[무탄소경영] 수소로 구현하는 ‘그린철강’…무탄소 발맞추는 현대제철

현대제철 판교 사옥.

현대제철은 전기 사용량 톱3에 드는 회사다. 전기로 철스크랩(원료)을 가열해 철강재를 생산하는 회사기 때문이다. 생산 제품의 직접적인 탄소 배출은 적지만, 전기 사용량이 많다는 점이 고질적인 문제로 꼽혀왔다. 발전원으로서의 '무탄소에너지'에 초점을 맞출 수밖에 없다. 현재는 부생가스나 천연가스 등 탄소 기반 연료를 사용해 가열 작업을 하지만, 암모니아·수소 등의 무탄소 연료 전환 및 연소 시스템을 개발하고 나섰다.

21일 금융감독원에 따르면 지난 상반기 현대제철이 사용한 전력 및 연료 비용은 1조3422억에 달한다. 현대제철은 삼성전자와 SK하이닉스에 이어 세번째로 전기 사용량이 많은 회사로 알려져 있다. 지난 2021년 기준 전기 70억킬로와트시(kWh)를 사용했다. 4인가구의 연평균 전기 사용량이 3600kWh 수준이다.

현대제철은 전기로 고철을 녹여서 제품으로 재생산하는 전기로로 봉형강, 철근 등을 생산하고 있다. 석탄 가공 원료를 직접 철광석과 가열해야하는 고로 제철보다는 탄소가 줄지만, 전력 에너지 조달에서 발생하는 탄소 배출도 염두에 둬야 하는 상황이다. 현재 부생가스를 활용해 자체발전도 하고 있지만, 이 또한 탄소 배출이 동반된다.

탄소중립으로 나아가기 위해서 전기로 활용을 하면서도, 진정한 '그린철강'을 위해서는 발전원 자체를 무탄소로 전환해야한다는 과제를 안고 있다.

이 때문에 주목하기 시작한 것이 무탄소 연료, 수소다. 현재 현대제철이 운영하는 자체 발전소에서는 철을 생산할때 나오는 부생가스로 발전사업을 하고, 이 전기로 고온 가열하는 공정을 진행하고 있다. 이 가열원을 수소나 암모니아 등 무탄소 연료로 전환하는 시스템을 개발하면서 연료 전환을 추진하기로 했다.

특히 수소는 기존 탄소 기반 연료와 다른 연소 특성을 갖고 있어 공정 특성에 맞는 연소 기술 및 시스템 개발이 필요하다. 오는 2025년 1메가와트급 래들 에열 시스템 실증을 목표로 수소 공급설비를 갖춘 연소 성능평가 실험동도 구축해 사업을 본격화하고 있다.

에너지원에 더해 수소환원제철 등 제철 원료로도 수소 활용을 고려하고 있는 만큼 수소 생산에도 직접 참여하고 있다. 지난해 한국에너지기술연구원과 탄소포집·활용·저장 기술 수소 생산 및 에너지 효율 향상 기술 협력을 위한 업무협약을 체결하고, 관련 기술 활용을 추진하기로 했다. 이와 함께 수소 생산량을 2배로 늘리는 블루수소 생산 기술 개발도 추진하고 있다.

이외에도 현대제철은 에너지 절감 투자의 일환으로 코크스건식소화설비 건설을 진행하고 있다. 코크스는 석탄을 가공해 만드는 고순도 탄소로 구성된 물질로 제철 과정에서 필요하다. 불순물을 제거하는 작업이 끝난 코크스의 폐열을 회수해 고압의 증기를 생성하고 이를 활용해 전력을 생산하면서 화석 연료 활용을 줄여 나가고 있다.