현대제철이 미국에 건설할 예정인 친환경 제철소를 소개한다.

현대제철은 오는 4일 경기 고양시 일산킨텍스에서 열리는 ‘월드 하이드로젠 엑스포(WHE) 2025’에서 미국 루이지애나에 건설 예정인 전기로 제철소 모형을 최초 공개한다고 1일 밝혔다.

WHE 2025는 글로벌 수소 기업들이 최신 기술과 산업 트렌드를 공유하고 협력 기회를 찾는 행사로, 올해부터 ‘수소 국제 컨퍼런스’와 수소 산업 전시회 ‘H2MEET’가 통합돼 컨퍼런스와 전시를 아우르는 플랫폼으로 운영된다.

현대제철은 이번 행사에서 2029년 상업생산을 목표로 하는 미국 전기로 제철소의 구체적인 모습과 수소환원제철로 이어지는 중장기 기술 로드맵을 선보인다.

관람객은 직접환원철(DRI)을 생산하는 원료 생산 설비인 DRP(Direct Reduction Plant), 전기로, 열연·냉연 설비 등 주요 공정과 인근 인프라를 조감도 모형을 통해 확인할 수 있다.

또한 전시 영상에서는 천연가스를 환원제로 사용하는 직접환원 공정을 도입해 단계적으로 수소 사용 비율을 높여 궁극적으로 수소환원제철로 전환하는 과정을 보여주며, 탄소저감 프로세스 이해를 돕는다는 설명이다.

현대제철이 연구개발 중인 미래 핵심 공정 기술과 설비 로드맵, 넷제로(Net-zero) 달성을 위한 중장기 비전도 함께 제시돼, 관람객은 상용화가 가까운 기술부터 장기적인 기술 지향점까지 현대제철의 탄소중립 전략 방향을 한눈에 파악할 수 있다.

현대제철 관계자는 “이번 월드 하이드로젠 엑스포를 통해 현대제철의 미래 비전과 기술력을 글로벌 무대에 알리고, 현대자동차그룹의 일원으로 탄소중립 전략에 기여하는 역할을 적극적으로 보여줄 것”이라고 말했다.

전기로 제철소 모형 사진 [현대제철 제공]

한편 전기로 제철소는 철스크랩과 직접환원철(DRI)을 주요 원료로 사용해 전기 아크 열을 기반으로 쇳물을 생산하는 방식으로, 고로 대비 탄소 배출량과 설비 규모가 작아 탈탄소 전환 흐름에서 핵심 공정으로 주목받고 있다.

전기로는 전기를 열원으로 사용해 고철과 환원철을 용해한 뒤 후속 제강·압연 공정으로 이어지는 구조를 갖는다.

기존 고로·전로 방식이 철광석과 석탄을 이용해 선철을 생산한 뒤 강으로 제련하는 일관제철 시스템이라면, 전기로 공정은 재활용 고철 중심의 제강 체계라는 점에서 근본적인 차이가 있다.

전기로 공정은 고철 재활용 비중이 높고 석탄 대신 전기를 사용해 철강 1톤당 이산화탄소 배출량이 고로의 약 4분의 1 수준으로 알려져 있어 환경 대응 측면에서 유리한 구조를 갖는다.

또 설비 투자와 부지 규모가 상대적으로 작으며 가동과 정지가 쉬워 수요 변화에 맞춘 유연한 운영이 가능하다는 점도 특징이다.

최근 세계 철강업계는 탄소국경조정제도(CBAM)와 각국 감축 규제가 강화되면서 고로 의존도를 낮추고 전기로 비중을 높이는 전략을 추진하고 있다.

다만 고철만으로는 품질·수급 한계가 존재해 수소 기반 직접환원철(DRI)과 결합한 전기로 모델이 차세대 친환경 제철소의 표준 후보로 논의되고 있다.

수소환원제철은 기존 고로에서 환원제로 사용되던 석탄·코크스를 수소로 대체해 철 생산 과정에서 이산화탄소 대신 물을 배출하는 방식으로 설계된 공정이다.

전통 고로 공정은 일산화탄소가 철광석에서 산소를 제거하는 환원반응을 일으키는 과정에서 대량의 이산화탄소가 발생하지만, 수소환원제철에서는 고온 수소가 철광석과 반응해 산소를 제거하고, 생성물 대부분이 수증기 형태로 배출돼 탄소 직배출을 대폭 줄일 수 있다.

수소 기반 공정은 고로 대비 온실가스 배출을 90% 이상 감축할 수 있다는 점에서 탄소중립 전략의 핵심 기술로 평가되지만, 청정수소 공급 체계, 수소 저장·운송 인프라, 재생에너지 기반 전력 확보 등 인프라 구축 과제가 남아 있는 상황이다.