저탄소와 부상한 직접환원철, 관심·투자 필요

저탄소와 부상한 직접환원철, 관심·투자 필요

  • 철강
  • 승인 2021.08.18 06:05
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기자명 에스앤엠미디어 snm@snmnews.com
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탄소 중립에 따른 저탄소순환경제 시대로의 전환이 본격적으로 진행되면서 친환경 생산기술 확대에 따른 철강 및 금속 스크랩 등 원료 확보전이 갈수록 치열해지고 있다.

저탄소 생산기술의 개발과 더불어 스크랩의 효율적인 활용을 통해 탄소 중립 시대에 대응하겠다는 것이 현재 주요국들이 빠르게 추진하는 전략이다. 이에 따라 가장 먼저 주목받고 있는 것이 스크랩이다. 

올해 들어 세계 스크랩 시장은 빠른 변화를 보이고 있다. 탄소 중립 전략에 따라 세계 최대 소비국인 중국의 스크랩 수입 재개와 더불어 지속적인 설비투자를 진행 중인 동남아 지역 신흥국을 중심으로 한 철스크랩 소비도 크게 늘어나는 추세를 보이고 있다.

특히 세계 주요국가들의 탄소 감축 전략을 본격화하면서 앞으로 철스크랩 수요는 지속적으로 늘어날 수밖에 없고 자급도가 낮아 수입에 의존하는 국가들에게는 또 다른 위협요인이 되고 있다.

스크랩과 더불어 고철 대체재인 DRI(직접환원철, Diret Reduction Iron)도 다시 주목받기 시작했다. DRI는 철광석을 고체상태에서 천연가스(CO, H)를 변성해 환원가스화 하거나 석탄을 직접 투입해 철광석을 환원해 만들어진 철의 함유량이 90~95%의 분말 상태의 철원이다. 

쉽게 말하면 철광석에서 산소를 제거한 ‘스펀지 Iron’이라고 할 수 있다. 주로 미니밀 제품의 품질을 향상시키기 위해 스크랩을 대신하는 대체 철원으로 활용돼 왔다.

그동안 여러 가지 단점 등으로 인해 활용이 많지 않았지만 저탄소 생산기술 등의 개발이 본격화되면서 DRI의 활용이 크게 늘어날 것으로 전망된다. 

이미 세계 주요국에서는 새로운 친환경 기술을 통해 DRI의 활용을 확대하겠다는 계획을 세우고 있다.

현재 DRI는 세계 제강공정에서 사용되는 원료의 5% 수준으로 선철이나 철스크랩에 비해서는 그 비중이 매우 낮은 수준이다. 

또한 그동안은 철광석을 직접환원하는 방식으로 DRI를 생산했지만 최근에는 수소를 이용한 DRI 생산이 가능하게 되면서 탄소중립 시대에 가장 적합한 철원으로 급부상하고 있다.

최근 DRI 공장 신설도 급증하고 있는데, 자원강국인 중동 및 북아프리카 지역을 중심으로 이뤄지고 있다. 신설되는 공장의 대부분이 천연가스를 기반으로 한 친환경 프로세스가 주를 이루고 있다. 특히 탄소 중립이 본격화되면서 자원회사나 미니밀사, 천연자원 보유국 등에 국한되지 않고 주요 철강사들도 투자에 나서고 있는 추세다.

DRI나 HBI는 환원과정 연료로 천연가스를 활용한다는 점에서 환경측면에서 큰 장점을 갖고 있다. 

DRI는 철광석을 선철로 전환하기 위해 수소(천연가스)를 연료로 산소를 제거하기 때문에 석탄을 사용하는 고로 방식 대비 이산화탄소의 배출이 크게 낮다.

세계적으로 선철의 93% 정도가 고로방식으로 생산이 이뤄지고 있다는 점에서 천연가스를 기반으로 한 DRI 생산 확대는 탄소를 감축할 수 있는 대안의 하나로 떠오르고 있다. 

물론 경제적인 천연가스 확보가 전제가 돼야 하기 때문에 기존 생산방식을 대체하는 데는 한계가 있다. 이 때문에 기존 고로방식에서 DRI를 활용해 탄소를 감축하는 여러 가지 기술개발 등도 진행되고 있다.

우리나라도 탄소 감축 등을 위해서는 스크랩 사용 등을 확대할 수밖에 없는 상황으로 최근 다시 이슈가 되고 있는 DRI 분야에 있어서도 주목해야 한다. 

탄소 감축과 함께하는 철강산업의 기술 트렌드 및 시장의 변화에 따른 비즈니스 모델에 대한 검토와 더불어 이를 활용할 수 있는 방안도 모색할 필요가 있다.

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