탄소중립: Pathway to Green Steel
현대제철은 지속성장이 가능한 철강사를 목표로
탄소중립을 실천하고자 합니다
현대제철의 탄소중립 로드맵
현대제철은 인류의 미래를 위협하는 기후변화 리스크에 적극적으로 대응하기 위해 2023년 4월 탄소중립 로드맵을 대외에 발표하였습니다. 회사는 2030년까지 국가온실가스감축목표 (NDC, Nationally Determined Contribution)에 따라 탄소배출량을 12% 감축하고, 2050년에는 탄소중립(Net-Zero)을 달성할 계획입니다.
2050 사업장 탄소 배출량 감축 목표
- 4,000
- 3,000
- 2,000
- 1,000
- 0
12%)
2030
2030년 사업장 배출량 12% 저감
현대제철의 탄소중립 전략
현대제철은 제품 저탄소화와 공정 탄소 감축이라는 두 가지 핵심 전략을 바탕으로 탄소 배출을 최소화해 나갈 것 입니다. 단위 제품당 생산시 배출되는 탄소량을 저감한
저탄소 제품을 통해 고객사의 탄소중립 실현에 기여하고, 공정 탄소중립 전략을 통해 생산공정에서 발생하는 탄소배출을 지속적으로 저감하여 탄소감축 목표를
달성하고자 합니다.
현대제철은 제품의 품질을 유지함과 동시에 탄소 배출을 감축할 수 있는 ‘전기로-고로 복합 프로세스’ 를 구축할 것입니다.
장기적으로는 수소환원제철 기술과 전기로 대형화를 통해 탄소배출을 획기적으로 줄인 제품을 생산하는 것을 목표로 하고 있습니다.
중단기 및 장기 계획
- Pre-melting 방식
- 철스크랩과 HBI 등을 녹인(pre-melting) 탄소저감 전기로 쇳물을 고로 쇳물이 들어있는 전로에서 혼합해 기존 고로 쇳물 대비 약 20%정도 탄소가 저감된 고품질 제품을 생산하는 방식 *기존 자동차용 강판 100% 커버리지 가능
- Hy-Arc 방식
- 고로 쇳물을 대형 고속 용융 전기로인 Hy-Arc에 직접 투입하여 기존 고로 쇳물 대비 약 40% 탄소가 저감된 제품을 생산하는 방식 *기존 자동차용 강판 70% 커버리지 가능
- 수소환원제철 (~2050)
- 장기적으로, 현대제철은 석탄 기반의 제철공정을 수소 기반 공정으로 전환할 계획입니다.
공정 탄소 저감
현대제철은 제선공정 탄소 감축 기술 및 에너지 효율화 등의 다양한 방식을 통해 공정에서 발생하는 탄소배출을 지속적으로 저감하고자 합니다.
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- 제선 탄소감축
- 저탄소 연·원료 사용 확대, CDQ 설비 도입, 조업 최적화 등 다양한 기술을 통해 제선 공정상의 탄소배출을 저감 시킵니다.
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- 에너지 효율화
- 자가 발전량 증대, 에너지 사용 효율 개선 등의 최적화를 통해 공정 탄소저감을 실천하고자 합니다.
현대제철의 저탄소 제품 브랜드 HyECOsteel
현대제철은 고객들의 탄소중립 전환 달성 목표로 고유의 저탄소 제품 브랜드 “HyECOsteel(하이에코스틸)”을 선보입니다. HyECOsteel은 현대제철이 생산하는 모든 저탄소 제품에 적용되며, 자동차·건설·조선·가전용 제품을 포함한 다양한 포트폴리오로 고객들의 니즈를 발빠르게 충족해 나갈 것입니다.
HyECOsteel 은 ‘전기로-고로 복합 프로세스’를 통해 생산됩니다. 이를 통해 기존과 동일한 혹은 유사한 품질임에도 불구하고 탄소 배출량을 저감하게 되며, 2단계 공정별로 각기 다른 탄소 배출량과 커버리지를 바탕으로 고객의 니즈에 효과적으로 대응할 수 있습니다.
