日 정부·여당, 탈탄소 투자 세금 우대·연구 지원
일본제철, 배출 제로화는 거액 비용 ‘기업 한계’
녹색·환경 투자’, 세계 각 국 ‘탈탄소 경쟁’ 본격

2050년까지 온실가스 배출량 제로(0)화 목표를 세운 일본 정부·여당이 이의 실행을 위한 정책을 적극 추진하겠다고 밝혔다.

우선 온실가스 저감 제품의 생산설비 투자 우대 세제를 도입하고 연구개발 지원 기금도 설립키로 했다. 최근 들어 더욱 가속화되고 있는 세계적 환경 정책에 동조하기 위해 일본도 기술혁신과 ‘녹색 투자’ 추진을 통해 차세대 성장과 연결시키고자 하는 국가적 전략으로 이해된다. 일본경제신문은 11월 13일 스가 요시히데 총리가 10월 말 2050년 온실가스 배출 제로화 목표를 표명하는 등 세계 각 국의 탈탄소 기한 선언 등 친환경 경제가 본격화하고 있다고 전했다.

그러나 일본 철강업계를 대표하는 일본철강연맹 회장이자 일본제철 사장인 하시모토 에이지는 최근 2050년 온실가스 배출 제로화 정부 목표에 당혹감을 감추지 못한 바 있다. 일본제철은 정부의 정확한 의도를 확인하는 등 최근 분주한 움직임을 보이고 있다.

하시모토 사장은 온실가스 배출 제로화가 세계적 흐름이며 기업들도 이에 적극 임해야 한다는 필요성은 인식하고 있다고 밝혔다. 다만 철강업계로서 배출 제로 목표를 달성하기 위해서는 거액의 비용이 들어가 개별기업으로는 한계가 있다며 기술적인 면과 비용적 측면을 고려할 때 철강업체의 제로화 시기는 2100년 정도가 가능할 것으로 정부 목표에 맞추기는 쉽지 않다고 밝힌 바 있다.

한편, 녹색 투자 등 친환경 경제 활동 등 세계 각 국의 탈탄소 경쟁이 가속화되고 있다. 각 국 정부는 규제 개혁 등 정책을 총동원하고 녹색 투자를 확대하기 위한 각종 정책을 수립하고 있다며 차세대 기술 투자가 필수적이라고 밝혔다.

특히 미국의 조지프 바이든 대통령 당선자는 4년간 2조달러(약 2227조원) 규모의 환경 인프라 투자를 공약으로 내건 바 있다. 한국도 2025년까지 5년간 ‘그린 뉴딜’에 73조4천억원을 투입할 계획을 밝힌 바 있다. 유럽연합(EU)은 2021~2027년 7개년 동안 약 1조8천억유로(약 2370조원)의 중기 예산 중 약 30%를 기후변화 대책에 충당키로 한 바 있다. 이중 독일은 500억유로(약 65조8200억원)의 경기부양책 중 전기자동차 구입 보조금 등 친환경을 축으로 삼고 있다.

코로나19 바이러스로 침체된 경제 부흥과 환경 경제를 연계해 성장의 선순환을 이뤄간다는 것이 최근의 세계 각 국 움직임이라고 분석했다.
 

‘탄소중립 철강만 사용’…수요업체 8개사 참여, 확대 추진
100% 재생가능 에너지 ‘RE100’ 이어 소재 탄소제로화 요구 거세질 듯

영국의 비정부조직(NGO)인 더기후그룹(The Climate Group)은 12월 1일 이산화탄소(CO₂) 배출량 0(제로) 강재의 이용을 촉진하는 단체 ‘스틸 제로(Steel Zero)’를 조직했다고 밝혔다.

‘스틸 제로’는 덴마크의 세계 최대 해상 풍력발전 회사인 오스테드사 등이 참여해 2050년까지 CO₂ 제로 강재를 100% 사용하는 것을 목표로 정했다. 오스테드사 외에 호주의 건설사 레이튼(Leighton) 그룹과 영국의 부동산 대기업 그로브너(Grosvenor) 그룹의 영국·아일랜드 법인 등 강재를 사용하는 수요기업 8개사가 참여를 결정했다. 건설, 전력 외 자동차사 등 철강재 수요 기업들의 가입을 진행하고 있다.

더기후그룹은 기업의 사용 전력 전량을 재생 가능 에너지로 조달하는 것을 목표로 하는 ‘RE100(Renewable Electircity 100%)’으로 잘 알려져 있다. 한국에서는 고려아연의 100% 자회사인 호주 썬메탈(Sun Metals)이 최근 전 세계 대형 제련소 중 최초로 'RE100'에 가입했다. 썬메탈은 2040년까지 제련소 필요전력을 100% 신재생에너지인 청정전력으로 조달할 방침이다. 'RE100'에는 현재 애플, 구글 등 269개의 세계적 기업들이 가입했다.

