기술을 2007년부터 적용해온 것이 큰 힘이 되고 있다”고 했다.

다음 날(25일) 오전 포스코그룹의 이차전지소재 공급망이 구축된 전남 율촌산업단지. 4월부터 본격적으로 가동된 포스코필바라리튬솔루션(포스코홀딩스-필바라 미네랄스 합작사)의 수산화리튬(LiOH) 1공장 원료 창고로 들어서자, 사막과도 같은 광경이 펼쳐졌다. 호주 광산에서 채굴한 리튬 광석은 잘게 분쇄돼 작은 모래 언덕을 이루고 있었다.

리튬 원료는 공장에서 열처리와 침출, 정제, 화학 처리, 결정화 과정을 거쳐 최종적으로 수산화리튬으로 만들어진다. 수산화리튬은 양극재의 주요 소재다.

7월이면 1공장 맞은편에 2공장 건설도 마무리된다. 이복형 포스코필바라리튬솔루션 경영기획실장은 “1공장 품질 수준은 5월부터 애초에 목표로 했던 95%를 넘어섰다”며 “7월 준공 이후 9월부터 2공장도 정상 운영되면 연간 4만3000t의 리튬을 생산할 수 있게 된다. 전기차 약 100만대를 생산할 수 있는 규모다. 올해가 국내에서 리튬을 생산하는 원년이 될 것”이라고 했다.

리튬 공장에 이어 이 일대에서 현재 건설 작업이 한창인 황산니켈 공장까지 7월 준공되면 포스코그룹이 수년간의 투자로 조성해온 포괄적인 이차전지 공급망이 제 모습을 갖추게 된다. 지난해 7월에는 광양에 폐배터리 등을 활용해 탄산리튬(Li₂CO₃)을 제조하는 재활용 공장도 인근에 마련했다.

철강과 이차전지소재 부문의 기술 개발과 투자 성과가 가시화하면서 포스코그룹이 미래소재 기업으로서의 면모를 갖춰가고 있다는 평가도 나온다.

방진철 포스코홀딩스 이차전지소재총괄 상무보는 “리튬 가격 하락으로 광석을 자원화하기에는 경기 침체기로 접어든 지금과 같은 위기 상황이 오히려 적기”라며 “포스코홀딩스가 광물 자원, 포스코퓨처엠이 양·음극재, 포스코HY클린메탈이 재활용을 담당하는 그룹 차원의 이차전지소재 생태계가 구축됐다”고 강조했다.

포항·광양=김재형 기자 monami@donga.com