포스코가 탄소배출 저감을 위한 '브릿지 기술' 연구에 힘을 쏟는다. 사진은 서울 강남구 포스코센터. /사진=뉴스1

포스코가 글로벌 탄소중립 기조에 맞춰 고로·전로 등 기존 설비를 활용해 저탄소 철강 제품을 생산하는 공정기술인 '브릿지 기술' 연구에 박차를 가한다.

29일 업계에 따르면 포스코는 저탄소 철강 제품을 만드는 브릿지 기술을 연구하고 있다. 유럽의회가 제조과정에서 탄소배출이 많은 제품의 수입을 규제하는 탄소국경조정메커니즘(CBAM) 도입 법안을 지난 6월 통과시키고 자동차 고객사들을 중심으로 한 글로벌 제조사들의 저탄소 제품 공급 요구가 늘어난 영향이다.

철강 제품 생산 시 이산화탄소가 배출되는 이유는 철광석을 철로 환원시킬 때 석탄·천연가스 등 화석연료가 사용되기 때문이다. 화석연료에서 발생하는 일산화탄소는 철광석과 반응해 산소를 떼어내는 환원제 역할을 한다.

포스코는 수소를 환원제로 사용하는 수소환원제철 기술을 개발 중이다. 파이넥스 유동환원로 기술을 기반으로 가루 상태의 철광석과 수소를 사용해 쇳물을 제조하는 HyRex가 대표적인 예다. 포스코는 이 기술을 활용해 오는 2028년까지 100만톤 규모의 시험설비를 포항제철소에 건설할 계획이다. 수소환원제철 상용기술 개발은 오는 2030년 전후로 완료될 전망이다.

다만 기술에 대한 상용화 검증이 끝나더라도 기존 공정을 대체해 설비를 전환하고 유동환원로, 전기로 등 수소환원제철 신규 설비를 건설하는 데에 시간이 소요된다. 포스코는 인프라 구축이 완료되기 전 탄소배출을 줄일 수 있는 브릿지 기술을 연구해 탄소중립 전환기를 대비할 방침이다.

포스코는 석탄 대신 저탄소 연료인 천연가스를 환원제로 활용하는 고로 천연가스 취입 설비를 내년 상반기 신설해 관련 기술을 정립해 나갈 방침이다. 오는 2025년까지는 제철소 내 부생가스의 정제, 취입 기술 개발 완료를 목표로 한다. 포스코는 고로 기반 브릿지 기술을 패키지화해 향후 저탄소 특화 고로 모델을 정립한다는 구상이다.

고로 용선과 전기로 용강을 혼합해 전로의 용선 사용량을 줄이는 '전기로 합탕' 기술도 추진한다. 전기로는 이미 사용한 철스크랩을 재활용해 용강을 만들기 때문에 탄소 배출량의 고로보다 4분의1 수준으로 적다. 포스코는 오는 2025년 광양제철소에 대형 전기로를 신설, 전로에 고로 용선과 전기로 용강을 합탕해 탄소배출 저감과 고급강 생산이 동시에 가능한 기술을 개발할 계획이다.

이산화탄소를 재활용하거나 저장하는 탄소 포집·저장·활용(CCUS)도 검토한다. CCUS는 산업시설로부터 이산화탄소를 포집한 후 90% 이상으로 고농도 압축해 재활용하거나 지하 저장소에 저장하는 기술이다. 포스코의 파이넥스 설비는 70% 이상의 고농도 이산화탄소를 포집하고 있어 CCUS 적용이 용이하다.

포스코는 저탄소 원료 확보에도 힘을 쏟는다. 지난 3월 호주 자원개발기업 핸콕과 ▲HBI(철광석에서 산소를 제거해 환원시킨 직접환원철을 조개탄 모양으로 제조한 것) 공장 신설 ▲호주 철광석 광산 개발 ▲수소 생산 파일럿 설비 투자 등의 내용을 담은 주요 조건 합의서(HoA)를 체결했다.

지난달에는 브라질 철광석 공급사 발레와 저탄소 HBI 생산 추진을 위한 업무협약을 체결했다. 포스코와 발레는 HBI 사업 추진을 위해 ▲후보 지역 선정 ▲생산 공정별 원가 및 투자비 분석 ▲생산 과정에서의 탄소 배출 저감 방안 등의 분야에서 공동 연구를 실시하기로 했다.