[COOLIT] JFE스틸, '비용 현실' 직면한 탄소중립… '단계적 전환' 강조

25일 개최된 COOLIT 2025 국제 심포지엄에서 JEF스틸의 야스오 키시모토(Yasuo Kishimoto) 철강연구소장은 ‘일본의 제철 부문 탄소중립 과제와 JFE의 탄소중립 전략’을 주제로 발표했다.

야스오 소장은 발표 서두에서 세계의 탄소중립 추진 상황이 혹독한 현실과 마주하고 있다고 지적했다. 야스오 소장은 “유엔기후변화협약(UNFCCC) 회원국 중 온실가스감축목표(NDC)를 제출한 곳은 27개국에 불과한 상황으로 전체의 90%가 넘는 166개국이 NDC를 설정하지 않았다”라며 “세계 철강 분야에서도 독일, 벨기에, 미국 등에서 정부 지원에도 불구하고 일부 탈탄소 프로젝트를 중단하는 등 ‘비용’ 문제로 수소 기반이나 친환경 철강 생산 프로젝트의 취소, 지연이 증가하고 있다”고 설명했다.

이는 친환경 수소 생산 및 신재생에너지 보급이 시장 예산보다 더딘데다가 공급 부족에 에너지 가격이 급등하는 등의 사업 수익성 악화가 주원인으로 꼽힌다. 또한 친환경 철강 생산이 대규모 수소 인프라(생산·저장·수송)와 친환경 전기, 새로운 대규모 제철설비 등 각 부분에서 대규모 투자가 필요한 점도 세계 친환경 철강 프로젝트를 어렵게 하는 요소들로 지적됐다.

이에 야스오 소장은 현실적인 철강 생산 체계 전환에 있어 ‘지속가능한 단계적 변화’를 추진해야 한다고 전했다. 그는 “넷제로(탄소중립) 사회로 나아가는 것은 단기에 도약해서 될 일이 아니다”라며 “매 단계를 하나씩 해결해 가며 매우 현실적으로 나아가야 한다”고 강조했다. 

특히 탄소중립 체계 구축에 있어 ‘높은 초기투자비용(HIGH CAPEX)’과 ‘높은 운영비용(HIGH OPEX)’, ‘공급망 인프라 부족’, ‘정책 및 규제’ 등의 주요 고려사항을 감안하여 공정(BF 스크랩 전기로·DRI-EAF 전로강 등), 에너지(그린수소·블루수소 등), 전력(국가 에너지 정책 및 원전&재생에너지), 시장(저탄소 제품 수요) 등을 결정해야 한다고 조언했다.

JER스틸의 경우는 현재 일본제철과 고베철강, 일본제철(닛테츠) 엔지니어링 등과 ‘NEDO(신에너지산업기술종합개발기구)’에 가입하여 일본 정부 및 현지 업계의 목표인 2050 탄소중립을 달성하기 위해 수소환원제철 기술 개발과 보급 등을 개발하고 있다. 특히 코크스를 수소로 대체하고 CCUS 등 탄소포집 기술을 활용하는 등의 목표는 국내 수소환원제철 기술 개발 진행 프로세스와 유사점이 큰 것으로 평가된다.

야스오 소장은 “현재로썬 전기로를 통한 고품위(高品位)강 생산이 어렵기 때문에 고로를 통한 제강 생산은 앞으로도 계속될 여지가 크다”라며 “특히 직접환원철에 사용되는 고품위 광석의 양이 절대적으로 제한되어 있어 저품위 광석을 활용하는 것이 중요한 가운데 아시아 철강 시장에선 저품위 광석을 이용하는 BF-BOF 고로 사용 비중이 우세함으로 해당 고로에서 이산화탄소(CO₂)를 대폭 감축시키는 기술 개발이 당장은 단기간 목표가 되고 있다”고 전했다.

이에 일본 철강업계에선 고로를 이용한 수소환원제철 기술과 저품위 철광석 등을 이용하는 수소 직접환원 기술 등이 함께 개발되고 있는 상황이다. 야스오 소장은 일본에선 탄소중립 제강 공정을 통한 고급철강 생산 개념은 아직 완전히 확립되지 못했다며 NEDO을 통해 개발 중인 기술이 발전함에 따라 체계가 잡혀갈 것이라고 내다봤다. 

한편, JFE스틸은 2030년까지 300톤 규모 전기로에서 소수 직접환원 고로공정과 동일한 수준의 불순물(인 150ppm 이하/질소 40ppm 이하)을 정제하는 기술을 실증할 계획이다. 이를 위해 지난해 12월부터 10톤 규모 소형 실험용 전기로를 가동하며 기술 축적에 나서고 있다.