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통상 철강사가 쇳물을 만드는 방식은 고로와 전기로로 나뉜다. 고로는 용광로에 철광석·석회석·코크스 등을 넣는 방식이고, 전기로는 전기를 열원으로 해 고철을 녹이는 방법이다.
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이번에 도입하는 전기로·고로 복합생산프로세스는 두 공정에서 생산한 쇳물을 혼합하는 방식이다. 기존에는 고로를 통해 만들던 제품을 생산한다. 고로 수준의 품질을 유지하면서도 전기로 쇳물을 활용해 탄소 배출을 기존 대비 20%가량 절감한다는 계획이다.
포스코 역시 올해 중 광양제철소에 수소환원제철을 위한 전기로 준공할 계획이다. 연산 250만t 규모로, 저탄소 철강 생산 기반을 본격적으로 갖춘다는 구상이다.
이처럼 철강업계가 전기로 확대에 나서는 것은 수소환원제철 전환의 일환이다. 수소환원제철은 기존 탄소 기반 고로 공정 대신 수소를 환원제로 활용하는 방식으로, 탄소중립 실현을 위한 핵심 기술로 꼽힌다. 국내에서는 포스코를 중심으로 기술 개발이 진행 중이다. 향후 포스코는 포항에 수소환원제철 데모플랜트를 구축해 2030년까지 실증을 거쳐 단계적으로 확대할 방침이다.
현대제철은 수소환원제철 전환을 총 3단계로 추진한다. 전기로·고로 복합프로세스가 첫 단계이며, 2단계에선 신(新)전기로를 신설해 전기로 비중을 확대해 탄소 배출을 약 40% 저감한 제품을 생산할 계획이다. 3단계에서는 수소환원제철 기술을 적용한 제품을 생산해 기존 고로 대비 탄소 배출을 최대 90%까지 줄인다는 구상이다.
아울러 포스코와 현대제철은 미국 루이지애나주에 연산 270만t 규모의 전기로 기반 제철소에 공동 투자한다. 총 8조원을 투입해 올해 착공, 2029년 완공 예정이다.
글로벌 탈탄소 기조 속 저탄소 철강 시장을 선점하기 위한 움직임으로 풀이된다. 다만 전기로 확대에 따른 비용 증가 등 수익성 문제는 여전히 과제로 남아 있다. 최근 국내 산업용 전기요금 인상으로 생산 단가 부담이 커진 데다, 중국산 저가 제품의 공세까지 겹치며 경쟁 환경은 더욱 치열해진 상황이다.
업계 관계자는 “저탄소 철강 전환은 필수적이지만, 전기로를 확대할 경우 생산비가 늘어나 그만큼 가격 경쟁력은 떨어질 수밖에 없다”며 “향후 수소환원제철 단계까지 가기 위해서는 기술개발뿐만 아니라 전기요금 부담 완화 등 지원이 필요하다”고 말했다.
