기후변화 대응이 전 세계 산업의 최우선 과제로 떠오르면서, 탄소 다배출 산업인 철강 분야에서도 친환경 기술 전환이 빠르게 진행되고 있습니다. 전통적인 고로 중심의 제철 방식에서 벗어나, 탄소 배출을 획기적으로 줄일 수 있는 다양한 친환경 제철 기술이 도입되고 있으며, 전 세계 철강사들이 이를 적극적으로 실현 중입니다.
1. 수소환원 제철(Hydrogen-Based Steelmaking)
▶ 개요
- 기존 코크스 대신 수소(H₂)를 환원제로 사용하여 철광석을 제련
- 반응 부산물로 이산화탄소(CO₂) 대신 물(H₂O)이 생성되어 탄소중립 가능
▶ 대표 기술
- HYBRIT (스웨덴): SSAB·LKAB·Vattenfall 공동 개발
- H2 Green Steel (유럽): 전기로 + 수소환원 혼합 방식 추진 중
- 포스코 HyREX (한국): 유동환원로 기반의 수소환원 기술 개발 중
2. 고철 기반 전기로 확대
전기로(EAF)는 고철을 재활용하여 전기 아크로 용해하는 방식으로, 고로 대비 탄소 배출량이 최대 80%까지 낮습니다. 특히 신재생 에너지와 결합 시 실질적인 탄소중립이 가능하다는 장점이 있습니다.
- 특징: 설비 규모 유연, 재생 원료 활용, 투자비용 상대적 저렴
- 한계: 품질 관리 어려움, 고급강 생산 한계 → 합금·정련 기술과 병행 필요
3. CCUS 기술의 제철 적용
CCUS(Carbon Capture, Utilization and Storage)는 이산화탄소를 포집하고, 이를 저장하거나 새로운 자원으로 활용하는 기술입니다.
- 적용 방식: 고로 굴뚝 등 배출 지점에 포집 시스템 설치
- 활용 사례: 포집된 CO₂를 화학소재, 연료, 건축 자재 등으로 전환
4. 전과정 평가(LCA) 기반 친환경 인증 강화
- 철강 제품의 제조부터 폐기까지 전 과정에서 발생하는 환경 영향을 평가
- ECO-Label, Environmental Product Declaration(EPD) 인증 확산
- 기업 ESG 경영 강화와 맞물려, 지속가능한 소재 수요 증가
5. 스마트 제철소와 디지털 전환
- 에너지 최적화: AI, IoT로 실시간 에너지 흐름 분석 및 낭비 방지
- 설비 예지보전: 고장 예측을 통해 에너지·자원 손실 최소화
- 원격 공정제어: 탄소 배출 감시 및 공정 개선 자동화
6. 국내외 기업들의 기술 개발 동향
- 포스코: ‘2050 탄소중립’ 선언, HyREX, 스마트 제철소 확대
- 현대제철: 전기로 기반 특수강 생산 확대
- SSAB(스웨덴): 세계 최초 ‘화석연료 제로’ 강판 생산 성공 (2021)
7. 마무리
친환경 제철 기술은 이제 선택이 아닌 필수입니다. 전 세계 철강 산업은 수소 기반 제철, 전기로 확대, CCUS, 디지털 전환 등을 통해 ‘녹색 철강’으로의 패러다임 전환을 본격화하고 있습니다. 탄소중립을 실현하는 미래 철강산업의 핵심은 기술혁신이며, 지속가능한 성장과 지구 환경 보존을 동시에 추구하는 전략이 절실합니다.
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