40조 쏟는 포스코 수소환원제철⋯상용화까지 수익성 확보 과제

석탄 대신 수소로 쉿물 뽑는 기술
상반기 하이렉스 공법 실증 착수
유럽 탄소 장벽 본격화 대응 차원
전기료ㆍ수소 공급 가격 부담 커
업계 "정부 차원 지원책 강구해야"

포스코의 수소환원제철 기술이 실증 단계에 진입했지만, 상용화까지 난관이 적지 않다. 저렴하고 안정적인 그린수소 확보라는 에너지 난제와 더불어, 기존 설비를 폐기하는 데 따른 매몰 비용 처리 등 경제적 타당성 확보가 최대 과제로 부상하고 있다. 기술적 성공을 넘어 ‘친환경 철강의 수익성’을 증명해야 하기 때문이다.

19일 철강업계에 따르면 포스코가 탄소중립 시대의 생존 전략이자 철강 산업의 판도를 바꿀 하이렉스(HyREX) 공법을 적용시킨 ‘수소환원제철’ 실증 설비(Demo Plant) 착공에 나선다. 올해부터 전면 시행된 유럽의 탄소국경조정제도(CBAM) 등 글로벌 환경 규제가 현실화된 가운데, ‘꿈의 기술’로 불리는 하이렉스(HyREX) 공법을 통해 정면 돌파에 나선 것이다. 수소환원제철 기술 실증사업은 최소 40조 원 이상이 투입될 것으로 예상되는 대형 프로젝트다.

포항제철소 내에 지어질 연산 30만t(톤) 규모의 하이렉스 데모플랜트는 2028년 준공이 목표다. 포스코는 2030년까지 상용 기술을 개발하고, 2050년까지 포항·광양의 기존 고로 7기를 모두 수소환원제철로 바꿀 계획이다. 장인화 포스코홀딩스 회장도 신년사를 통해 철강 사업 경쟁력 제고를 위한 과제로 수소환원제철 및 전기로 건설의 차질 없는 진행을 꼽았다. 다만 포스코 측은 “공장 착공은 일정이 아직 유동적”이라며 “늦어도 올해 상반기 안에는 시작하려고 계획을 갖고 있다”고 밝혔다.

문제는 기술적 실현이 곧 수익성으로 직결되지는 않는다는 점이다. 수소환원제철은 석탄을 태워 열을 얻는 기존 고로 방식과 달리, 모든 공정을 전기로로 처리해야 한다. 필연적으로 전력 소모량이 급증할 수밖에 없는 구조다. 산업용 전기 요금은 2021년 kWh당 105원에서 2025년 180원으로 4년 동안 71%나 올랐다. 업계의 지속적인 요청에도 정부는 타 업종과의 형평성을 이유로 어렵다는 입장을 고수하고 있다.

수소 공급 가격 역시 상용화의 큰 걸림돌이다. 현재 수소 거래가는 1kg당 1만 원대를 유지하고 있다. 하지만 업계에서는 기존 고로 방식과 경쟁할 수 있는 수익성을 맞추려면 수소 가격이 1kg당 2,000원~3,000원 수준까지 떨어져야 한다고 입을 모은다. 현재 시세보다 무려 5분의 1 이하로 낮아져야 한다는 계산이다.

수소환원제철은 아직 고로에서 만드는 제품보다 순도(purity)가 높지 않다는 단점도 있다. 수소환원제철에서는 당분간 범용 제품을 위주로 만들 수밖에 없다는 뜻이다. 철강 업계가 생존을 위해 고부가 제품 개발에 투자를 집중해도 모자라는데, 결국 범용 제품에 투자를 하는 상황이 돼버린 셈이다. 업계 관계자는 “전기요금이나 수소 공급 가격 인하는 결국 정부 지원이 필요한 사안”이라며 “포스코가 정부, 국회 여러 통로 통해 의견을 개진 중인 것으로 안다”고 말했다.