HPLS 계기로 저탄소 철강 생산체제 본격 전환…탄소배출 70% 감축

[도널드슨빌(미국 루이지애나)=이데일리 김기덕 기자] 국내 양대 철강사들이 미국 루이지애나에 전기로 제철소 가동을 통해 탄소저감 철강 생산체제로 본격 전환한다. 이미 유럽연합(EU)을 중심으로 철강산업에 대한 탄소배출 저감 규제가 시행된 상황에서 이를 타개하기 위한 첫걸음을 뗐다는 평가가 나온다.

철강산업은 대표적인 탄소 다배출 업종이다. 전통적인 고로 방식은 철광석과 석탄을 원료로 쇳물을 만드는 과정에서 대규모 탄소가 발생한다. 하지만 올해부터 EU에서 탄소국경조정제도(CBAM)를 시행하면서 글로벌 철강업계에서는 저탄소 생산체제는 선택이 아닌 필수가 됐다.

국내 철강사들이 미 현지에 짓는 HPLS(현대제철-포스코 루이지애나 제철소)는 ‘원료부터 제품까지의 일관 공정’ 체제다. 특히 직접환원철(DRI)과 전기로(EAF)를 결합한 생산 방식이라는 점에서 주목을 받고 있다. 기존 전기로가 주로 철스크랩을 원료로 사용하는 것과 달리 이곳에서는 천연가스로 철광석을 환원한 DRI를 대량 활용한다.

고로 공정.(출처: AI 생성 이미지)

DRI는 철광석을 고체 상태에서 환원해 만든 철원이다. 고로가 석탄을 이용해 철광석을 녹이는 방식이라면, DRI는 천연가스 등 환원제를 활용해 철광석의 산소를 제거한다. 이렇게 만들어진 DRI를 전기로에 넣고 전기로의 전기 에너지로 녹여 쇳물을 생산한다. 이를 통해 탄소배출량이 기존 고로 방식과 비교해 약 70%가 저감될 것으로 사측은 예상하고 있다.

또한 DRI 직접 투입은 에너지 효율 및 생산성 향상 뿐만 아니라 철스크랩만을 사용하는 기존 전기로 대비 고급 철강 제품 생산이 가능하다. 현대제철은 여기에 고급 자동차강 생산 기술을 결합할 계획이다. 단순히 탄소배출을 줄이는 일반 철강재 생산이 아니라, 현대차그룹의 북미 자동차 생산기지에 필요한 자동차용 고급강을 현지에서 생산한다는 전략이다.

루이지애나 제철소가 완공되면 연간 270만t 규모의 쇳물을 생산할 수 있다. 현대제철은 이를 통해 북미에서 확대되는 자동차 생산과 친환경 철강 수요에 대응하고, 미국 현지 생산을 통한 공급망 안정성도 확보한다는 계획이다.

현대제철은 이번 설비에 정밀 정련 설비를 탑재해 질소(N), 황(S) 등 철강 제품 성능에 악영향을 미치는 불순 원소를 최소화하고, DRP 공정 중 발생하는 이산화탄소를 CCS(탄소 포집 및 저장) 설비를 통해 선제적으로 관리해 지속가능한 공정으로 만들어 나갈 방침이다. 아울러 탄소저감 생산 공정을 국내 생산공장에도 도입하는 등 미국 전기로 제철소를 탄소중립을 향한 전진 기지로 운영할 계획이다.

현대제철 관계자는 “이번 전기로 제철소 건립을 넘어 궁극적으로는 향후 생산 공정에 사용되는 에너지를 신재생 에너지로 전환하고 환원 과정에 투입되는 천연가스 역시 수소로 점진적으로 전환할 계획”이라며 “오는 2050년에는 탄소중립을 이룬다는 로드맵을 실현해 나갈 것”이라고 말했다.

현대제철 미국 전기로 제철소 설비 구성.(이미지=현대제철 제공)