현대제철, 저탄소 경영 실현...新전기로 쇳물로 탄소중립 선도

제철 원료 탄소저감 기술 협력…전기로 통해 車강판 등 고급철강재 생산

[프라임경제] 현대제철(004020)은 패각, 우분 등 에너지 재활용에 이어 탄소 중립 기술협력을 통한 저탄소 경영 실현에 나섰다. 

또 저탄소로 고급강재를 생산할 수 있는 신전기로 체제인 '하이큐브(Hy-Cube)' 기술 개발 계획을 발표해 철강산업의 탄소중립을 선도할 계획이다.

현대제철 인천공장 전기로. ⓒ 현대제철

◆한국에너지기술연구원 원천기술 활용…'그린철강' 생산 속도

현대제철은 최근 한국에너지기술연구원과 '탄소포집·활용 저장(CCUS), 수소 생산 및 에너지 효율 향상 기술 협력을 위한 탄소중립 업무협약(MOU)'을 체결했다.

이번 업무 협약에 따라 현대제철은 한국에너지기술연구원이 보유한 에너지 관련 선도 기술을 활용해 제철소 설비 성능 향상 및 운영 최적화에 나선다. 또 그린철강을 위한 기반기술인 수소생산, CCUS 등 중장기적으로 탄소중립을 실현할 수 있는 기술 개발도 신속하게 추진한다.

특히 현대제철은 이번 협력을 통해 부생가스 내 수소를 단순 분리, 정제하는 기존의 상용 기술과 달리 부생가스 내 성분 자체를 변화시켜 수소 생산량을 2배로 늘리는 '블루수소' 생산기술 개발에 큰 기대를 걸고 있다. 수소환원제철에 소요되는 대량의 환원용 수소 생산 기술 확보도 이번 협력을 통해 가속화 할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

또한 한국에너지기술연구원이 보유하고 있는 CO2포집기술 및 CO2를 활용한 제품 전환기술 등 CCUS 관련 다양한 요소기술들을 제철 공정에 활용할 수 있도록 검토할 예정이다.

현대제철은 최근 한국지질자원연구원과도 제철소 탄소중립을 위한 원료 분야 기술협력을 시작했다.

현대제철은 이번 협약으로 제철 원료 분야의 탄소 중립 기술 관련 전략적 파트너쉽을 구축할 수 있게 됐다. 이를 통해 한국지질자원연구원이 보유한 광물 자원 관련 선도 기술을 도입해 활용할 전망이다. 

이에 따라 '그린철강'을 위한 기반기술인 탄소중립 원료, 자원 재활용, 원료 분석기술 등 중장기적으로 저탄소 제철소 운영을 실현할 수 있는 기술 개발에도 속도를 낸다.

한국지질자원연구원은 국내 유일한 광물 자원 분야 전문 연구기관이다. 연구원이 보유하고 있는 자원 재활용기술을 활용해 폐자원의 고부가가치화는 물론, 원료 사용 시 발생하는 탄소 및 유해물질 배출량도 한층 더 저감할 수 있을 것으로 보고 있다.

◆신개념 전기로 기반 탄소중립 생산체제 '하이큐브' 구축

현대제철이 전기로를 사용해 자동차용 강판 등 고급 철강재 생산에 나선다.

현대제철은 독자적인 전기로 기반 탄소중립 철강 생산체제인 '하이큐브'를 구축하고, 오는 2030년까지수소 기반 철강 생산체제 전환을 통해 저탄소 고급판재를 생산하겠다고 밝혔다. 새로운 개념의 전기로 생산 기술을 통해 전기로 분야의 탄소중립을 주도하겠다는 목표다.

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 가능한 '새로운 개념의전기로(Hy-Arc)'가 하이큐브기술의 핵심이다.

현대제철은 신개념의 전기로에 스크랩(고철)과용선(고로에서생산된 쇳물), DRI(직접환원철) 등을 사용해 탄소 발생을 최소화하며 자동차강판 등의 고급판재류를 생산하게 된다.

하이큐브는 원료와 공정, 제품 측면에서 탄소 저감 과제에 유연하게 대응할 수 있다는 장점을 갖고 있다.

먼저 원료의 부문에서는 기존 전기로 원료인 스크랩을 인공지능(AI) 기반으로 적절하게 사용하는 동시에 수소환원철과 탄소중립형 용선을 혼합 사용한다. 제조 공정에 있어서는 수소환원철 등 다양한 원료마다 고유의 특성을 생산 프로세스에 최적화시키고, 이를 공정마다 유기적으로 연결한다.

마지막으로 제품에서는 기존 전기로 제품인 봉형강류부터 고로에서 생산되는 고급 판재류까지 전 범위의 제품에 대응할 수 있다.

현대제철은 이러한 3대 유연성을 기반으로 한 신(新) 전기로 중심의 공정을 구성하고 단순히 공정상에서의 탄소배출 저감뿐만 아니라 제품과 시장까지 고려한 완성형 생산체제를 구축할 방침이다.

이를 위해 저탄소 원료 및 신재생 에너지 전환을 통해 단계적으로 탄소 배출을 저감하는 기존 공정 개선과 함께, 이전의 전기로와 달리 고로-전로-전기로의기능을 모두 수행할 수 있는 신 전기로를 도입해 저탄소 고급 판재류를 생산한다는 '투트랙 전략'을 추진하기로 했다.

현대제철 관계자는 "단순히 생산과정 중 발생하는 탄소를 줄이는 것이 아니라 궁극적으로 기존 전기로에서 생산이 불가능했던 고성능 제품을 생산해 탄소중립 제품 시장에 공급하는 것이 목표"라며 "국내 철강사들과의연대와 협력을 통해 노력해 나갈 것"이라고 말했다.