포스코 공장, 연간 350만t 친환경 쇳물 '콸콸'

2007년 이후 3400만t 철강 생산
용광로보다 탄소 배출 45% 줄 듯

석탄 대신 수소 활용하는
'수소환원제철' 공장에 1兆 투입

포스코 파이넥스 2공장에서 쇳물이 쏟아지고 있다. 포스코 제공

지난 10일 포스코 포항제철소 파이넥스(FINEX) 2공장. 경북 포항 영일만 바닷바람이 110m 높이의 공장으로 강하게 불어왔지만 2공장의 열기를 식히기에는 부족했다. 1500도 이상의 열로 철광석을 녹이는 용융로에 다가선 순간에 때마침 벌건 쇳물이 쏟아져 나왔다. 10m 거리에서도 얼굴이 화끈거릴 정도로 뜨거운 열기를 느낄 수 있었다.

파이넥스 공장은 탄소중립을 추진하는 포스코 기술의 주축이다. 2007년부터 최근까지 누적으로 파이넥스 2, 3공장은 3400만t의 고품질 쇳물을 생산하면서 오염물질을 대폭 줄였다. 이창형 포스코 파이넥스부 기술개발섹션 리더는 “탄소 포집·활용·저장(CCUS) 기술 적용이 쉬운 파이넥스 기술은 기존 용광로와 비교해 탄소 배출량을 45%가량 감축할 수 있다”며 “탄소는 물론 황산화물과 질소산화물 배출은 기존 용광로 대비 각각 40%, 15% 수준”이라고 말했다.

이 회사는 1992년 파이넥스 기술 개발에 착수해 2003년 현재는 폐쇄한 연산 60만t 규모의 1공장, 2007년 연산 150만t 규모의 2공장을 짓고 세계에서 처음 상용화에 성공했다. 2014년 1월부터는 연산 200만t 규모의 3공장을 가동 중이다. 이날 방문한 파이넥스 2공장의 제어실 모니터는 철광석에서 산소를 분리(환원)해 철을 생산하는 유동환원로를 보여주고 있었다. 철을 녹여 쇳물을 만드는 용융로 공정도 확인할 수 있다.

쇳물을 생산할 때 기존 용광로는 가루 형태의 철광석·석탄을 덩어리(소결 과정)로 만들어 투입한다. 덩어리로 만들기 위해 석탄을 태우는 과정에서 상당한 탄소가 배출된다. 반면 파이넥스 기술은 덩어리로 만드는 소결 과정을 없앴다. 가루로 된 석탄·철광석을 환원로·용융로에 넣어 쇳물을 뽑아내는 만큼 탄소와 공해물질이 발생하지 않는다. 이창형 리더는 “작년 4분기 파이넥스 공장의 생산원가가 중국과 일본 제철소를 크게 밑돌았다”며 “포스코의 다른 용광로와 비교해도 3%가량 저렴했다”고 말했다.

포스코는 2050년까지 탄소 순배출량(배출량-흡수량)을 제로(0)로 만드는 ‘2050 탄소중립’을 위한 구체적인 로드맵을 세웠다. 김희 포스코 탄소중립담당 상무는 “2030년 탄소 배출량을 2017~2019년 대비 20%(사회적 감축분 포함)가량 줄일 것”이라고 설명했다.

탄소중립 목표를 달성하기 위해 파이넥스에 이어 하이렉스 기술을 기반으로 하는 수소환원제철 개발에도 속도를 내고 있다. 철을 생산하는 과정에서 석탄 대신 수소를 활용하는 기술이다. 수소를 사용하는 만큼 탄소가 발생하지 않는다. 포스코 등은 국책과제를 통해 파이넥스 2공장 옆 부지에 1조원을 들여 2028년까지 100만t 규모의 수소환원제철 임시 공장을 준공할 계획이다.

주세돈 포스코 기술연구원장은 “수소환원제철은 유럽과 중동에서 추진하는 친환경제철(샤프트)과 비교해 원가 경쟁력이 상당한 데다 기술도 우수하다”며 “유럽식 제철소는 값이 비싸고 구하기도 쉽지 않은 펠릿(철광석을 구슬 형태로 만든 원료)을 활용하는 만큼 경쟁력이 떨어진다”고 말했다.

포항=김익환 기자 lovepen@hankyung.com