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동국제강 인천공장 에코아크전기로 (사진=동국제강)

(서울=NSP통신) 최정화 기자 = 중국산 철강재 유입량 확대와 운임 등 제반 비용 상승에 이어 건설 및 자동차업계 수요 부진과 친환경 설비 전환 비용 증가 등에 이르기까지 철강업계 부담이 점차 가중됨에 따라 업황 회복도 장기 지연되고 있다. 실적 약세 국면에서도 2050 탄소중립 과제를 실현해야 하는 만큼 철강 3사(포스코·현대제철·동국제강)의 탈탄소 전환 투자는 지속되는 상황이다. 이에 철강업계는 탈탄소 전환을 위한 통상환경 변화에 발맞춰 녹색철강 시장에서 전기로 도입을 가속화하는 등 새로운 활로를 모색하고 있다.

27일 업계에 따르면 철강 3사는 올해 탄소중립의 핵심기술인 전기로 설비 가동을 본격화하고 있다. 포스코는 지난 4월 전기용융로(ESF) 시험설비(Pilot ESF)를 가동해 첫 용선 생산에 들어갔다. 현대제철은 내달 전기로 재가동에 돌입할 예정이다. 동국제강은 지난 2010년 인천공장에 에코아크 전기로를 구축한 이후 2개 압연 라인을 통해 회사 전체 제강량의 60% 규모인 연간 약 220만톤 철근을 생산하고 있다.

포스코는 전기용융로 시험설비는 시간당 최대 1톤의 용선을 생산할 수 있는 규모로 지난해 7월 제작해 올해 1월 완공됐다. 안정적인 조업과 테스트를 통해 올해 4월 첫 출선에 성공해 총 15톤의 용선을 출선한 것으로 확인된다. 포스코는 지난 2015년 전기로를 운영했으나 수익성 저하를 이유로 가동을 중단했다.

포스코 관계자는 “이번 전기용융로 요소기술 개발과 하이렉스 기술 완성의 토대를 마련했다”며 “파일럿 설비인 만큼 향후 다양한 품위의 원료와 시험 조업으로 원료 장입 분포 최적화와 내화물 개발, 용선 품질 확보 등 전기용융로 요소 기술을 개발할 계획이다”라고 말했다. 포스코는 2026년 대형 전기로를 가동할 예정이다.

현대제철도 탄소중립 로드맵에 따라 지난 2020년에 가동 중단 됐던 박판열연 전기로를 용선(고로 쇳물)을 투입해 고부가제품을 생산할 수 있는 프리멜팅(Pre-Melting) 전기로로 재가동할 계획이다. 현대제철 측 관계자는 재가동 시기에 대해 “구체적인 가동시기는 시장 상황 등을 고려해 진행해 나갈 예정”이라고 말했다.

포스코의 전기용융로(ESF) 시험설비에서 쇳물이 출선되고 있는 모습 (사진=포스코)

◆ 그린스틸 첫 걸음은 ‘전자로 확대’부터

전기로를 통해 연 250만톤 쇳물을 생산할 경우 기존 고로 방식 대비 연간 최대 약 350만톤의 이산화탄소를 감축할 수 있다는 게 업계 추산이다.

다만 국내 전기로에서 생산되는 철근 출하량은 2년 연속 감소하는 추세다. 한국철강협회 통계에 따르면 지난해 전기로 생산량은 1968만3000톤이다. 전년(2074만2000톤) 대비 5.1% 감소한 수치로 10년 만에 최저 수준이다.

철강업계 관계자는 “철근과 형강 등의 80%가량이 주로 건설업계에 쓰이고 있는 만큼 최근 건설 경기 부진은 전기로 생산량에도 직접적인 영향을 미치고 있다”며 “철근 사업이 전방연쇄효과가 큰 기간산업인 만큼 장기화 국면에 접어든 부동산 경기 침체 등으로 인해 올 하반기 전기로 가동률은 더 줄어들 가능성이 크다”라고 분석했다.

한국은행의 투입산출표를 활용해 분석한 결과 철강산업이 전방산업에 미치는 영향(전방연쇄효과 1.52)은 전 산업(1.0)과 제조업 평균(1.05)을 크게 상회하는 것으로 나타났다. 또 수출의 생산 및 부가가치 유발효과를 제시했는데 작년 철강제품 수출을 통한 생산유발액은 약 101조원, 부가가치 유발액은 약 22조원에 달하는 것으로 추정된다.

박경원 대한상공회의소 SGI 연구위원은 “만약 CBAM 본격시행으로 인해 철강업계 비용부담이 가중돼 생산활동이 위축될 경우 다른 제조·서비스업 전반의 생산과 부가가치 창출에 부정적인 영향을 미칠 것으로 전망된다”고 봤다. CBAM은 EU가 탄소비용이 반영되지 않은 수입품에 대해 EU 생산제품과 동일한 수준의 탄소비용을 CBAM 인증서 구매를 강제함으로써 부과하는 제도다.

철강 주요 수요국인 유럽연합(EU)이 2026년 탄소국경제도(CBAM)를 도입을 앞두고 있는 만큼 철강업계 수익성이 하방 추세지만 수소환원제철과 더불어 탄소중립 체제 전환의 핵심 대응책인 전기로 투자를 미룰 수는 없는 상황이다.

포스코는 약 6000억원을 투자해 연산 250만톤 규모 대형 전기로를 신설할 예정이다. 지난 2월 착공식을 가진 광양제철소는 내년 전기로 공장 준공을 마치고 2026년부터 가동에 들어갈 계획이다. 특히 포스코는 2027년까지 연산 30만톤 규모의 하이렉스(HyREX) 시험설비를 준공하고 2030년까지 기술을 상용기술 개발을 완료할 계획이다.

현대제철도 독자기술인 하이큐브(Hy-Cube) 기술 고도화를 통한 신전기로를 구축해 2030년까지 탄소배출을 약 40% 감축할 방침이다. 하이큐브는 신전기로에 철스크랩과 고로의 탄소중립 용선, 수소환원 직접환원철 등을 혼합 사용해 탄소배출을 최소화하는 동시에 최고급 판재를 생산한다. 현대제철은 하이큐브 기술을 적용한 신전기로를 통해 저탄소를 실현은 물론 전기로 생산품의 품질 저하도 극복한다는 구상이다.

동국제강은 이미 전기로 가동을 통해 온실가스 배출량을 30% 저감하는 효과를 내고 있다. 이와 함께 동국제강은 현재 연구개발 중인 하이퍼 전기로 기술을 통해 전기로 생산효율을 끌어올릴 계획이다. 120톤급 전기로에 기술적용을 연구개발 중이며 향후 다른 전기로에도 해당 기술을 확대 적용할 방침이다.

NSP통신 최정화 기자(choijh@nspna.com)

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