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포스코, 수소환원 제철공법 연구…탄소 중립 앞당긴다

우의열 기자

입력 2021-08-09 17:03:09

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▲  포스코가 2050년까지 수소 500만톤 생산체제를 구축해 미래 청정에너지인 수소 사업을 개척하고, 탈탄소시대를 선도할 계획이다. 사진은 송도에서 바라 본 포항제철소 전경 모습

- 수소 500만t 생산체제 구축으로 탈 탄소 시대 선도
포스코가 미래 청정에너지인 수소 사업을 개척하고, 탈 탄소 시대를 선도할 계획이다.
이를 위해 포스코는 오는 2050년까지 수소 500만t 생산체제를 구축키로 했다.
오는 2030년까지 물을 전기 분해해 수소를 생산하는 핵심 기술 및 생산 역량을 조기에 갖추고 수소 사업을 그룹 성장 사업으로 육성해 미래 수소시장에서 주도권을 확보 하겠다는 의지다.
수소는 차세대 각광받는 청정에너지원으로  연간 국내 수요가 2030년 190만t, 2040년 520만t 이상으로 증가할 것으로 전망된다. 
현재 포스코는 철강 제조 공정에서 발생하는 부생가스(Cokes Oven Gas)와 천연가스(LNG)를 이용한 연간 7천t의 수소 생산능력을 갖추고 있다.
또 약 3,500t의 부생수소를 추출해 철강 생산 중 온도 조절과 산화 방지 등을 위해 사용하고 있다. 
향후 포스코는 수소를 활용한 철강 생산 기술인 ‘수소환원제철공법’ 연구와 수소를 ‘생산-운송-저장-활용’ 하는데 필요한 강재 개발 등의 역량 강화는 물론 ‘그린수소’ 유통 및 인프라 구축, ‘그린수소’ 프로젝트 참여 등 다양한 사업 기회를 모색하며 대규모 투자를 추진한다.
이를 통해 오는 2025년까지 부생수소 생산 능력을 7만t으로 늘리고, 2030년까지 글로벌기업과 손잡고 ‘블루수소’를 50만t까지 생산한다는 계획이다. 블루수소는 천연가스 등 화석연료를 이용해 수소를 생산하고, 수소 생산과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집, 분리해 땅속에 저장한다.
동시에 ‘그린수소’는 오는 2040년까지 200만t 생산체제를 구축하는 등 10년뒤인 2050년까지 수소 500만t 생산체제를 완성할 방침이다.
그린수소는 재생에너지를 기반으로 물을 전기분해 해 수소를 생산한다.
- 원료 공급사 로이힐과 탄소중립 협력 추진
포스코는 탄소중립을 위해 호주 원료공급사 로이힐(Roy Hill)과 협력키로 했다.
포스코는 로이힐과 광산-철강업 전반에서 탄소 배출 저감을 위한 협력 체계를 구축한다.
이와함께 수소환원제철공법을 활용한 HBI 생산, 수소 생산, 신재생에너지 사업, 탄소 포집·활용·저장 기술인 CCUS(Carbon Capture, Utilization and Storage) 등의 분야에서 공동 연구와 사업 발굴을 함께 추진키로 했다.
로이힐은 호주 북서부 필바라(Pilbara) 지역에서 연간 6,000만t의 철광석을 생산하는 대형 광산 회사로, 포스코는 로이힐 지분 12.5%를 보유하고 있으며 연간 1,600만t의 철광석을 공급받고 있다.
양사는 로이힐에서 채굴한 철광석과 포스코의 수소환원제철 기술을 접목 해 최적의 HBI 생산체계를 도출하는 것에 대해 공동 연구키로 했다.
공동으로 수소를 직접 생산하는 방안도 모색한다. 
호주 현지의 풍부한 천연가스를 활용해 블루수소를 생산하고, 장기적으로는 태양광 및 풍력 등 호주의 우수한 신재생에너지 여건을 활용하여 그린수소 생산기반을 구축하는 방안도 검토할 예정이다. 
한편 포스코는 지난해 ‘2050 탄소중립’ 목표 달성을 선언하고, 이해관계자들과 글로벌 차원의 협업 체계 구축을 바탕으로 수소 산업을 선도하여 2050 탄소중립에 앞장설 계획이다.


- 그린수소 역량 확보 위한 기술개발 및 사업 협력 본격 추진
포스코가 해외 그린수소 생산부터 도입, 활용을 위한 기술개발 및 사업 협력을 통해 수소 사업 역량 확보에 본격 나서고자 KIST(한국과학기술연구원), RIST(포항산업과학연구원)와 3자 간 ‘수소분야 연구협력 증진을 위한 업무협약’을 체결했다.
현재 수소를 운송하는 방법으로는 수소 액화, 암모니아 합성 혹은 각종 신기술이 거론되는데, 이중 가장 효율적인 방법으로 암모니아 합성법이 꼽히고 있다. 수소를 암모니아로 합성해 운송 시 기존 유통망을 활용할 수 있고 운송 과정에서 손실률이 적기 때문이다. 하지만 수소를 암모니아로 합성하는 기술은 이미 상용화된데 반해, 암모니아에서 다시 수소를 추출하는 기술은 아직 초기 단계다.
이에 포스코는 KIST, RIST와 함께 암모니아에서 수소를 대용량으로 추출하는 기술 개발을 추진해 그린수소 사업 경쟁력을 제고한다는 방침이다. 향후 개발된 기술을 활용해 해외에서 생산된 그린수소를 국내 산업·발전용 원료 및 에너지원 등으로 공급할 계획이다.
현재 포스코가 추진 중인 그린수소 사업모델은 풍력·태양광발전 등 재생에너지로 만들어진 전력으로 물을 분해해 수소를 생산하고, 효율을 높이기 위해 이를 암모니아로 합성해 운송 및 저장 후, 다시 암모니아에서 수소를 추출해 산업·발전용 원료 및 에너지원 등으로 활용하는 것이다. 
포스코는 암모니아 수소 추출 기술개발 협력과 그린수소 생산 프로젝트 참여 등 지속적인 수소 사업 추진을 통해 그린수소의 생산-운송-저장-활용 가치사슬 기반을 마련하고, 수소 저장 및 운송용 강재와 솔루션을 개발하여 관련 인프라 구축도 선도해 나간다는 방침이다.                        

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