더기후그룹은 에너지를 넘어서 최대 소재인 철강재까지 청정에너지로 생산한 제품을 사용하여야 전 세계적인 탄소 중립을 보다 더 확실하게 실행할 수 있다는 점에 주목했다. 철강은 세계 CO₂ 배출량의 7%를 차지하고 있어 온난화 대책에 철강의 탈 탄소화가 필요하다고 판단한 것으로 보인다.

재생 가능 에너지 보급이 진행되는 전력 부문과 달리 코크스(석탄)를 주원료로 사용하는 철강은 아직까지 CO₂를 없애는 방법이 확립되어 있지 않은 상태다. 수소 이용 및 CO₂ 회수저장(CCS, Carbon Capture & Storage) 기술을 개발하고 있으나 대규모 투자, 기술 부족 등으로 상용화는 좀더 시간을 필요로 하고 있는 형편이다.

‘스틸 제로’는 CO₂ 제로 강재 시장을 구축함으로써 철강기업들의 CO₂ 제로 생산을 촉구하고 있는 것으로 판단된다. 현재 세계 철강업계는 유럽, 일본 등을 중심으로 탈탄소의 중요성을 크게 인식하고 수소환원제철법과 고로의 전기로 대체 등을 적극 추진하고 있다.
 

日本 탈탄소 1990년대 이후 정체, 기술 혁신 급선무
GDP 1만달러당 탄소 배출량 3톤대 중반 지속

온실가스 배출 감축과 관련해 일본 산업계의 답보 상태가 이어지고 있다는 지적이 나왔다.

일본경제신문은 22일 국내총생산(GDP) 1만달러 당 이산화탄소(CO₂) 배출량을 미국, 독일, 영국 등 선진국과 비교해 보면 일본은 1990년대 중반 이후 제자리걸음에 그치고 있다고 밝혔다.

미국은 약 GDP 1만달러당 1990년 약 11톤에서 2018년 3.5톤으로 1/3 수준으로 줄었다. 재생 가능 에너지를 보급하고 있는 유럽 각 국의 경우 1/3~1/2 수준으로 감소했다. 독일은 약 8톤에서 2.1톤으로, 영국은 7톤에서 1.9톤으로 감소했다.

일본 정부는 2050년 배출량 실질 제로를 목표로 내놓고 있지만 일본은 미국, 유럽과 달리 원자력과 재생에너지 비중이 현격히 낮아 이 같은 목표 달성이 쉽지 않다는 분석이다.

특히 GDP 중 제조업 비율은 일본이 1990년 27.3%에서 2018년 20.4%로 약간 줄은 반면, 영국은 18.4%에서 9.9%, 미국은 17.5%에서 11.2%로 크게 감소했다. 다만 독일은 27.8%에서 22.6%로 여전히 제조업 비중이 높지만 재생에너지 등 이산화탄소 배출량 감축 기술에서 앞서 가고 있는 것으로 파악되고 있다.

한국은 문재인 대통령이 2050년 탄소 중립화 선언을 했지만, 여전히 탄소 배출량이 증가하는 등 일본보다 더 심각한 상태에 있어 산업계, 특히 철강업계의 고민이 커지고 있는 형편이다.
 

미국과 일본, 호주, 그리고 아세안은 온실가스 감축을 위한 새로운 방법으로 온실가스를 포집·저장하는 기술 개발 및 공유 등 실질적인 협력을 제휴키로 했다.

이산화탄소(CO₂)를 지하에 매립함으로써 대기 중으로의 배출을 줄이는 것으로 각 국 및 지역에서 배출되는 CO₂를 현지 매립 시설에 보관하는 것이다. 특히 일본은 온난화 가스 배출 제로(0)화를 실현하는 핵심 수단으로 보고 적극 추진해 나갈 계획이다.

이산화탄소 저장은 CCS(Carbon Capture and Storage)로 불리며 이산화탄소를 모아서(포집) 유전이나 천연가스전, 심해 등 지하에 저장하는 기술이다.
 

배출량 감축 큰 진전, 적합한 프레임워크 필요
녹색탄소강(Green Steel) 가치·품질 인정해야
수입 철강에 탄소세 부과 등 상응 조치 요구
일자리 창출과 산업 기반 유지에도 기여 주장

유럽철강협회(EUROFER)는 2019년 말 녹색 거래의 원칙을 이행하는 기후법 초안을 발표한데 이어 최근 보도자료를 통해 “철강 부문은 배출량을 줄이기 위한 노력에 큰 진전을 이뤘지만, 이를 이행할 올바른 계획(Framework)이 필요하다”고 주장했다.

