공상 과학이 현실이 되다: 기술 혁신의 여정
친환경 철강 - 수소 기반 철강 제조
기존 철강 생산 방식에서는 많은 이산화탄소가 배출되는데, 이를 해결하기 위해 수소 기반 철강 제조 기술이 도입되었습니다.
스웨덴의 "HYBRIT" 프로젝트에서는 재생에너지로 만든 수소를 사용하여 철강을 생산하고 있으며, 이 과정에서 탄소 배출이 거의 없는 것이 특징입니다.
이러한 기술은 향후 건설 및 제조업의 환경 영향을 줄이는 데 큰 기여를 할 것으로 기대됩니다.
스웨덴의 HYBRIT 프로젝트는 철강 산업의 탄소 배출을 획기적으로 줄이기 위해 재생에너지 기반 수소를 활용한 철강 제조 기술을 개발하는 혁신적인 시도입니다. 기존 철강 생산 방식에서는 석탄을 사용하여 철광석을 환원하는 과정에서 막대한 이산화탄소가 배출되지만, HYBRIT 기술은 이를 수소로 대체하여 탄소 배출을 거의 없애는 방식을 적용하고 있습니다.
1. HYBRIT 프로젝트의 핵심 기술
수소환원제철(H2-DRI) 공법: 철광석에서 산소를 제거하는 기존 고로 공정(BF-BOF) 대신, 수소를 활용하여 철광석을 환원하는 방식입니다.
재생에너지 기반 수소 생산: 태양광 및 풍력을 활용하여 그린 수소를 생산하고, 이를 철강 제조 공정에 적용합니다.
수소 저장 기술: HYBRIT 프로젝트는 수소 저장을 위한 암석저장고를 구축하여 안정적인 수소 공급을 가능하게 했습니다.
2. HYBRIT 프로젝트의 환경적 효과
기존 방식 대비 이산화탄소 배출량을 최대 90% 감소시킬 수 있습니다.
스웨덴의 전체 탄소 배출량 중 철강 산업이 차지하는 비율이 높았지만, HYBRIT 기술을 적용하면 스웨덴의 탄소 배출량을 10% 줄일 수 있습니다.
HYBRIT 프로젝트는 2026년까지 상업적 규모의 무화석 철강 생산을 목표로 하고 있으며, 이를 통해 글로벌 철강 산업의 친환경 전환을 선도할 계획입니다.
3. 향후 전망
국제 시장 확대: HYBRIT 기술이 성공적으로 정착되면, 유럽 및 미국을 포함한 글로벌 철강 산업에서 수소 기반 철강 제조 방식이 표준화될 가능성이 높습니다.
경제성 개선: 초기에는 기존 방식보다 비용이 높았지만, 재생에너지 및 수소 생산 비용이 낮아지면서 경제성이 점차 개선될 전망입니다.
건설 및 제조업의 지속 가능성 강화: 친환경 철강은 건축, 자동차, 기계 산업 등 다양한 분야에서 활용될 수 있으며, 탄소중립 목표 달성에 기여할 것입니다.
HYBRIT 프로젝트는 철강 산업의 친환경 전환을 위한 획기적인 기술로 자리 잡고 있으며, 앞으로 더욱 발전할 것으로 기대됩니다.
한국은 수소 기반 철강 제조 기술을 적극적으로 개발하고 있으며, 특히 포스코의 ‘하이렉스(HyREX)’ 프로젝트가 대표적인 사례입니다. 포스코는 2030년까지 포스코형 수소환원제철 모델을 완성하는 것을 목표로 하고 있으며, 이를 통해 철강 산업의 탄소 배출을 획기적으로 줄일 계획입니다.
1. 한국의 수소 기반 철강 제조 기술
하이렉스(HyREX) 기술: 기존의 고로 방식(BF-BOF) 대신, 수소를 활용하여 철광석을 환원하는 방식으로, 이 과정에서 이산화탄소 대신 물(H₂O)이 생성됩니다.
전기로(EAF) 활용: 포스코는 저품위 철광석을 환원하여 전기로에서 녹이는 방식을 연구 중이며, 이를 통해 탄소 배출을 최소화할 계획입니다.
CCUS(탄소 포집·저장·활용) 기술 적용: 포스코는 기존 공정에서 발생하는 이산화탄소를 포집하여 저장하거나 재활용하는 기술을 개발하고 있습니다.
2. 한국의 친환경 철강 산업 발전 방향
탄소국경조정제도(CBAM) 대응: EU의 탄소국경조정제도 시행에 대비하여, 한국 철강업계는 친환경 철강 생산을 확대하고 있습니다.
그린 수소 생산 확대: 포스코는 대규모 그린 수소 생산체제 구축을 목표로 하고 있으며, 이를 통해 수소 기반 철강 제조의 경제성을 높일 계획입니다.
2050 탄소중립 목표: 포스코는 2050년까지 탄소 배출을 완전히 없애는 철강 제조 공정을 구축하는 것을 목표로 하고 있습니다.
3. 향후 전망
기술 개발 및 비용 절감: 수소 기반 철강 제조 기술이 발전하면서 그린 수소 생산 비용이 낮아지고, 철강 생산 비용도 점차 감소할 것으로 예상됩니다.
국제 시장 확대: 한국의 친환경 철강 기술이 성공적으로 정착되면, 유럽 및 미국을 포함한 글로벌 철강 산업에서 표준화될 가능성이 높습니다.
건설 및 제조업의 지속 가능성 강화: 친환경 철강은 건축, 자동차, 기계 산업 등 다양한 분야에서 활용될 수 있으며, 탄소중립 목표 달성에 기여할 것입니다.
한국은 수소 기반 철강 제조 기술을 통해 철강 산업의 친환경 전환을 선도하고 있으며, 앞으로 더욱 발전할 것으로 기대됩니다.
이처럼 각 기술은 현실에서 다양한 형태로 구현되어 실생활에 영향을 미치고 있습니다.
