고로의 시대 저물고 '무탄소 철강' 시대 열린다

포스코, 광양에 250만t 규모 전기로 신설
저탄소 생산체제로의 전환 6000억원 투자
수소환원제철 중간 단계 전기로 늘어나는 업계

6일 광양제철소 전기로 신설사업 착공식에서 포스코 김학동 대표이사 부회장이 기념사를 하고 있다. 사진제공=포스코

‘고로(용광로)’ 시대가 저물면서 철강업계가 ‘무탄소 철강’ 시대를 앞당기고 있다.

7일 업계에 따르면 포스코는 전남 광양에 연산 250만t 규모의 전기로 공장을 전날 착공했다. 포스코는 저탄소 생산체제로의 전환을 위해 약 6000억원을 투자해 대형 전기로를 신설하기로 했다. 2025년 말에 준공하고 2026년부터 본격적인 가동에 들어갈 예정이다. 글로벌 차원의 탈탄소 정책 및 저탄소 제품 수요에 대응하기 위한 취지다.

이날 착공식에는 김학동 포스코 대표이사 부회장을 비롯해 박창환 전남도 정무부지사, 정인화 광양시장, 포스코 임직원 등 총 130여명이 참석했다. 김학동 부회장은 "글로벌 기후 위기 및 신 무역규제 등으로 경영 환경이 급격히 변화하는 가운데, 신속하고 경쟁력 있는 저탄소 생산체제를 구축해 나갈 것"이라고 말했다.

철강 회사가 쇳물을 만드는 방식은 크게 ‘고로’와 ‘전기로’로 나뉜다. 고로는 용광로에 철광석·코크스·석회석 등을 넣어 쇳물을 만든다. 전기로는 전기로 고철을 녹여 쇳물을 만든다. 전기로 쇳물은 고로 쇳물에 비해 품질이 떨어지지만, 탄소배출량은 75%까지 줄어든다. 포스코에 따르면, 철강제품 1t당 탄소배출량이 고로 방식에선 2.1t에 이르지만, 전기로 방식에선 0.5t으로 감소한다.

포스코는 전기로에서 생산한 쇳물을 바로 활용하거나, 고로에서 생산한 쇳물과 혼합하는 합탕 기술을 적용해 제품을 생산한다. 합탕 기술을 적용하면 고급강 생산 역시 가능해진다는 평가다. 또 전기로 조업 중에 발생하는 배기가스를 스크랩 예열에 사용하는 방식으로 에너지 효율을 높인다. 전기로를 통해 연 250만t의 쇳물을 생산하게 되면, 고로 방식 대비 연간 최대 약 350만t의 이산화탄소 감축 효과가 있을 것으로 보고 있다.

포스코 포항제철소 2고로에서 작업자가 원활한 출선이 이뤄지도록 탕도(쇳물이 지나가는 길) 정리를 하는 모습. 사진=김현민·강진형 기자 kimhyun81@

전기로는 철강기업들의 탄소 절감을 위한 최종목표 기술인 ‘수소환원제철(화석 연료 대신 수소를 활용해 철을 생산하는 방식)' 기술 상용화 과정의 중간단계로 평가되고 있다. 포스코도 그간 대부분 고로 방식을 활용해 쇳물을 생산해 왔지만 수소환원제철 상용화 전 중간 단계로 전기로를 택했다.

포스코는 포스코 고유의 수소환원제철 공법인 ‘하이렉스(HyREX)’ 구현의 전 단계인 시험 설비 구축 핵심 역할을 할 것이라고 밝혔다. 최근 수소환원제철 기술은 국가안보 차원에서의 전략적 중요성과 국민경제 전반에 미치는 영향력을 인정받아 국가 전략기술로 선정됐다. 포스코 수소환원제철 개발센터는 2027년까지 연산 30만t 규모의 하이렉스 시험설비를 준공하고 상용화 가능성을 검증할 계획이다.

현대제철은 전기로 기반 탄소중립 철강 생산체제인 ‘하이큐브’를 오는 2030년까지 구축한다. 하이큐브는 현대제철 고유의 수소 기반 공정 융합형 철강 생산체제를 말한다. 스크랩(고철)을 녹여 쇳물을 만드는 기존의 전기로에서 발전해 철 원료를 녹이는 것부터 불순물을 제거하고 성분을 추가하는 기능까지 모두 가능하다. 동국제강은 산업부 4대 업종 탄소중립 개발사업 중 철강 분야 ‘전기로 효율 향상을 위한 에너지 순환 하이퍼 공정 기술 개발’ 과제에 참여하고 있다. 동국제강은 오는 2028년까지 하이퍼 전기로 공정 연구를 완료한다는 계획이다.

정동훈 기자 hoon2@asiae.co.kr