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[초점] 호주 철광석 메이저 3곳, DRI 기반 기술 개발에 주력

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[초점] 호주 철광석 메이저 3곳, DRI 기반 기술 개발에 주력

리오틴토 호주 필바라 광산. 사진=리오틴토이미지 확대보기
리오틴토 호주 필바라 광산. 사진=리오틴토
세계적인 철강 산업의 탈탄소화 추세가 가속화되면서, 직접 환원철(DRI) 기반 기술 개발이 중요해지고 있다. DRI는 석탄 대신 수소를 사용하여 철광석을 환원하는 기술로, 탄소 배출량을 크게 줄일 수 있다. 이러한 변화에 발맞춰 호주 철광석 메이저 3곳이 DRI 기반 기술 개발에 주력하고 있다.

1월 세계 최대 철강 제조업체인 차이나 바오우는 중국 광둥성에서 DRI의 상업 생산을 시작했다. 이는 중국에서 두 번째로 가동된 상업 규모의 DRI 공장이며, 철강 산업의 탈탄소화를 위한 중국의 적극적인 노력을 보여주는 상징적인 사건이다.
DRI 생산에는 고로에서 사용되는 것보다 철 함량이 높은 DR 등급의 철광석이 필요하다. 이에 호주 철광석 메이저 3곳은 기존의 저철분 용광로급 광석 생산에서 벗어나 DR 등급 광석 생산으로 전환하고 있다. 필바라 철광석을 활용한 DRI 기반 기술 개발도 활발하게 진행되고 있다.

최근 제강업체들은 기존의 고로-기초 산소로부터 DRI-전기 아크로(EAF) 제강 경로로 전환하는 추세를 보이고 있다. 이는 DRI 기술의 발전과 더불어 EAF 기술의 향상으로 가능해진 변화이다. DRI-EAF 제강 경로는 탄소 배출량을 더욱 줄일 수 있으며, 생산 비용을 절감할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

호주 철광석 산업은 DRI 기술의 발전과 DRI-EAF 제강 경로의 등장으로 인해 큰 변화에 직면하게 될 것이다. 호주 철광석 메이저 3곳은 DRI 기반 기술 개발에 적극적으로 투자하여 변화에 대응하고 있으며, DR 등급 광석 생산을 확대하여 새로운 시장 기회를 포착할 계획이다.

리오 틴토, 세계 최대 규모의 고급 철광석 매장지 개발로 철강 산업 탈탄소화에 앞장서


글로벌 광산 기업 리오 틴토는 캐나다 사업장에서 생산되는 DR급 철광석을 스웨덴 철강 스타트업 H2 그린스틸에 공급하는 다년 계약을 체결하며 철강 산업 탈탄소화에 앞장서고 있다.

H2 그린스틸은 현장 생산되는 그린수소를 활용한 DRI-EAF 제강로를 통해 리오 틴토의 DR급 철광석을 사용할 예정이며, 2024년 1월에는 프로젝트 진행을 위해 52억 달러의 추가 자금 조달을 발표했다.

리오 틴토는 필바라 광업 능력 투자를 지속하는 동시에 DR급 철광석의 전 세계 공급 증대를 위해 해외 주요 신규 광업 투자에 상당한 자본 지출을 확대하고 있다. 특히 서아프리카 기니에 위치한 세계 최대 규모의 미개발 고급 철광석 매장지인 시만두 프로젝트에 주력하고 있다.

평균 Fe 함량 65%로 필바라 광석보다 높은 이 매장지는 용광로 제품뿐만 아니라 DR급 철광석 생산이 가능하며, 리오 틴토는 중국 컨소시엄 파트너들과 함께 개발 중인 두 광산 중 한 광산의 지분 53%를 보유하고 있다.

이 광산의 철도 및 항만 인프라 공동 개발에 대한 리오 틴토의 투자 비중은 미화 62억 달러로 추정되며, 최종 투자 결정은 2024년 예상된다.

리오 틴토는 시만두 프로젝트가 철강 산업 탈탄소화를 위한 포트폴리오를 강화하고 중요한 새로운 고급 철광석 공급원을 제공할 것으로 강조하며, 2025년 첫 생산을 시작하여 30개월 이상 생산량 증가를 통해 연간 6000만 톤(Mtpa)에 도달할 것으로 예상된다.

또한, 벤처 파트너들이 있는 시만두의 또 다른 광산은 60Mtpa의 추가 생산량을 제공할 전망이다.

리우데자네이루는 시만두 프로젝트가 저탄소 DRI 기반 철강 회사들에게 공급함으로써 철강 산업 탈탄소화에 기여할 것으로 기대하며, 제철 배출을 줄이기 위한 개발 프로젝트를 지속적으로 확대하고 있다.

하지만 리오 틴토는 아직 측정 가능한 Scope 3 배출 감소 목표를 설정하지 못한 점이 아쉬운 부분이다.

