BHP·포스코, 수소 기반 제철 기술 개발 MOU…2028년 시범공장 가동

호주 광산 대기업 BHP와 포스코가 30일 체결한 양해각서(MOU)에 따라 '배출가스 제로에 가까운' 제철 기술을 발전시키며 포스코의 수소환원 제철기술(HyREX)을 발전시킬 예정이라고 30일(현지시각) BHP 뉴스가 보도했다.

이 기술은 유동층 반응기(FBR)를 이용한 수소 기반 직접 환원철(DRI) 생산 공정과 환원철을 녹이는 전기제련로(ESF) 공정으로 구성된다.

양사는 포항에 있는 포스코의 하이렉스 시범 공장에서 기술 전문성을 공유하고 BHP의 필바라 철광석을 활용한 시험을 수행할 계획이며, 이 공장이 완공되면 대규모 제철을 위해 ESF와 통합된 수소 기반 FBR 기술을 사용하는 최초의 시설이 될 것으로 보인다.

포스코의 FBR 및 ESF 기술은 펠릿화 없이 미세한 철광석을 직접 사용하도록 설계됐다. 이는 광석을 사용하기 전에 펠릿으로 가공해야 하는 기존 샤프트 기반 DRI 공정과 다르다.
포스코는 이미 수소 기반 FBR 기술을 실험실 규모로, ESF를 파일럿 규모로 개발해 왔다. 이번 협력은 규모를 확대한 연간 30만 톤 규모의 통합 수소 환원 FBR-ESF 시범 플랜트의 기술 개발을 지원하고 BHP의 필바라 철광석을 사용한 시험을 포함한다.

BHP의 최고 상업 책임자 라그 우드는 "BHP는 포스코와 파트너십을 맺고 탈탄소화 제강 기술을 개발하고 발전시키는 데 고객과 계속 협력하게 된 것을 기쁘게 생각한다"고 말했다.

그는 "포스코와의 이번 협력은 철강 산업의 탈탄소화를 위한 또 다른 중요한 단계이며 제철소가 잠재적으로 철강 제조를 탈탄소화할 수 있는 다양한 경로를 열 수 있도록 지원한다"며 "이는 혁신적인 제철 분야에서 우리의 오랜 협력을 이어가고 있다"고 덧붙였다.

우드 책임자는 "우리는 탈탄소화 제강을 발전시키기 위해 우리가 할 수 있는 최선의 역할은 기술 개발을 지원하고 해당 기술이 향후 수십 년 동안 호주 철광석을 사용할 수 있도록 함으로써 고객이 탈탄소화할 수 있도록 돕는 것이라고 믿는다"고 말했다.

포스코 미래철강 R&D센터 소장 조명종 대표는 "포스코는 20년 이상의 FINEX 공정 운영 경험을 바탕으로 유동층 반응기를 활용한 수소 기반 제철 기술인 HyREX를 개발하고 있다"고 말했다.

그는 "현재 연간 생산 능력 30만 톤의 HyREX 시범 공장을 건설해 공정을 검증하고 있다"며 "이 분야에서 풍부한 노하우를 보유한 글로벌 철광석 공급업체인 BHP와의 새로운 R&D 파트너십을 통해 HyREX의 상업 운영 과정을 가속화하고자 한다"고 밝혔다.

포항제철소에 있는 포스코의 시범공장 건설은 곧 시작될 것으로 예상되며, 2028년 초 시운전을 목표로 하고 있다.

BHP와 포스코의 협력은 연구 개발에 중점을 두고 있으며, HyREX 기술의 성능을 입증하고 대규모로 타당성을 평가해 제강의 탈탄소화를 가능하게 하기 위한 혁신과 조치에 대한 두 회사의 의지를 강화한다.

철강 탈탄소화에 대한 BHP의 접근 방식은 탄소 포집·활용·저장(CCUS) 및 기타 수정을 통한 기존 용광로의 탈탄소화, 새로운 DRI(전기 제강 경로 포함) 및 전기화학적 환원 경로를 포함해 이러한 복잡한 문제를 해결하기 위한 여러 경로를 지원하는 것이다.

철강 산업은 전 세계 탄소 배출의 약 7%를 차지하는 주요 배출원이다. 탈탄소화는 기후 목표 달성을 위한 필수 과제로, 각국 정부와 기업들이 다양한 기술 개발에 나서고 있다.

수소 환원 제철은 석탄 대신 수소를 환원제로 사용해 이산화탄소 배출을 획기적으로 줄이는 기술이다. 포스코의 HyREX는 한국이 독자 개발한 차세대 친환경 제철 기술로 주목받고 있다.

전문가들은 BHP-포스코 협력이 글로벌 철강 산업의 탈탄소화를 가속화하는 중요한 계기가 될 것으로 평가한다. 세계 최대 철광석 공급업체와 선도적인 철강 제조사의 협력은 기술 상용화를 앞당길 수 있기 때문이다.

다만 수소 환원 제철의 상용화를 위해서는 경제성 확보가 관건이다. 수소 생산 비용과 설비 투자비가 높아 기존 고로 방식보다 생산 비용이 높다. 정부 지원과 탄소 가격제 도입 등이 필요하다는 지적이다.


신민철 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com