포스코, 글로벌 그린철강 시대를 선도하기 위한 발걸음 : 2021 수소환원제철 국제 포럼

 

 

[2050 탄소중립 사회로의 전환]

지구온난화로 자연재해, 해수면 상승 등 이상기후 현상이 세계 곳곳에서 나타나고 있다. 현재 지구의 평균기온은 지난 400년 중 가장 높으며, 지금 이 순간에도 기후변화는 현재진행형이다. 그리고 2021년 5월, 미국 해양대기청NOAA의 대기 관측소에서 ‘대기 중 이산화탄소 평균 농도’가 1958년 이산화탄소량을 관측한 이래 최대치인 419.13ppm을 기록했다고 밝혔다. 이는 산업화 시기에 비해 50% 증가한 수치이자, 400만 년 전 지구온난화 시기와 비슷한 규모라 볼 수 있다.  국제사회에서는 기후변화 문제의 심각성을 인지하고, 지구온난화를 막기 위한 다양한 노력을 펼쳐왔다. 1992년 브라질 리우에서 ‘UN기후변화협약’을 체결하였으며, 이후 협약에 참여한 당사국들이 매년 모여 당사국총회COP를 개최하였다. 그러나 기후변화협약은 구체적인 이행방식을 규정하지 않았기에, 제3차 당사국 총회COP3가 열린 일본 교토에서 UN기후변화협약의 구체적 이행방법을 담은 기후변화에 관한 국제연합 규약의 ‘교토의정서(1997년)’를 채택하게 된다. 그리고 2015년, 제21차 당사국총회에서 온실가스 배출량을 더욱 엄격히 줄이지 않으면 세계적 재앙을 피할 수 없다는 공감대가 형성되면서, ‘파리협정(2015년)’이 새롭게 채택되었다. ‘교토의정서’가 선진국의 온실가스 감축 목표치를 규정한 국제협약이라면, ‘파리협정’은 선진국뿐만 아니라, 개도국까지 모두 참여하는 보편적 기후변화체제이다.

또한 ‘파리협정’에서는 산업화 이전 대비 지구 평균온도 상승을 2℃보다 훨씬 아래로 유지하고, 나아가 1.5℃로 억제할 것을 목표로 삼고 있다. 지구온도 상승을 1.5℃ 이내로 억제하기 위해서는 2050년까지 ‘탄소 순배출량이 0’이 되는 탄소중립 사회로의 전환 필요성을 강조한 것이다.

 

[탄소중립 이행에 앞장서는 기업들]

2016년 발효된 파리협정 이후, 121개 국가가 ‘2050 탄소중립 목표 기후동맹’에 가입하면서, ‘탄소중립Carbon Neutral’은 전세계에서 가장 중요한 화두로 떠올랐다. 탄소중립이란 “지구의 온도를 높이는 주범인 온실가스(주로 이산화탄소) 배출량을 최대한 줄이고, 불가피하게 발생한 온실가스는 CCUS(Carbon Capture, Utilization and Storage·Sequestration, 이산화탄소 포집·활용·저장) 기술을 통해 실질적인 이산화탄소 배출량을 ‘0Zero’로 만드는 개념”이다. 즉, 배출되는 탄소와 흡수되는 탄소량을 같게 하여 탄소 ‘순배출이 0’이 되게 하는 것을 의미하므로, 탄소 중립을 ‘넷-제로(Net Zero)’라고도 부른다.
기후학자들과 UN을 포함한 국제기구들의 점점 더 심각한 경고와 함께 지속가능한 미래를 위한 ESG(환경·사회·지배구조) 경영에 대한 대내외적인 압력이 강해지고있다. 유럽과 미국에서는 탄소배출을 많이 한 교역상품에 세금을 부과하는 ‘탄소 국경세’까지 논의되고 있으며, ‘가치소비’나 ‘미닝아웃(MeaningOut)’을 중시하는 소비자가 늘어나면서 기업의 친환경 활동이 더욱 중요해졌다. 소비자의 3분의 1이 제품을 구매할 때, 기업의 친환경 활동 여부를 고려하여 선택하기 때문이다. 이에, 기업들은 친환경 경영 및 탄소배출을 줄이기 위한 계획을 밝히거나 이를 이행하기 위한 다양한 노력을 펼치고 있다.

국내 대표 철강기업인 포스코의 경우, 정부의 탄소중립 목표에 발맞추어 2020년 12월 ‘2050 탄소중립’을 선언하였다. 기업시민으로서 환경문제에 관심을 가지고 탄소를 감축하기 위한 많은 노력을 기울이겠다는 의지를 표명한 것이다. 그리고 ‘수소경제를 견인하는 그린수소 선도기업’이라는 비전을 발표하며, 본격적인 수소 사업 강화에 앞장서고 있다. 또한, 포스코는 2050년까지 500만 톤(t)의 수소 생산 체계를 구축하고, 수소 사업을 통해 매출 30조를 달성한다는 구체적인 목표와 함께 그린수소 기술과 수소환원제철 등 수소 활용 기술 확보에 집중하고 있다. 세계에서 가장 많이 생산되는 소재 중 하나인 ‘철강’의 탈탄소화는 필연적인 과제이다. 그러나 탄소중립 목표를 달성하는 과정에서 많은 도전에 직면할 수밖에 없으며 혼자의 힘으로는 해결하기 어렵다. 그러므로 이해관계자들과의 지속적인 소통과 파트너십을 통하여 공동의 노력을 기울이는 것이 중요하다. 이에, 포스코는 2021년 2월 환경부의 K-EV100(한국형 무공해차 전환) 사업에 가입하여 환경부 사업에 협력하고 있으며, 대한상공회의소를 중심으로 현대차, SK, 포스코 등이 참여하는 ‘탄소중립 연구조합’도 추진 중이다.

