화석 연료 사용없이 수소 가스 사용해 철광석 환원 입증
현재까지 약 100t 생산...품질 양호
2026년까지 상업적인 규모로 화석 연료 사용없이 강재 생산해 공급하는 것 목표
스웨덴 기업들이 세계 최초로 수소 환원 해면철(Sponge Iron)을 프로젝트 규모로 데모플랜트에서 생산을 시작했다.
이 기업들은 스웨덴의 철강원료 가공 전문업체 SSAB, 광산 회사 LKAB, 다국적 전력 회사 바텐폴(Vattenifall)이다. HYBRIT라는 이름의 공동 프로젝트로 화석연료를 전혀 사용하지 않는 철강 제품을 개발하기 위해 협력하고 있다. 이러한 기술은 제철 공정에서 발생하는 배출량 중 약 90%를 절감할 수 있다고 한다.
스웨덴 롤레오에 소재한 HYBRIT 데모 플랜트는 해면철(sponge iron)의 시험 생산을 완료했으며, 석탄 및 코크스를 사용하여 산소를 제거하는 대신 화석 연료를 사용하지 않고 수소 가스를 사용하여 철광석을 환원할 수 있다는 것을 입증했다고 지난 2일 밝혔다.
HYBRIT는 화석 연료를 사용하지 않고 전기로 생성된 수소를 사용하여 시범 프로젝트 규모로 철광석을 직접 환원한 최초의 사례이며, 현재까지 약 100t을 생산했으며 품질 또한 양호하다고 밝혔다. 전체 철강 생산 공정의 모든 부분에서 화석 연료가 아닌 원료를 사용해 만들어진 에너지를 활용해 제철공장에서 발생하는 이산화탄소 배출을 없애는 것이 근본적인 목표다.
이들 기업은 수소 환원이 미래의 비화석 연료 기반의 제철·제강을 위한 중요한 이정표가 될 것이며, HYBRIT를 통해 최초로 2026년까지 상업적인 규모로 화석 연료를 전혀 사용하지 않는 강재를 생산해 공급하는 것을 목표로 광산에서 최종 강재 제품에 이르기까지 가장 효율적인 가치 사슬을 만들 계획이라고 설명한다.
직접 환원 공정에 사용되는 수소는 화석 연료를 사용하지 않고 생산된 전기를 사용하여 물의 전기 분해를 통해 생산되며, 즉시 사용하거나 추후 사용하기 위해 저장해 놓을 수 있다. 지난 5월 스웨덴 룰레오에 위치한 직접 환원 데모 플랜트 근처에 시범 프로젝트 규모의 수소 저장 시설을 건설하는 작업에 착수했다고 전해졌다.
또한 스웨덴 에너지청(Energy Agency)의 지원을 받아 건설된 데모 플랜트에서 수소 환원 해면철을 생산하기 위한 시험 가동을 시작했다. 수소 기술을 활용하여 성공적으로 생산된 해면철은 미래의 비화석연료 기반 강재의 원료로 사용된다.
LKAB의 CEO 잔 모스트롬(Jan Mostrom)은 "이것은 전체 철강 산업게를 위한 중대한 혁신"이라며 "2026년에는 스웨덴 옐리바레에 있는 첫 데모 플랜트를 바탕으로 상업적 규모의 생산을 시작할 것"이라고 말했다. 또한 LKAB가 전체 생산 공정을 해면철로 전환한 이후부터는 철강 산업의 전환을 실행하게 되므로 전 세계의 연간 이산화탄소 배출량의 3,500만 톤을 저감할 수 있게 될 것이며, 이것은 스웨덴 내 전체 배출량의 2/3에 해당하는 양이라고 한다.
SSAB의 CEO 마틴 린드크비스트(Martin Lindqvist)는 "이 기술 혁신은 스웨덴 및 핀란드에서 기후 목표를 달성하고 유럽 전역에 걸쳐 배출량 감축에 기여할 수 있다는 의미"라며 "새로운 일자리를 창출하고 수출 성공 사례를 만들 수도 있다"고 밝혔다. 올해 초 소량이지만 수소 환원 기법으로 제조한 철강재를 고객에게 공급하고, 2026년에는 비화석연료 강재를 대규모로 공급할 계획이다.
현재의 제철 산업은 전 세계 이산화탄소 배출 총량의 7%를 차지하고 있으며, 이 프로젝트는 스웨덴과 핀란드에서 이산화탄소 배출량을 잠재적으로 각각 10% 및 7% 저감할 수 있다.
케미컬뉴스 박주현 기자
