포스코가 주관한 세계 최초의 수소 환원 제철 국제포럼 열렸습니다. 이번 포럼에서 전세게 철강사와 각국 철강협회, 원료 공급, 에너지, 엔지니어링 기업과 정부, 국제기구 관계자들은 2050 탄소 중립(net-zero)을 앞두고 철강업계의 화두로 떠오른 수소환원 제철법으로 일대 전환을 앞당길 지혜를 모았습니다.
국경과 전문 분야를 뛰어넘어 공동의 목표를 향해 달려간 3일간의 열띤 토론과 화합의 장을 소개합니다.
1. 세계 최초 수소 환원 제철 포럼의 막을 열다.
2021년 10월 6일~7일까지 양일간 서울 그랜드 인터컨티넨탈 파르나 호텔에서 키노트 연설과 정책, 기술, 협업 세션을 마지막 날인 10월 8일에는 포항제철소 투어를 진행했습니다.
이어서 진행된 최정우 회장의 기조연설에서 철은 알루미늄 등 다른 소재 대비 단위당 탄소 배출량이 낮으며 재활용률이 높아 친환경적인 소재임을 강조했습니다. 하지만 알루미늄 등의 소재에 비해 막대한 생산량 때문에 철강은 탄소중립에서 역할을 크다고 말했습니다.
그리고 수소황원제철이라는 돌파구를 마련하는 데 있어 많은 비용과 시간이 필요한 만큼, 철 가사들 간의 협력과 정부, 사회의 지원이 중요하다고 이번 포럼을 통해서 동력을 얻기를 기대한다고 하였습니다.
이에 관하여 산업통상부와 국회에서도 이번 포럼을 시작으로 청강 산업계의 수소 인프라 구축과 정책 조율 등 지구의 운명을 바꿀 수소 환원제철법의 첫걸음에 함께 하겠다고 밝혔습니다.
이번 포럼에서 키노트 연설 내용은 세계철강협회의 호주 정부, 철강사, 에너지회사 등 부문별 연사 총 8명이 이틀에 걸쳐 진행했습니다. 키노트 연설의 시작은 에드원 바쏜 세계 철강협회 사무총장이 맡았습니다.
에드원 바손 사무총장 2015년 파리협정 이후 지고 온도 상승을 1.5도씨 이내로 역 제하기 위해, 전 세계 탄소 배출의 약 7%를 차지하는 철강 산업이 저탄소 전환을 서울러야 한다고 하였으며 그 대책으로 2019년부터 시행 중인 스텝업 프로그램을 소개하였습니다.
1-1. 스텝업 프로그램
- 연원료 효율 개선
- 에너지 효율 개선
- 제품 수율 증대
- 프로세스 신뢰도 개선
4단계로 구성되어있다고 합니다.
바쏜 사무총장은 업계 내외를 아우르는 참여를 통해 탄소중립 목표 달성에 함께 학자고 말했습니다.
스텝업 프로그램 책임자로 리즈완 잔주아 세계 철강협회 기술 분과장을 맡고 있습니다. 철강업계가 자원의 거대 공급자이자 동시에 수요자이며 산업 생태계의 일부인만큼, 에너지산업, 투자자, 정책 임안자들간의 분야를 뛰어넘는 협업과, 기술적 돌파구 마련을 위한 지속적인 투자, 연구개발의 중요성을 간조 했습니다.
특히 자원과 에너지가 지리적으로 편중된 만큼, 열린 대화가 더울 중요하다고 말하였습니다.
생산과정의 탄소배출 저감 과제에 직면한 철강사도 키노트 연설을 통해 중요한 화두를 던졌습니다.
스웨덴 철강업체 SSAB의 마틴웬구페이 최고 기술 책임자는 철광석 생산 기업 LKAB와 에너지 기업 바텐 발의 합작해 개발한 수소 환원 공법인 하이브리트 (HYBRIT: Hydrogen Breakthrough lronmaking Technology) 기술과 스웨덴의 탄소중립 모델을 소개했습니다.
포스코의 탄소 중립 정책과 수소 환원 제철 기술에 대해 발표를 하였으며 HyREX는 포스코의 FINEX를 통해 축적한 유동로 기술을 활용하므로 분철을 그대로 사요 하는 반면 SSAB의 하이브리트는 직접 환원 샤프트로 기반하며 펠렛 형태로 가동한 철광석을 쓰는 차이점이 있습니다.