유럽 철강산업은 1990년 이후 탄소배출량을 꾸준히 줄여왔으며 2030년에는 현 수준에 비해 약 30%를 추가 감축할 계획이다.

이를 위해 Eurofer는 R&D 지원, 금융 접근성, CO₂ 중립 에너지의 저렴한 공급, 친환경 철강시장 창출, 글로벌 경쟁업체와의 공정한 경쟁이 필요하며 이를 Eurofer가 주도해 나가겠다고 주장했다.

현재 EU는 전 세계 온실가스 배출량의 10%를 배출하고 있으나 EU 자체의 배출량뿐만 아니라 EU시장에서 소비되는 제품 및 서비스에 포함된 CO₂에 대한 보다 심도 있는 검토가 필요하다는 입장이다.

EU 철강산업은 2005년 이래 생산을 14% 줄였지만 수입재의 시장점유율은 80%까지 증가했다. 주목해야 할 것은 수입재의 경우 EU에서 생산한 철강재에 비해 CO₂ 배출량이 훨씬 높다는 사실이다. 따라서 단순히 EU에서 배출된 CO₂만이 아니라 제품 자체에 포함된 CO₂까지 포함된 기후 정책이 필요하다는 것이 유럽철강협회의 입장이다.

유럽 철강산업은 철강산업 종사자 역시 2008년 이후 무려 25%를 감축해 현재 직접 종사자는 33만여명, 간접 종사자는 240만여명이다. 이러한 노력에도 불구하고 유럽철강협회 조사에 의하면 유럽 철강사가 생산하고 있는 ‘녹색탄소강(Green Steel)’은 현재의 기술과 공정을 사용한 수입 제품에 비해 35~100% 더 비싸다.

유럽철강협회 악셀 에거트(Axel Eggert) 홍보담당 이사는 “녹색탄소강은 반드시 필요한 것이며 이 제품들이 탄소 집약적인 수입 제품들과 경쟁력을 갖출 수 있도록 해야 한다”고 주장했다. 더불어 “유럽은 기후변화에 대해 보다 진지해 ‘녹색탄소강’과 같은 보다 깨끗한 철강 생산방법을 지원하고 있다”고 말했다.

이러한 주장은 유럽 철강사들이 생산하는 ‘녹색탄소강’에 비해 탄소를 보다 더 많이 배출하며 생산된 수입재에 대해 상응하는 탄소세 등의 부과를 요구하고 있는 것으로 판단된다.

유럽철강협회는 “EU가 앞으로 수십 년 동안 지구에서의 탄소 배출량을 실제로 줄이려는 조치와 그 실현을 통해 일자리 창출과 산업 기반을 유지하도록 노력할 것”이라고 밝혔다.
 

(아세로미탈, 2050년까지 ‘탄소중립화’ 선언)

전 세계 공히 수소환원제철 & CO₂ 저장 기술 개발
친환경 기업, 경쟁에서 보호할 수 있는 법·제도 요구

2019년 생산량 기준 세계 1위 철강사인 아세로미탈은 9월 30일 2050년까지 전 세계 제철소에서 이산화탄소(CO₂) 배출을 제로화하는 ‘탄소중립화(Carbon Neutrality)’를 달성하겠다고 선언했다.

제선 공정에 수소를 사용하는 수소환원제철법과 CO₂저장 기술 등의 개발을 서두르겠다는 것으로 대표적인 탄소배출 산업인 철강업계 여타 회사들에게도 영향을 줄 것으로 보인다.

당초 아세로미탈은 2019년에 유럽에서만 2030년까지 CO₂ 배출량을 30% 감소, 2050년에 탄소중립화를 달성하겠다고 밝힌 바 있으나 이를 전 세계로 확대키로 한 것이다. 또한 구체적인 달성 방법으로 수소환원제철법과 제철 공정에서 발생한 CO₂를 회수하여 땅 속 등에 묻는 탄소포집 및 저장(CCS : Carbon Capture & Storage) 등의 기술을 개발, 적용하기로 했다.

수소환원제철법은 2022년부터 순차적으로 상용화 프로젝트를 가동하기 시작하면 2030년 이후 본격적인 적용이 가능할 것으로 전망했다. 우선 2023년에 독일 함부르크 공장에 수소를 환원제로 사용하는 새로운 DRI(Direct Reduction Iron, 직접환원철) 공장을 착공할 계획이다.

고위 관계자는 “철강업계 선두 기업으로서, 제철 공정의 탈 탄소화를 선도할 책임이 있다”고 밝히고 환경을 배려하지 않음으로써 값싸게 철강재를 생산하는 기업들과의 경쟁에서 친환경 기업을 보호하기 위한 법과 제도의 마련과 정비를 요구했다.

