포스코, 수소환원제철 데모플랜트 상용화 첫발

포스코가 탄소 배출이 없는 수소환원제철 데모플랜트 설계에 들어가고 2050 탄소중립 로드맵의 첫발을 내디뎠다.

포스코는 지난달 26일 포항 기술연구원에서 영국의 플랜트 건설사 프라이메탈스와 수소환원제철 엔지니어링 기술 협력 업무협약을 체결했다고 4일 발표했다. 포스코는 고유의 친환경 수소환원제철 모델인 ‘하이렉스(HyREX)’ 기술을 통해 2050년 탄소중립을 달성할 계획이다. 이를 위해 파이넥스(FINEX) 설비를 포스코와 공동으로 설계했던 프라이메탈스와 손잡고 이달부터 하이렉스 데모플랜트 설계에 본격 착수하기로 했다.

수소환원제철은 100% 수소를 사용해 직접환원철(DRI)을 만들고, 이를 전기로에서 녹여 쇳물을 생산하는 기술이다. 이 과정에서 탄소 배출이 없기 때문에 철강업계 탄소중립을 위한 해결책으로 꼽힌다. 철광석을 석탄과 함께 태우는 용광로(고로)를 활용해 쇳물을 만드는 고로 공법은 생산성 측면에선 효율적이지만 다량의 탄소가 배출된다. 포스코는 현재 수소가 25% 포함된 환원 가스를 사용하는 파이넥스 설비를 가동 중이며, 파이넥스 기술을 기반으로 포스코형 수소환원제철 모델인 하이렉스를 개발하고 있다.

파이넥스는 포스코가 2007년 세계 최초로 상용화에 성공한 혁신 기술이다. 철광석과 석탄을 덩어리 형태로 만드는 소결·코크스 공정을 생략하고 가루 형태 그대로 사용하는 공법이다. 이 때문에 탄소배출을 크게 줄이는 효과를 거둘 수 있다. 하이렉스 역시 철광석을 가루인 분광 상태에서 직접 수소와 접촉시켜 환원하는 방식을 따를 예정이다.

포스코는 이번 설계를 시작으로 데모플랜트 EPC(설계·조달·시공)를 통해 2030년까지 수소환원제철의 상용화 가능성을 검증할 계획이다. 이후 생산 최적화를 거쳐 제철소 고로를 단계적으로 하이렉스 기반의 설비로 교체해 2050년 탄소중립을 달성하겠다는 계획이다.

김기수 포스코 기술연구원 저탄소공정연구소장은 “친환경 수소환원제철 기술을 개발하기 위해서는 철강사를 중심으로 원료, 엔지니어링, 수소 등 산업 부문을 넘나드는 협업이 중요하다”고 강조했다.

강경민 기자 kkm1026@hankyung.com