또한, 포스코, 현대제철 등 국내 대표 철강기업 6개 사가 참여하는 산학연관 협의체 ‘그린철강위원회’를 출범시켜 ‘2050 탄소중립 공동 선언문’에 서명했다. 특히, 지난 10월에는 ‘수소환원제철 국제 포럼(Hydrogen Iron & Steel Making Forum 2021)’을 개최하여, 전 세계 철강업의 지속가능한 발전을 위한 수소환원제철 기술 교류의 장을 마련하였다. 수소환원제철 국제 포럼은 대통령의 축사로 시작하여, 산업통상부 장관, 탄소중립실행위원장(국회의원) 등이 참여하고, 에드윈 바손(Edwin Basson) 세계철강협회 사무총장, 각국 철강협회, 아르셀로미탈, 일본제철 등 해외 철강사 CTO, 그 외 원료공급사, 엔지니어링사, 수소공급사 등 유관 업계와 국제기구 주요 인사 등 전 세계 48개국 1,200여 명이 참여한 국내 최대 규모의 철강기술 포럼이었다. 또한, 이번 포럼은 포스코가 ESG 흐름에 맞춰 전 세계 철강사들에게 탄소중립 실현을 위한 아젠다를 제시하고, 그린철강 시대를 주도해 나가겠다는 의지를 담은 새로운 시도였다고 볼 수 있다.

 

[수소환원제철로 그리는 Green Tomorrow]

철강은 자동차, 조선, 전자, 건설 등의 산업발전과 우리 삶을 편리하게 만드는 데 많은 기여를 해왔다. 그리고 ‘철’은 소재 대비 단위당 CO2 배출량이 적고 재활용률이 높은 최고의 소재이다. 철 1톤을 생산할 때 발생하는 CO2는 2.3톤 수준으로 알루미늄, 탄소섬유, 마그네슘 등 다른 소재와 비교했을 때 CO2 배출량이 매우 낮은 수준이다. 또한, 철의 재활용률은 85%로 자원의 선순환 역시 매우 활발하며, LCA(Life Cycle Assessment, 전 생애주기 평가) 관점에서도 인정받는 친환경 소재이다. 그러나 철강업의 탄소배출 총량은 큰 편이다. 그 이유는 철이 탁월한 성능과 경제성을 갖춘 데다 단위당 탄소배출량이 적은 친환경 소재이다 보니, 활용도가 워낙 높아 생산량이 절대적으로 많기 때문이다.

1709년 에이브러햄 다비 1세(Abraham Darby)가 ‘코크스 제철법’을 개발한 뒤 인류는 고로를 통해 철을 생산해왔다. 석탄과 철광석을 각각 코크스와 소결광으로 가공하여 고로에서 용선을 만들어 내는 생산방식은 매우 효율적이나, 필연적으로 탄소를 배출할 수밖에 없었다. 이를 해결하기 위해 포스코는 석탄을 이용한 기존 방식에서 벗어나 친환경적인 ‘수소환원제철(POS-HyREX)’이라는 새로운 생산기법 개발에 착수하며, 친환경 미래를 위한 선도적 발걸음을 내딛고 있다.

수소환원제철 생산방식은 포스코의 독자적인 제선기술인 ‘파이넥스(FINEX) 공법’을 활용한 것으로, ‘고로’가 아닌 유동로에 석탄 대신 수소가스를 투입 환원하여 탄소 대신 물을 배출하고, 석탄 용융로는 전기로로 대체하여 공정 내 탄소배출을 원천적으로 제거하는 공법을 말한다. 수소환원제철은 석탄을 이용한 기존의 방식과 같이, 철광석에서 산소를 떼어내 철을 제조하는 것은 같다. 그러나 이 과정에서 기존의 방식은 철을 생산할 뿐만 아니라 이산화탄소도 함께 발생시킨다. 반면, 수소환원제철 공법은 석탄 대신 고농도의 수소를 환원제로 사용하여 철을 얻어내기 때문에, 철광석에 있는 산소가 수소와 반응하여 물이 되고 순수한 철만 남는다. 이에, 수소환원제철 공법이 상용화될 경우 제철과정에서 이산화탄소 발생량을 0에 가까운 수준으로 감축될 것으로 기대된다.
기업은 사회와 조화를 이루며 성장해야 지속가능하다. 포스코는 기후변화에 대한 대응은 미래의 문제가 아니라, 지금부터 해결해 나가야 하는 현재의 이슈이며, 더나은 미래를 위한 지속가능한 발전을 달성하기 위해 매우 중요한 어젠다라고 보았다. 이에, 포스코는 탄소중립 목표를 달성하기 위하여 기업시민 기반의 ESG 경영을 가속화하고, 제품과 기술의 혁신을 통해 탄소중립 실천에 적극적으로 대응하고 있다. 또한, 앞으로 수소환원제철소를 구현하여 ‘글로벌 그린철강 시대’를 선도하기 위한 발걸음을 계속해서 이어나갈 것으로 기대된다.

출처 : 기업시민리서치 12호