포스코 ‘친환경 제철소 구현’ 착착

기획시리즈
포스코 탄소중립 정책 현재와 미래
① 포스코 이산화탄소 포집·전환기술 실증 사업
국내 첫 실증 사례로 내년 완료
포스코 年 32만t 탄소감축 예상
상용화 성공하면 세계최초 기술
“철강업계 기후변화 대응에 기여”

포스코홀딩스와 한국전력이 4월 29일 수소 협력체계 구축을 위한 업무협약(MOU)을 체결한 가운데 기념촬영을 하고 있다. 오른쪽부터 최정우 포스코그룹 회장, 유병옥 포스코홀딩스 친환경미래소재팀장, 정승일 한국전력 시장, 최현근 전략혁신본부장. 포스코와 한국전력은 이산화탄소 포집 및 활용, 저장(CCUS) 기술에 대한 공동 연구개발을 하고 있다.

세계가 이산화탄소 등에 의한 온실가스로 인해 기후변화, 나아가 기후위기로 가고 있다.

쾌적하고 안전한 환경에서 인간 삶을 영위하기 위해 세계는 뒤늦게 나마 ‘탄소중립’ 정책을 추진하고 있다.
탄소중립은 산업혁명 이후 발전 모델의 한계에 대한 인식과 반성에 출발했다.

즉 기존의 성장 방법은 지속 가능하지 않다는 것이다. 현재와 같은 대량생산과 대량소비, 자본축적은 모두 화석연료에 기반하며 지속 가능한 사회를 위해서는 이를 전환하지 않으면 안된다.

철강산업은 탄소를 발생시킬 수 밖에 없는 공정 시스템으로 글로벌 철강사들은 탄소중립을 위해 연구개발(R&D)을 하고 있다.

그 중에서 포스코의 탄소중립 정책은 단연 돋보인다. 포스코의 친환경 제철소 구현을 위한 다양한 탄소중립 정책을 살펴본다.

코로나19 같은 팬데믹(세계적 대유행)과 기후변화는 현대 사회가 직면한 임계점이다.

감염병과 기후위기 극복이라는 현대사회의 리스크를 해결할 수 있는 구심점이 바로 ‘탄소중립’이다.

탄소중립이란 탄소 배출량과 흡수량이 균형을 이루어 순 배출량이 ‘0’이 되는 것을 말한다.

철강, 석유화학, 시멘트 업종은 우리나라 온실가스 배출량의 30% 이상을 차지한다.

기후위기 시대 포스코 등 화석연료 산업계가 희망을 걸고 있는 분야가 이산화탄소 포집 및 활용, 저장(CCUS)이다.

CCUS는 화력발전소나 산업시설 같은 대규모 고정 배출원에서 나오는 이산화탄소를 포집해 압축한 다음 파이프라인, 선박, 철도, 트럭 등을 통해 운송하고 이것을 영구저장할 지질층에 투입하는 기술을 말한다.

즉 화석연료를 연소하더라도 배출된 이산화탄소를 포집해 영구적으로 지질층에 집어넣을 수 있다면 기후변화에 영향을 주지 않을 것이라는 것이다.

이에 포스코는 지난해 11월 ‘이산화탄소 포집 및 전환(CCU)’ 기술 실증 사업의 가속화를 위해 킥오프 행사를 가졌다.

포스코는 이를 통해 생산과정에서 발생하는 이산화탄소를 재활용함으로써 연간 32만t의 탄소를 절감키로 했다.

이 사업은 포스코가 이미 2010년부터 포항산업과학연구원(RIST)과 함께 강화되는 환경규제에 대비해 철강 제조과정에서 발생하는 고온의 배가스 속 이산화탄소를 생산공정에서 다시 활용하고자 개발한 CCU 기술을 현장에 적용해 보는 것이다. 포스코의 선제적이고 적극적인 탄소중립 의지를 엿볼 수 있다.

고로, 전로, 파이넥스 용융로 공정에서 발생하는 고온의 가스에서 고순도 이산화탄소를 분리 포집한 후, 코크스 오븐에 취입해 부생가스발전의 열원으로 활용하는 코크스 오븐 가스(COG) 가스로 전환하는 것이 핵심인 저탄소 친환경 기술개발 사업이다.

이 기술을 적용하면 코크스 오븐 하나 당 연간 3~5만t에 달하는 이산화탄소 저감 효과로 포항과 광양에 위치한 양 제철소의 전 코크스공정에 적용 시 연간 총 32만t의 탄소감축이 가능할 것으로 보고 있다.

실증 사업은 국가의 2050 탄소중립 시나리오와 포스코가 지난 2020년 발표한 ‘2050 탄소중립’ 목표 달성을 위해 철강업계가 추진하는 이산화탄소 포집 전환 기술의 국내 첫 실증 사례로 기간은 내년 12월 까지.

포스코는 이와 함께 공정 엔지니어링 기술개발까지 완료해 설비제작 및 설치까지 아우르는 기술 패키지를 구축하기 위해 학계 및 연구기관 9곳이 참여해 민관 합동 국책 연구과제로 진행된다.

한국에너지기술연구원은 이산화탄소의 포집 및 분리 기술개발과 검증을 담당하고, 포항산업과학연구원은 철강산업에 특화된 이산화탄소 전환 기술개발을 주도한다.

포스텍은 인공지능을 활용해 최적 공정을 설계한다. 핵심 요소 기술개발과 온실가스 배출 저감 효과의 정량적 평가를 위해 한국과학기술정보연구원(KISTI), 연세대학교, 계명대학교 등도 참여한다.

포스코는 이미 기초 연구와 데모플랜트 가동을 통해 탄소감축 효과 검증과 경제성 평가를 마쳤으며 관련 주요 특허 20편도 출원 등록을 마친 상태다.

이 기술이 상용화에 성공하면 철강공정에 적용하는 세계 최초의 이산화탄소 포집 및 전환 기술이 된다.

또한 국내외 주요 철강기업에 기술 수출도 가능해 획기적인 탄소중립이라 할 수 있어 철강사 등 화석연료 산업계의 기대가 상당하다.

김기수 포스코 공정엔지니어링연구소장은 “세계 최초로 진행하는 대용량 이산화탄소 포집 및 자원화 기술 실증 사업을 통해 국내 CCU 기술 수준이 한단계 성장할 것으로 기대한다”며 “산학연 협력을 기반으로 기술개발에 속도를 높여 철강업계의 기후변화 대응에 기여하겠다”고 말했다.

이진수기자 다른기사 보기