[ESG경제= 김민정 기자] 화석연료와 함께 현대 경제 발전의 기반인 철강산업이 이산화탄소 감축을 위한 새로운 기술 개발에 나서고 있다. 철강은 화석연료로부터 배출되는 이산화탄소의 7~9%를 차지한다. 세계철강협회에 따르면 철강 1톤을 생산하는 데 평균 이산화탄소 1.83톤이 배출된다. 전체 산업의 이산화탄소 배출에서 철강산업이 차지하는 비중은 24%로 가장 많다.

철강 산업은 향후에도 지속적으로 발전할 전망이다. 경영컨설팅회사인 보스턴컨설팅그룹(BCG)의 컨설턴트 니콜 보이그트는 “온실가스 배출 감축 목표를 달성해 전 지구 온도를 2도로 유지하려면 철강은 배출 중립 상태를 유지해야 한다”고 말했다.

철강산업에서의 주요 온실가스 감축수단으로는 수소환원제철 공법이 지목되고 있다. 국내 2050 장기저탄소전략(LEDS) 초안에서도 관련 내용이 다뤄지기도 했다.

현재도 합금강을 만드는 방식은 150년 전의 생산 방식을 거의 그대로 유지하고 있다. 극고온에서 철광석을 녹여 철과 더 단단한 합금강을 만드는 방식이다. 대형 용광로는 석탄으로 만든 고탄소함유 연료인 코크스를 사용해 철강으로 제련한다. 이 과정에서 과도한 이산화탄소가 부산물로 발생할 수밖에 없는 구조다.

탈산소화 준비하는 글로벌 철강기업

산업 전문가들은 철강산업의 대규모 탈탄소화는 아직 먼 이야기라고 전망하고 있다. 그럼에도 철강산업에서의 온실가스 감축 노력은 분명히 필요한 도전 과제다. 현재 철강 생산 기업들은 배출가스 관리에서부터 핵심적인 야금기술의 조정 등, 새로운 기술 개발에 나서고 있다.

룩셈부르크의 세계 최대 다국적 철강회사인 아르셀로미탈(ArcelorMittal)은 미생물을 이용해 남는 일산화탄소를 바이오에탄올로 바꾸는 사업에 1억5천만 유로를 투자했다. 바이오에탄올은 수송용 연료나 플라스틱 제조에 쓸 수 있다.

스웨덴 철강회사인 SSAB는 2020년 약 2천억원을 들인 ‘석탄제로’ 파일럿 공장 운영을 시작했다. 석탄을 사용하지 않은 전력으로 물에서 분리된 수소와 천연가스를 이용해 철강재를 생산하는 공장이다. 사브는 ‘석탄 제로’ 철강 공장을 운영함으로써 스웨덴의 CO2 배출량을 종전 대비 10%, 핀란드의 배출량을 종전 대비 7% 감축할 수 있을 것으로 기대했다.

또 독일 최대 철강 메이커 티센크루프는 지난해 독일 뒤스부르크(Duisburg) 에 직접환원철(DRI) 공장을 건설할 것이라고 발표했다. 완공시기는 2025년, 1단계 완공 후 연간 생산능력은 40만 톤이나 향후 210만 톤까지 확대할 계획인 것으로 알려졌다. 티센크루프는 친환경 공장 보편화를 통해 2030년까지 CO2 배출량을 종전 대비 30% 감축한다는 목표를 밝혔다.

벤츠·BMW·포스코 등도 노력

메르세데스 벤츠는 24일, CO2 배출량을 줄인 강철 양산에 도입하기 위해 스웨덴의 스타트 업 H2 Green Steel (H2GS)의 지분을 인수했다고 발표했다. 철강 공급 업체와 함께 CO2 배출의 예방 및 감소에 초점을 맞춰 공급망을 재편키로 한 것이다. H2 Green Steel의 지분을 보유한 메르세데스 벤츠는 빠르면 2025 년에 다양한 차량 모델에 친환경 강철을 사용할 것이라고 밝혔다.

새로운 공정에서 공급 업체는 철강 생산 시 점결탄 대신 100% 재생 가능 에너지원으로 수소와 전기를 사용한다. 점결탄의 사용과 달리 이러한 방식은 CO2 대신 물을 만들어 낸다.

독일 프리미엄 완성차 제조업체 BMW 그룹도 지난달 미국 스타트업 보스턴 메탈(Boston Metal)이 개발한 이산화탄소 배출 없는 새로운 강철 생산 공정에 대한 투자를 진행한다고 밝혔다.

보스턴 메탈이 개발한 새 공정은 용광로 대신 전기 분해 셀을 이용해 주철을 생산하고, 이를 강철로 가공하는 방식으로, 화석 연료 대신 전기가 사용된다. 이렇게 하면 강철 생산 과정에서 이산화탄소가 전혀 발생하지 않게 된다.

포스코도 비슷한 사업을 추진하고 있다. 포스코는 2011년 7712만4639tCO2eq의 온실가스를 배출한 것으로 나타났다. 이후 가스 배출량은 해마다 증가해 2014년 7613만8749tCO2eq를 기록했다.

포스코는 2011년부터 주요 공정에서의 에너지 효율 제고 등을 통해 환경 부하를 최소화한다는 명목으로 에너지 사용량을 지속적으로 줄여왔다. 이에 2011년 86만3564TJ이었던 에너지 사용량은 2018년 40만1832TJ로 줄었다.

또 에너지 사용과 온실가스 배출 비율이 높은 제선공정에 코크스 건식소화(CDQ) 및 석탄 수분 제어기술, 노정압 발전(TRC), 미분탄 직접 취입 등의 기술을 적용하며, 에너지 절감 효율 개선 기술을 채택하고 있다.