 

펠릿을 신재생 수소로 환원 스폰지철·DRI 생산
2024년까지 시험생산으로 상업화 기술 확보 목표

스웨덴의 SSAB가 주축이 된 수소환원 파일럿 플랜트인 ‘HYBRIT’가 8월 31일 가동을 시작했다.

철강사 SSAB, 철광업회사 LKAB, 유럽 최대 전력회사인 Vattenfall이 합작으로 지난 2016년 설립한 프로젝트 기업 HYBRIT는 수소환원제철 공정을 개발해왔다. 전체 약 2천만크로나(약 26억원)의 투자비중 스웨덴 에너지기구의 50% 재정 지원 하에 스웨덴의 총 이산화탄소(CO₂) 배출량을 10% 감축하는 것을 목표로 프로젝트를 진행해 왔다.

HYBRIT는 2026년 완전 이산화탄소 배출 제로 철강재 생산을 목표로 하고 있다. HYBRIT는 특별히 개발된 철광석 펠릿(Pellet)을 원료로 사용해 ‘직접환원공정’에서 수소 가스를 통해 환원된다. 이 수소가스는 풍력, 수력, 태양광 발전 등 재생에너지 방식으로 생산된 전기로 물을 분해해 사용한다. 직접환원공정을 거쳐 펠릿은 스폰지철(Sponge Iron), 직접환원철(DRI)로 생산된다.

이날 준공식에는 Stefan Löfven 스웨덴 총리 및 환경기후장관, Martin Lindqvist SSAB 사장 등 3개 투자사 대표들이 참석해 파일럿플랜트 준공을 축하했다.

2년 전인 2018년 6월 20일 스웨덴에너지기구의 재정 지원하에 무탄소 스펀지철(DRI/HBI) 방식의 수소환원제철 파일럿 플랜트 건설을 착공한 바 있다.

1단계로 2024년까지 시험생산을 진행할 예정이며 우선 LKAB는 2021년까지 기존 펠릿(Pellet) 공장 중 하나에서 화석연료를 바이오오일로 대체하는 실험에 성공할 계획이다. 또한 HYBRIT 파일럿 플랜트가 설치된 룰레오 지역의 LKAB가 소유한 부지에 실험 수소저장시설을 건설할 예정이다.

HYBRIT의 목표는 스웨덴의 총 이산화탄소 발생량의 10%, 핀란드의 7%를 감축하는 것으로 유럽 및 전 세계 철강산업에서의 배출량을 줄이는데도 기여할 것으로 기대하고 있다. 철강산업은 전세계 총 이산화탄소 배출량의 7%를 차지하고 있다.

한편 HYBRIT를 포함한 세계 각 국의 수소환원제철법 개발에서 현재 2가지 쟁점이 떠오르고 있다. 100% 수소만 활용하는 제선공정을 산업 규모로 확대하는 것, 또 하나는 수소 생산 과정에서 에너지 효율을 향상시키는 것이다.
 

녹색 수소 파이프라인 수송, 뒤스부르크 제철소 5만톤 선철 생산

티센크루프는 최근 독일 대형 에너지 공급사인 RWE AG와 협력, 오는 10월 뒤스부르크 제철소에서 수소환원제철법에 의한 선철 생산을 시작한다고 밝혔다.

RWE는 Lingen 소재 발전소 현장에서 100MW 전해조에서 전기분해 방식에 의해 시간당 1.7톤의 기체 녹색 수소를 생산키로 했다. 또한 이를 Lingen에서 Duisburg까지 수소용 파이프라인을 통해 운송하게 된다. 이를 위해 RWE와 티센크루프는 가스 네트워크 사업자와 지방정부와의 협의를 진행하고 있다.

티센크루프 뒤스부르크 제철소는 이 수소를 사용해 약 5만톤의 기후 중립 철강을 생산하게 되며 이를 기반으로 오는 2022년까지 기본적인 수소환원 고로공정을 구축할 계획이다.

티센크룹스틸의 Bernhard Osburg 회장은 “RWE와의 협력은 기후 중립으로 가는 중요한 단계로 목표 공급량은 고로에 녹색 수소를 공급하기에 충분해 연간 약 5만대의 차량을 위한 기후 중립 철강 생산이 가능할 것이다. 철강의 기후 중립이 가능하다는 것을 보여주고 있으며 생산 전환의 속도를 높여나갈 것이다”고 말했다. 더불어 Osburg 회장은 “수소는 철강에 비교할 수 없는 기후보호 효과를 줄 것이며 따라서 우리는 국가수소전략(National Hydrogen Strategy) 채택을 환영한다”고 밝혔다.