수소환원제철 개념도[포스코 제공]

[헤럴드경제 원호연 기자]포스코가 탄소중립 계획 실현 가능성을 높이고 글로벌 기술 개발 역량을 극대화하기 위해 파이넥스 공법을 기반으로 한 수소환원제철 기술을 플랫폼으로 공개할 수 있다고 밝혔다.

김학동 포스코 대표이사 사장은 29일 서울 대치동 포스코센터에서 열린 기자간담회에서 "파이넥스 공법을 기반으로 한 수소환원제철 시험설비를 플랫폼으로 삼아 해외 철강사들이 연구결과를 공유하고 엔지니어링 사도 적용할 수 있는 설비 기술이 있다면 적용할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

이덕락 포스코기술연구소장은 "수소환원제철 기술은 제철 역사상 최초로 시도되는 변화로 철강업계가 협력해서 역할을 분담해 기술을 개발할 필요가 있다"면서 "포스코가 파이넥스 공법을 오래전부터 개발해 써왔는데 관련 기술을 플랫폼으로 내놓고 추가 개발은 역할 분담을 할 수 있을 것"이라고 설명했다.

포스코는 2050년 수소 연간 500만톤 공급체제를 구축해 국내 수소 생산 점유율 30%를 달성한다는 목표를 세웠다. 수소환원제철은 생산된 수소의 주요 활용처다.

유럽 철강사들은 샤프트(Shaft) 환원로를 중심으로 수소환원제철 기술을 개발중이다. 철광석을 구슬 형태로 가공한 펠렛을 일정한 간격으로 넣고 섭씨 1050도까지 가열한 수소를 불어넣는 방식이다. 펠렛 형태로 철광석을 가공해야 하는데다 환원로의 흡열반응으로 추가로 열을 공급해야 해 에너지 소비량이 많다는 단점이 있다.

반면 포스코의 파이넥스 공법을 기반으로 유동환원로를 적용한 수소환원제철 기술(하이렉스)은 분철광석(가루 형태 철광석)을 바로 집어넣고 수소를 880도 정도로 가열해 넣으면 수소와 철광석이 섞이면서 여러단계를 통해 환원이 이뤄진다.

유럽의 샤프트 환원로 공법에 비해 원재료인 분철광석을 쉽게 구할 수 있고 가격도 낮은데다 열 관리에도 유리하다.

양측의 기술이 초기 개발 단계이기 때문에 장단점이 있고 수소환원제철 상용화 시점까지 기술 선점을 위한 경쟁의 측면이 있다. 포스코가 파이넥스 기반 수소환원제철 기술을 플랫폼화해 공개하면 아시아 철강사를 중심으로 파이넥스 진영에 참가할 가능성이 높다고 보고 있다.

포스코는 현재 실험실 규모의 하이렉스 기술을 발전시켜 2023년부터 정부와 함께 국책과제로 개발해 2026~2027년 경 100만톤 규모의 데모 플랜트를 완성하고 2030년 경 상용 플랜트를 가동할 수 있을 것으로 예상하고 있다.

포스코는 수소환원제철 기술 현황을 공유하고 공동 개발 가능성을 타진하기 위해 다음 달 6∼8일 온·오프라인으로 'HyIS 2021 국제포럼(Hydrogen Iron & Steel Making Forum 2021)'을 연다.

포스코의 제안으로 성사된 이번 포럼은 10월 6∼7일 이틀간은 서울 그랜드 인터컨티넨탈 파르나스 호텔에서 열리며 마지막 날인 8일에는 포항제철소 투어 일정으로 진행된다.

최정우 회장의 환영사를 시작으로 에드윈 바손 세계철강협회 사무총장이 '저탄소 시대를 위한 철강산업의 도전과 역할', 호주 정부의 저탄소 특별 고문 알란 핀켈이 '수소 생산, 공급, 조달 등에 대한 현황과 전망' 등을 발표한다.

지난해 8월 수소환원제철 시범 공장을 가동한 스웨덴 철강사 SSAB의 최고기술책임자도 나와 '스웨덴의 탄소중립 모델과 하이브리트(HYBRIT) 프로젝트(그린스틸 생산 프로젝트)'를 소개한다.

이덕락 포스코 기술연구원장은 '포스코 탄소중립 전략 및 수소환원제철 하이렉스(HyREX) 기술'을 발표할 예정이다.

포럼에는 아르셀로미탈, 일본제철 등 10개 철강사, 유럽, 중국 등 3개 철강협회와 원료사, 수소 공급사 등 총 29개 기관이 참여하며 사별로 탄소중립 계획과 수소환원제철 기술개발 현황 등을 발표한다.