스웨덴 철강업계, 탄소 배출 없는 생산에 도전

탄소 배출이 가장 많은 산업은 철강 분야다. 산업별 비중에서 24%를 차지한다. 철강으로 인한 탄소 배출량 감축은 전 세계가 배출 목표를 달성하는데 꼭 필요하다.

이런 가운데 EU에서도 탄소 배출 감축에 적극적인 스웨덴이 나섰다. 스웨덴은 특히 철강이 발전한 나라다. 환경도 살리고 국가경제도 살리기 위해서는 철강을 생산하면서 탄소 배출도 줄이는 것이 중요하다.
철강 생산은 2018년 전 세계 온실가스 배출량의 5.4%를 차지했다. 국제 에너지기구(IEA)에 따르면 이 과정에서 소비되는 모든 에너지의 약 75%가 석탄을 사용하여 생성됐다. 스웨덴이 주목한 것은 광석에 열을 가해 철을 분리하는 과정에 필요한 에너지를 탄소 배출이 많은 화석이 아닌 수소를 사용하는 데 주목한 것이다.


◇철강회사 SSAB, HYBRIT 프로젝트 시작

1978년 설립된 SSAB는 화석을 사용하지 않고 철을 제조하는 분야의 기술 리더다. HYBRIT는 화석 없이 강철을 만든다. SSAB는 화석 없는 강철 개발을 통해 스웨덴 총 탄소 배출량을 최소 10% 감축한다는 목표를 세우고 동 프로젝트를 테스트하고 있다. 이 기술이 성공해 상용화될 경우 전 세계 철강 생산 과정에 배출되는 탄소 감축에 획기적인 기여를 할 수 있다.

한편 제강에서 발생하는 탄소 배출량은 재생 에너지를 사용하여 단순히 줄일 수 없다. 이는 석탄의 탄소가 조강을 만들고 나중에 철광석에서 강철을 만드는 데 필요한 산소와 결합하기 때문이다. 탄소와 산소는 함께 이산화탄소를 생성한다.

이에 SSAB는 탄소 대신 수소를 사용하여 철광석에서 산소를 제거할 수 있는 새로운 기술을 개발하기 시작했다. SSAB는 2026년부터 이 기술로 연간 약 900만t의 생산을 목표로 한다.

스웨덴 북부의 광산 마을 키루나의 철광석 생산 업체 LKAB 및 전력회사 바텐폴과 함께 HYBRIT 프로젝트를 시작했다. 작년 9월부터 석탄을 사용하지 않고 철강을 만들기 시작하는 테스트 시설을 가동하고 있다.
광산 회사 LKAB에 따르면 키루나는 하루에 6개의 에펠탑을 만들기에 충분한 철광석을 채굴하고 있다. 이 기술은 현재 독일의 티센크룹과 잘츠기타를 포함해 많은 회사에서 테스트 하고 있다. 티센크룹은 2025년 연간 약 1000만t, 잘츠키타는 생산 시기는 아직 확정되지 않았지만 연간 약 700만t 생산을 목표로 하고 있다.


◇ 바가스 홀딩, 세계 최초 무공해 철강 생산사업 H2 그린 스틸 추진

2014년 설립된 스톡홀름에 본사를 둔 바가스 홀딩(Vargas Holding)도 탄소가 없는 강철 생산이 목표다. 화석 없는 제조공정을 기반으로 대규모 철강 생산에 도전하고 있다.

H2 그린 스틸은 세계 최초로 수소 생산 장치를 활용해 무공해 철강을 생산하는 사업으로 스웨덴의 유틸리티 차량 제조업체인 스카니아(Scania)와 독일의 철강 제조업체인 빌스테인(Bilstein)과 독일의 플랜트 제조업체 SMS그룹이 참여한다.

2024년에 생산을 시작해 2026년까지 연간 250만t의 수소 동력 강철을 생산하고 2030년에 500만t을 생산할 예정이다.

제철을 위해 많은 양의 녹색 전기가 필요하다. H2 그린 스틸 공장 가동에 필요한 전력은 800메가와트로 현재 스웨덴 연간 총 전력 소비량의 2% 정도다. 또한 제강 공정 자체에도 열에너지가 필요하다. H2 그린 스틸 사업의 승패는 에너지 효율성에 있다.

다만 HYBRIT 프로젝트와 H2 그린 스틸 모두 수소를 열에너지로 활용하기에 수력발전소가 15개가 있는 스웨덴 북부 노르보텐 지역에서 가능하다. 수력이 없는 곳에서는 풍력이나 태양력을 에너지원으로 활용해 수소로 전환해 에너지를 사용할 수 있다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com