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버밍엄대학 CO₂ 90% 감축기술 개발…5년간 1조9500억원 절약
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미국 보스턴 메탈은 아르셀로미탈로부터 1억2000만 달러(약 1473억 원)의 투자비를 확보하여 무탄소 철강생산 기술개발에 본격 진입했다. 또 영국 버밍엄대학의 연구팀은 제강과정에서 이산화탄소를 90% 가까이 감축할 수 있는 혁신적인 기술을 개발했다고 외신이 보도했다.
매사추세츠에 본사를 둔 보스턴 메탈은 마이크로소프트가 이미 자본을 투자한 기업인데 이번에 세계 2위의 철강기업 아르셀로미탈로부터 대규모 투자를 받아 ‘녹색 철강’ 제조 현실화에 좀 더 진입했다.
보스턴 메탈이 개발한 기술은 석탄을 태우는 대신, 버스 크기의 셀에 담겨있는 철광석에 전기를 흐르게 하여 철과 산화물을 분리시킨 다음 ‘액체 금속’을 수집하는 방식이다. 이 기술은 매사추세츠 공과 대학의 도널드 새도웨이 교수와 앙투안 알라 노어 교수가 개발을 주도했다.
보스턴 메탈은 새로운 기술이 철강생산 과정에서 모든 이산화탄소를 제거할 수 있다고 자신하며, 2026년까지 생산량을 수백만 톤으로 늘릴 것이라고 밝혔다. 더구나 제강과정에서 발생한 슬래그(폐기물)에서도 금속을 추출할 수 있다고 밝혔다.
보스턴 메탈은 아르셀로미탈이 투자한 자금으로 보스턴 인근 워번에 있는 파일럿 공장에서 생산을 확대하고 브라질에서 상업 생산을 시작하는 데 사용할 것이라고 밝혔다. 보스턴 메탈의 최고경영자(CEO) 타데우 카네이로는 "자사의 기술은 철강 생산을 대규모로 탈탄소화 하도록 설계됐다"고 밝혔다.
한편 영국 버밍엄 대학의 연구원들이 개발한 무탄소 강철 제조기술은 용광로에 코크스를 투입하여 철광석을 녹이는 과정에서 발생하는 이산화탄소를 철광석 반응에 재사용할 수 있는 일산화탄소로 변환시키는 방법이다.
위룽딩 교수와 해리엇 킬달박사가 공동 고안한 이 기술은 버밍엄 대학 웹사이트에 공개됐다. 이 기술은 온도 변화를 통해 화학 반응을 수행하는 열화학 사이클을 사용해 실현된다. 이렇게 하면 "일반적으로 손상되는 CO₂가 반응하면서 유용한 부분으로 바뀌어 거의 완벽한 폐쇄 탄소 루프를 형성한다"고 설명했다.
이 방법은 필요한 코크스의 양만큼 이산화탄소 배출량을 크게 줄이고 결과적으로 제강과정에서 이산화탄소 배출량을 최대 88%까지 낮출 수 있다. 연구 논문에 따르면 이 방법을 영국의 나머지 두 고로에서 구현할 경우 5년 동안 12억8000만 파운드(약 1조9493억 원)를 절약할 수 있고 국가 전체 탄소 배출량을 2.9% 줄일 수 있다고 주장했다.
위르딩 교수의 보고서는 철강 부문의 탈탄소화를 위해 새로 개발된 기술을 적용할 경우 엄청난 규모로 고로제철소 자산을 버리지 않고 CO₂ 감소와 비용 절감을 즉시 실현할 수 있다는 설명이다.
전 세계 철강 산업은 기후에 미치는 영향이 적은 청정 공정으로 전환하는 초기 단계에 있다. 유럽 철강 제조업체들은 전통적인 석탄 화력을 기반으로 한 제강 공법을 대체할 수 있는 대안을 발표한 바 있다. 특히 일부 자동차 제조업체는 주주와 고객과의 약속 이행을 위해 청정 철강재를 선별하여 구매하고 있는 실정이다.
무탄소 철강재의 구현은 올해부터 적용되는 기후변화 정책의 가장 주목되는 부문이어서 철강기업들의 신 제강기술 개발은 더욱 활발해질 것으로 예측된다.
김종대 글로
