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개요

그린철강 시장에 빠르게 진입하려면 직접환원철(DRI)을 활용한 전기로 방식(DRI-EAF)을 도입해야 한다. 본 이슈페이퍼는 가스 DRI와 수소 DRI를 경제적으로 확보하는 방안을 제시했다.

내용

❔ 왜 중요한가 - 맥락:

전통적인 고로-전로 방식으로 생산되는 철강은 공급과잉 상태다. 반면, 탄소 배출을 줄인 그린철강은 공급능력에 비해 수요가 빠르게 늘고 있다. 세계 철강사들이 그린철강 시장을 선점하기 위해 경쟁적으로 투자에 나선 가운데 한국도 하이렉스 같은 수소환원제철기술을 개발하고 있지만, 상용화 목표 시점은 유럽∙중국보다 4~5년 늦다. 수소환원제철 기술 완성만 기다렸다가는 신시장을 놓칠 수 있다.
전기로에 쇳물 대신 철광석에서 산소를 떼어낸 직접환원철(DRI)을 더 많이 투입하면 기존 철강보다 탄소 배출을 빠른 시일 내 81%까지 줄일 수 있다. 따라서 고품질의 DRI를 경제적으로 도입하는 방안에 대해 전략적인 고민이 필요하다.

🔑 주요 내용:

단기적으로 중동의 가스 DRI를, 장기적으로 호주의 수소 DRI를 조달하는 전략을 구축해야 한다.

DRI 기반 전기로로 전환하면 생산단가가 18% 가량 인상되는데, 이를 보전하기 위해 탄소차액계약제도(CCfD) 같은 정책 지원이 필요하다.

🔎 깊이 보기:

가스 DRI는 중동에서

- 한국과 가깝고 정치외교적 리스크와 통상제약이 없는 국가 가운데 중동과 호주를 잠재적 DRI 수급처로 고려할 수 있다.
- 둘 중 가스 DRI는 중동의 비용 경쟁력이 단연코 높다. 국가 보조금으로 천연가스와 전력 가격을 매우 낮게 유지하고 있어 연료비가 호주의 21% 수준이기 때문이다. 계획 중인 생산능력도 호주보다 두 배 이상 많다.
- 이미 중국과 일본 자본이 중동에 많이 진출해 있다.

수소 DRI는 호주에서

- 수소 DRI는 호주가 중동보다 경쟁력 있다. 수소 DRI 경제성은 재생전력 가격에 달려있는데 호주의 태양광 발전단가(LCOE)가 사우디아라비아보다 낮고 세계적인 철광석 산지로 철광석 조달 조건도 좋기 때문이다.
- 호주, 중동 철강사뿐 아니라 일본, 중국 기업도 수소 DRI 생산기지 조성을 추진 중이다. 포스코도 서호주에서 관련 프로젝트를 추진 중이나 현재 수준의 투자만으로는 필요량을 확보할 수 없다.

문제는 비용

- 가스 DRI로 철강 생산공정을 전환할 경우 기존의 고로-전로 방식보다 약 18% 생산단가가 인상된다. 인상된 비용의 대부분은 원료비에서 발생한다.
- 탄소차액계약제도(CCfD)는 저탄소 기술 도입으로 인한 기업의 추가적인 비용을 정부가 보전해주는 제도이다. 해외에서 DRI를 도입해야 하는 기업의 투자 리스크를 현저히 낮출 수 있다.
- CCfD를 통해 250만톤급 고로를 DRI-EAF로 전환 시 15년간 총 4.2조원의 정부 예산이 소요될 전망이다.

💡 연구자의 한마디:

그린철강이라는 새로운 시장을 선점하지 않으면 한국 철강업계의 미래는 없다. 지금 당장 실행 가능한 전략을 마련하고 실행해야 한다.

*본 이슈브리프는 2024년 1월 발간된 『한국 철강산업의 넷제로 로드맵 및 전략Ⅱ』의 후속편입니다.