두 공법은 수소 환원이라는 같은 원리를 활용한다는 점을 제외하면 각자의 특징이 명확히 갈린다고 합니다.
페이 최고 기술 책임자에게 수소환원 반응의 열 손실을 보상하기 위해 어떤 가열 방식을 쓰는지 질문하는 등, 양사 간 기술 차이에 따른 시사점을 찾는 시간을 가졌습니다.
수소 환원 제철 공법의 종류에 상관없이 공통적으로 해격 해야 하는 과제는 바로 수소의 생산과 운송, 저장에 필요한 막대한 에너지와 인프라입니다.
알란 핀켈 호주 정부 저탄소 특별고문과 호주 천연가스 생산업체인 우드사이드의 닐 카바나 수석 과학자는 키노트 연설에서 그 가능성을 점쳤습니다.
수소는 같은 양의 석유보다 많은 에너지를 발생시키는 고밀도 에너지원이지만 물을 전기 분해하는데 필요한 전력을 발전하는 과정에서 화석연료를 배제하고 신제생 에너지를 이용해야 한다는 점, 저장, 운송에 액화 과정 등 특수한 설비와 에너지지가 필요하다는 점 등 과제가 산적해했습니다.
그리고 두 키노트 연설자는 이과제를 해결하기 위한 방법을 다른 연설자들과 마찬가지로 산업, 정부 간 유기적인 협력에 찾았습니다.
2. 분야를 뛰어넘는 협업의 장에서 다 함께 돌파구를 찾는다.
협력의 장은 각론으로 들어가 분야별 세션으로 이어졌습니다.
화상회의를 통해 다양한 국가, 다양한 시간대에 있는 사람들이 함께 하며 자유롭게 발표하고 질문하는 시간을 가졌습니다. 발표자들은 HyIS2021 현장의 스크린을 통해 참석자들에게 각자가 위치한 시간대에 맞춰 아침, 점심, 저녁 인사를 통시에 건네며 정책, 기술, 협업 세션 발표와 토론을 했습니다.
정책세션은 유럽 철강 협화, 일본 철강연맹이 참석해 각국의 철강업계 탄소중립 정책을 논의했습니다. 유럽의 그린딜 일본의 2050 탈탄소 실현 선언 등 국가별, 지역별 특징을 반영한 정책을 소개했습니다.
100% 수소 황원 제철은 아직 오지 않은 미래로, 철강 사들은 저마다의 노하우와 강점을 토대로 기존 공법의 효율을 개선하고 신기술을 접목해나가는 방식을 적용하고 있습니다. 이에 기술 세션에서는 철강사의 탄소배출 저감 노력의 현주소를 만나 볼 수 있는 시간을 가졌습니다.
수소 환원제 철로 가는 과도기에서 철강사들이 공통적으로 주목하고 있는 점은 탄소배출 저감을 위한 스크랩 사용의 증가와 전기로 비중의 증가입니다.
하지만 세계적인 철강수요가 증가할 것으로 예상되는 가운데 정기로만으로 충분하지 않다는 점입니다.
2-1. 철강 사들은
- 탄소포집과 활용, 저장기술(CCUS:Carbon Capture, Utilzation and Storage) 개발
- 물 전기분해장치 기술 개발
- 자체 신재생에너지 인프라 투자
- 고로 발생 이산화탄소를 메탄으로 치환해 환원제로 재사용하는 탄소 재활용
- 바이모 매스 등 대체 환원제 개발
- 자체 탄소 자산 관리 조직 신설 및 디지털화를 통한 제조효율 향상 등 다양한 방법을 혼합해 탄소배출을 줄여 나가는 로드 맥을 운영하고 있다고 밝혔습니다.
이에 호응해 원료사 에너지 회사들은 생산과정에서 탄소배출을 최소화하거나 신재생 에너지를 100% 사용하는 친환경 연원료 제공 설루션을 엔지니어링 화사들은 철강사의 니즈에 맞춘 고효율 제조 기술 솔루션을 소개했습니다.
마지막 협업 세션에서는 철강기술과 시장 전망에 대한 전문가 토론이 진행됐습니다.
수소환원 제철 기술 현황과 상용화를 위한 요소, 그리고 2050년 탄소중립 이후 제품과 시장, 가격 및 정부 정책과 지원에 대해 의견을 나눴습니다.
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