포테스큐, 탈탄소 시대 선도하는 야심 찬 목표와 전략


포테스큐는 리오 틴토와는 대조적으로, 2040년까지 스코프 3 배출량 순제로를 목표로 설정하며 동종 최초의 과감한 도전을 선언했다. 이를 위해 아프리카 철광석 개발에 적극적으로 나서고 있으며, 2023년 12월 가봉 벨링가 철광석 프로젝트 첫 선적을 성공적으로 완료했다.

벨링가 프로젝트는 호주 외부에서 진행되는 첫 번째 프로젝트로, 상당한 규모와 높은 등급의 잠재력을 지닌 것으로 평가된다. 초기 징후에 따르면, 규모 및 크기가 기니의 시만두와 유사할 가능성이 제기되고 있다.

첫 번째 선적분은 60년대 초반 수준의 Fe 함량을 보였지만, 이번 인도는 등급보다는 물류 열차 시스템 검증에 초점을 맞춘 것으로 분석된다. 광산에 대한 전면적인 평가가 진행 중이며, 향후 프로젝트가 저탄소 철강 제조에 미치는 영향에 대한 구체적인 정보가 기대된다.

포테스큐는 이미 호주에서 67% 이상의 Fe 함량을 가진 철광석을 생산, 출하하며 DR 등급을 충족하고 있다. 아이언 브릿지 프로젝트는 마그네타이트 광산 개발을 위한 첫 번째 프로젝트로, 마그네타이트는 현장에서 헤마타이트보다 Fe 함량이 낮지만 DR 등급까지 가공하기 용이하다.

디노 오트란토 포테스큐 메탈 CEO는 "아이언 브릿지 프로젝트는 프리미엄급 마그네타이트 제품으로, 제품 포트폴리오를 넓히고 다양화 기회를 제공할 뿐만 아니라 그린 아이언을 만들기 위한 에너지 전환에 매우 중요하다"고 강조했다.

현재 파열된 수도관 문제로 인해 생산량 감소와 1억5000만 호주 달러의 수리 비용이 예상되고 있지만, 생산 증대를 위한 노력은 지속되고 있다.

마그네타이트는 앞으로 탈탄소화된 철강 작업에 중요한 역할을 할 것으로 전망된다. 포스코와 리버티 스틸은 마그네타이트를 기반으로 호주에서 저탄소 제철 프로젝트를 진행하고 있으며, 더 많은 광산 개발 계획도 추진되고 있다.

포테스큐는 탈탄소 시대를 선도하는 야심 찬 목표와 전략을 통해 지속가능한 미래를 향한 노력을 이어갈 것으로 기대된다.

BHP의 철강 탈탄소화 전략: 고급 철광석 vs. DRI 기반 제조


BHP는 다른 철강 회사들과는 달리 단순한 고급 철광석 생산량 증가보다는 필바라 지역의 고로급 광석 생산량 확대에 집중하고 있다. 이는 Scope 3 배출량 감소를 위해 탄소 포집, 이용 및 저장(CCUS) 기술 개발과 필바라 광석을 활용한 DRI 기반 철강 제조 기술 개발에 투자하는 전략과 연결된다.

BHP는 세계 최대 야금 석탄 출하 기업으로서, 석탄을 사용하는 용광로를 탈탄소화하는 CCUS 기술에 주목하고 있다. 하지만 독일 싱크탱크 아고라 인더스트리의 보고서에 따르면, 2020년 이후 대부분의 철강 회사들은 CCUS 대신 수소 기반 또는 수소 준비 DRI 공장을 선택하고 있다. 2030년까지 DRI 공장의 프로젝트 파이프라인은 94Mtpa에 달하는 반면, 용광로 기반 CCUS는 1Mtpa에 불과하다.

BHP는 HBIS, ArcelorMittal 등과 함께 탄소 포집 개발 프로젝트를 추진하고 있지만, 전 부문 CCUS의 실적이 저조한 점을 고려할 때, 2050년까지 Scope 3 배출량 순제로 목표 달성은 어려울 것으로 예상된다. 또한, BHP는 측정 가능한 Scope 3 배출량 감축 목표를 설정하지 않고 있어, 실질적인 탈탄소화 노력에 대한 의문이 제기된다.

2024년에는 석탄 사용 감소와 철강 기술 전환이 더욱 가속화될 것으로 예상되며, 기업들은 Scope 3 배출에 대한 책임감을 더욱 강조해야 할 것이다. DRI 기반 제강 솔루션에서 용광로 등급의 철광석을 사용할 수 있는 기술 개발은 철강 탈탄소화와 철광석 채굴자의 Scope 3 배출량 감소에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

DRI 기반 제조 기술 개발과 더불어 DR 등급 철광석의 공급 확대도 중요하다. 장기 철광석 공급 전략의 차이는 이미 나타나고 있으며, 이러한 전략 중 일부는 다른 전략보다 더 성공적일 가능성이 높다. BHP는 철강 탈탄소화 시대에 경쟁력을 유지하기 위해 DRI 기반 제조 기술 개발과 필바라 지역의 고로급 광석 생산 확대에 집중하는 전략을 지속적으로 검토하고 개선해야 할 것이다.


김진영 글로벌이코노믹 기자