산업부 산업·에너지 연구·개발 우선 예타 목록에 포함
이르면 올해부터 재정 지원…데모플랜드 건설 등 숨통
산업통상자원부는 11일 민가 주도의 연구개발 전략기획과 투자의사 결정을 위한 ‘2024 전략기획투자협의회 1차 회의’를 열고, 2024년 산업·에너지분야 연구·개발 예비타당성 조사 추진계획안을 마련했다.
이 계획안에는 한국형 수소환원제철 실증기술 개발사업을 비롯 모두 10개 사업이 포함됐다.
산업부는 정부의 연간 예비타당성 조사 신청 대상 추진사업을 부처별 가용예산 내에서 신청하도록 개편함에 따라 향후 3년 간 신규사업 가용예산이 연평균 5천억원에 이르며, 이를 △정부의 연구·개발 투자방향 △산업부 연구·개발 혁신방향 △국정과제 등을 기준으로 우선순위를 도출해 나가기로 했다.
이에 따라 이날 예타 추진 방향에 부합하는 10개 사업을 우선 대상으로 선정, 이날 심도 있는 논의가 이뤄졌다.
HyREX는 포스코가 지난 2007년 상용화에 성공한 파이넥스공법을 기반으로 기술개발에 나선 수소환원제철공법을 말한다.
철강산업은 그동안 철광석에서 쇳물을 뽑기 위한 환원제로 코크스(석탄)를 사용함으로써 탄소를 가장 많이 배출하는 업종으로 지목받아 왔으며, 공정 전환을 통한 탄소배출 감축 목표 달성이 국가적 이슈로 떠오르고 있다.
실제 우리나라의 2050년 산업 부문 탄소배출 감축 목표는 지난 2018년 대비 2억1천만t이며, 이 중 수소환원제철 전환 시 약 8천630만t을 감축할 수 있을 것으로 내다보고 있다.
기업 차원에서도 미국과 유럽 등이 자국 외 제품에 대한 탄소국경세 적용에 적극 나서면서 철강업계의 탄소중립은 이제 생존경쟁으로 치닫는 모양새다.
이를 위해 추진되고 있는 연구가 수소환원제철공법이다.
수소환원제철공법이란 기존 환원제인 코크스 대신 수소로 대체함으로써 탄소중립을 이뤄내는 공법을 말한다.
그러나 코크스의 경우 환원열이 발생하기 때문에 용광로 내에서 쇳물을 생산할 수 있지만 수소는 환원열이 발생하지 않기 때문에 제철공정의 혁명적 변화가 요구되고 있다.
즉 그동안 제철소의 랜드마크였던 용광로와 전로가 사라지는 대신 유동환원로와 전기로로 대체되는 등 제철공정 자체가 바뀌게 된다.
현재 세계 주요 철강사들은 기존 용광로공법을 기반으로 한 수소환원제철기술 개발에 나서고 있지만 완벽한 탄소중립을 이루기가 쉽지 않고, 고품질의 철광석을 사용해야 돼 경제성이 떨어진다는 평가다.
반면 포스코가 추진하는 HyREX공법은 철광석을 가루형태로 투입하기 때문에 철광석의 품질 제한을 받지 않는 데다 100% 그린수소를 환원제로 사용한다는 계획이어서 진정한 탄소중립까지 이뤄낼 수 있는 강점을 띠고 있다.
하지만 지금까지 누구도 나서지 못했던 미지의 기술인 데다 기존 상용기술인 파이넥스공법을 기반으로 하지만 유동환원로 추가는 물론 기존 사용하던 용융로 대신 전기로로 대체해야 하는 등 기술적 보완이 상당하다.
포스코는 수소환원제철 실증기술 개발을 목표로 포항제철소내에 100만t규모의 HyREX데모플랜트를 짓기로 하고, 지난 2022년부터 설계에 들어가 오는 2028년까지 준공한다는 목표를 세워놓았다.
하지만 데모플랜트 건설에만 1조 원에 이르는 천문학적 투자가 요구되고 있어 민간기업 단독투자에 어려움을 겪고 있다.
포스코는 또 데모플랜트를 통한 실증기술 개발에 성공할 경우 빠르면 오는 2031년 포항제철소 내 고로 3기를 순차적으로 수소환원제철로로 전환한다는 방침이지만 추정투자비만 20조 원대에 이를 것으로 추정돼 본격적인 투자에 나설 경우 재정적 부담이 적지 않은 상황이다.
이런 가운데 정부가 11일 ‘한국형 수소환원제철 실증 기술 개발 사업’을 신규 예비타당성 조사 신청대상으로 확정함에 따라 빠르면 올해부터 재정 지원을 받을 수 있게 돼 숨통이 트일 전망이다.
이날 회의를 주관한 강경성 1차관은 “기업과 연구자들이 혁신을 위해 도전할 수 있도록 민간 주도로 투자 방향을 정하고 정부가 실행해 나가겠다”고 밝혔다.
정치, 경제, 스포츠 데스크 입니다.