포스코 수소환원제철 현황 발표서 제안
글로벌 유수 철강사도 비싼 수소에 ‘발목’
청정수소 kg당 가격 2000원선이 적정
기업 기술개발에 정부·시장 지원 절실
▲생산 방식에 따른 수소 유형과 경제성을 설명한 표. 사진=포스코홀딩스
철강사들이 저탄소 산업으로 전환하기 위한 필수 공정인 수소환원제철이 제철소에 안착하려면 원자력 발전과 연계한 '핑크 수소'와 수소 터미널·운송 인프라 구축을 정부가 지원해 경제성을 끌어올려야 한다는 제안이 나왔다.
최정회 포스코홀딩스 탄소중립전략실 수석부장은 5일 경기도 고양시 킨텍스에서 열린 수소산업 박람회 '월드 하이드로젠 엑스포'에서 '포스코 하이렉스(HyREX) 개발 현황'을 발표하며 이같이 주장했다.
포스코그룹은 철강 제품 생산 과정에서 환원(산소 제거)을 위해 석탄 대신 수소를 투입하는 수소환원제철 공정을 '하이렉스'라는 이름으로 개발하고 있다. 이를 위한 데모 플랜트(시험 설비)를 2028년 경북 포항에 위치한 포스코 포항제철소에 준공할 예정이다. 하이렉스의 기반인 유동환원 기술 '파이넥스'와 전기용융(ESF) 기술은 이미 상용화했다.
최 수석부장은 수소환원제철 공정 전환 과정에서 해결해야 할 과제로 △비싼 청정수소 조달·생산 비용 △대규모 설비 교체 △무탄소 전력 조달을 꼽았다.
그는 “국내에서 수소배관 1km를 건설하는 데 30억~40억원 정도 든다"며 “(고로 이용으로 발생하는) 부생 가스로 (85%가량) 자가 발전을 해왔지만, (전기로나 수소환원제철로) 설비를 교체하면 추가로 무탄소 전력을 조달해야 한다"고 설명했다.
해외에서는 이 같은 이유로 수소환원제철 도입을 늦추거나 취소한 철강사들이 나타나고 있다. 룩셈부르크 아르셀로미탈은 수소환원제철 도입 계획을 거둬들였고, 독일 티센크루프는 경제성을 확보한 수소 인프라가 갖춰진 뒤 수소환원제철 도입을 진행하겠다고 발표했다.
최 부장은 수소환원제철이 경제성을 확보하는데 적합한 청정수소 가격을 고려해야 한다고 지적했다. 그는 “철강업계는 청정 수소의 가격이 kg당 2000원 정도 수준이어야 한다고 본다"며 “이는 현재 국내 시장 가격이 1만원 이상 인 점과 큰 차이가 있다"고 짚었다.
이 같은 경제성 문제를 해결하는 현실적 대안으로는 원자력 발전으로 생산한 전력을 수전해 반응에 이용해 생산한 '핑크 수소'를 제시했다. 최 부장은 “민간 기업이 원전을 활용할 수 있는 전력구매계약(PPA) 제도를 법제화하고, 원전과 재생에너지 전력을 적절히 활용하기 위한 논의가 필요하다"고 말했다.
아울러 생산 여건이 우수한 해외에서 수소를 조달하기 위해 액화수소·암모니아 터미널과 운송 인프라를 체계적으로 마련할 것을 주문했다. 기체 상태에서 팽창하기 쉬운 수소를 운반이 비교적 쉬운 형태인 액화수소와 암모니아로 변환해야 하기 때문이다.
철강 기업이 저탄소 강재 제조 경쟁력을 높일 수 있는 정부 지원과 시장 확립이 절실하다고도 호소했다. 최 부장은 “정부는 수소환원제철 연구개발부터 실증, 상용화까지 전 과정에 걸친 지원 정책과 국가 차원의 대규모 청정 수소 공급 체계를 마련해줄 필요가 있다"며 “시장은 탄소 저감 강재 수요를 창출하고 '그린 프리미엄'을 수용할 수 있는 구조가 돼야 한다"고 전했다.
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