최근 국제사회는 화석연료 기반 산업화로 인한 지구 기온 상승으로 인하여 해수면 상승, 기상이변 증가, 생물종 멸종 등 기후변화를 야기하였습니다. 이러한 기후변화의 주요 원인은 인간활동에 의한 온실가스 배출이며, 지구 평균기온이 2℃ 상승할 경우 인류의 생존이 위협받을 수 있다고 경고하고 있습니다.(IPCC)
* IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change) : UN산하 기후변화 전문가 패털

이러한 저탄소 패러다임 본격화로 세계 각국에서는 CO₂ 정책 및 온실가스 감축목표를 수립하였으며, 철강업계에서도 감축 목표를 달성하기 위해 노력하고 있습니다.

주요국의 자발적 온실가스 감축 기여 목표
(INDC, Intended Nationally Determined Contribution)

국가별 목표(%), 시기(년), 비고(기준년도)의 주요국의 자발적 온실가스 감축 기여 목표, INDC현황표입니다.

국가	목표(%)	시기(년)	비고(기준년도)
중국	-60~65	2030	2005
EU	-40	2030	1990
일본	-26	2030	2013
미국	-25~28	2025	2005
한국	-37	2030	BAU*

*BAU(Business As Usual) :
온실가스 감축을 위한 인위적인 조치를 취하지 않았을 때의 배출량

다만, 현존하는 제철기술로는 제한적인 수준의 감축만 가능한 상황이기 때문에 세계 각국의 철강업계에서는 기존 탄소 공정에서 수소 공정으로의 전환을 기본 기술 개념으로 채택, 기술개발을 추진하고 있습니다.

주요국의
CO2 저감기술 개발동향

국가별 목표(%), 시기(년), 비고(기준년도)의 주요국의 자발적 온실가스 감축 기여 목표, INDC현황표입니다.

국가	주관	총사업비(사업기간)
일본	COURSE 50 프로젝트 정부 주도 장기기술 개발 주관 (2030년까지 기술개발 완료, 2050년까지 실용화 및 확산)	250억엔 (08~17)
EU	ULCOS 프로젝트 주관 (2050년까지 기술개발 완료 및 실용화)	8억2500만유로 (04~15)
미국	전기로/CCS/Hydrogen Flash Smelting 환원 기술개발 (DOE 에너지프로그램과 연계)	7.1백만불

국내 철강업계 또한 폐열회수, 에너지효율 개선 등 현존 기술로는 제한적인 수준의 감축만 가능한 상황이기 때문에 세계 최고 설비 경쟁력을 유지하면서 근본적인 CO₂ 저감 기술을 개발하기 위해 ‘수소환원제철기술’의 개발이 착수되었습니다. 철강제품의 생산은 크게 제선(고로) → 제강 → 압연 단계를 거쳐 진행되며, 고로(용광로)에서 쇳물(용선)을 만들기 위해 철광석과 석탄을 사용합니다. 철광석은 자연상태에서 적철광(Fe₂O₃), 자철광(Fe₃O₄)과 같이 산소와 결합된 산화물 형태로 존재하며, 이를 환원시키기 위해 석탄을 환원제로 사용합니다. 이 과정에서 화석연료인 석탄(C)이 연소하면서 필연적으로 온실가스가 배출되고 있습니다.

수소환원제철기술은 기존에 환원제로 사용하는 석탄(C) 대신 수소(H₂)를 일부(최대 10%) 활용하는 기술입니다. 석탄 대신 수소를 사용하기 때문에 CO₂ 대신 물(H₂O)를 배출하게 되며, 이를 통해 기존 탄소환원공정 대비 CO₂ 배출량을 15% 이상 감축할 수 있는 친환경 제철 기술입니다.

현재 포스코, 현대제철 등 22개 산학연 컨소시엄이 참여하고 있으며, 고로 및 전기로를 포함하여 철강산업 전반에 걸쳐 온실가스를 저감하기 위해 3가지 세부 과제(고로, 전기로, 수소증폭)의 기술 개발을 추진하고 있습니다. 2018년부터 2024년까지 1, 2단계로 나누어 Lab/Pilot 단계의 실증연구를 진행하고 있으며, 이후 경제성 및 적용 가능성이 높은 기술에 대해 단계적으로 적용 가능성을 검토 및 적용할 계획입니다.