HyECOsteel
HyECOsteel 자동차 강판
복합프로세스 1단계(Pre-melting) 테스트
- 커버리지: 자동차용 강판 100%
- 양산시 제품 탄소발자국 저감률 20%
- 전기로-고로 복합 공정 생산 외판재
HyECOsteel 자동차 강판
복합프로세스 2단계 (Hy-Arc) 테스트
- 커버리지: 자동차용 강판 80% (외판재 제외)
- 양산시 제품 탄소발자국 저감률 40%
- 세계 최초 1.0GPa급 전기로 제품
HyECOsteel 후판
복합프로세스 1단계(Pre-melting) 테스트
- 양산시 제품 탄소발자국 저감률 20%
- 해상풍력용 항복강도 355MPa급 후판
현대제철 탄소중립 주요기술
현대제철의 탄소중립 체제전환은 독자적인 탄소중립 기술체계 ‘Hy-Cube(하이큐브)’에 기반을 두고 있습니다. Hy-Cube 기술 체계의 핵심은 Hy-Arc(하이아크)와 수소기술로, 불가피하게 발생되는 탄소를 포집하는 기술인 CCUS와 함께 탄소중립의 중요한 기술입니다.
Hy-Cube (Hy3 : Hyundai-Hydrogen-Hybrid)
Hy-Cube는 철강 산업의 필수 구성 요소인 원료, 공정, 제품 3가지 부문에서의 유연성 확보를 통해 저탄소 제품 생산 체계를 구축하는 기술체계로, 일반 범용 철강재부터 자동차용 고급 제품까지 현대제철의 중장기 탄소중립 실현을 위한 핵심 개념입니다.
- Hy-Cube의 핵심 설비: Hy-Arc
- Hy-Cube의 중심에는 고로와 전로 기능을 결합한 현대제철의 독자적인 대형 전기로, Hy-Arc가 있습니다. Hy-Arc는 탄소중립 공정을 위한 핵심 설비로, Hy-Cube의 유연성과 지속 가능한 생산 공정의 기반을 마련합니다.
- Hy-Arc의 주요 기능
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스크랩 녹이기부터 불순물 제거 및 성분 추가까지 모든 과정 가능
용선, 수소환원철 등 다양한 원료 활용이 가능하여 높은 유연성 제공
수소기술
탄소중립 철강 공정 체제 전환에 따라, 기존 석탄 기반의 제철공정에서의 수소 기반 제철 공정으로의 전환이 필요합니다. 탄소중립 철강 공정으로 전환 시 수소는 환원제 역할, 예열기/가열로 등의 열설비용 연료 역할, 청정한 전력을 생산하기 위한 역할로 사용됩니다. 또한 철강 공정에 사용되는 수소를 청정하게 생산함으로써 탄소중립 달성에 중요한 기반이 됩니다.
청정수소 생산기술
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- 신재생에너지
- 풍력, 태양광 등의 청정에너지를 이용하여 전기를 생산합니다.
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- 수전해
- 전기를 사용하여 물을 수소와 산소로 분해하는 깨끗한 공정으로, 탄소 배출이 전혀 발생하지 않습니다.
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- 그린수소
- 신재생에너지에서 생산된 전기에너지를 이용해 물을 산소와 수소로 전기분해하여 탄소배출 없이 깨끗하게 만들어진 수소입니다.
수소활용 전환기술
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- 환원로
- 수소 등의 가스 환원제를 사용하여 철광석 중 산소를 제거 후 환원철(DRI)를 생산합니다. (FeO2 + 3H2 → 2Fe + 3H2O)
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- DRI
- 수소 등의 가스 환원제를 사용하여 철광석 중 산소를 제거 후 환원철(DRI)를 생산합니다. (FeO2 + 3H2 → 2Fe + 3H2O)
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- 전기로
- 전기로를 통해 스크랩과 환원철을 녹이고 불순물을 제거하여 쇳물을 생산합니다. 신재생에너지로부터 생산한 그린전기를 활용하여 탄소배출을 저감합니다.
CCUS 기술
탄소중립 철강 공정으로 전환하는 과정에서, 수소 기반 제철 등 다양한 노력에도 불구하고 일부 잔여 탄소 배출은 불가피하게 발생할 수 있습니다. 현대제철은 이러한 잔여 배출량을 CCUS (Carbon Capture, Utilization, and Storage) 기술을 통해 관리하여 탄소중립을 달성할 계획입니다.
CCUS 기술이란?
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- CO2 포집
- 산업 공정과 에너지 생산에서 발생하는 이산화탄소를 포집
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- CO2 집적 및 운송
- 포집된 CO2를 허브로 모아 저장·활용을 위해 운송
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- CO2 저장
- 남은 CO2를 지하에 안전하게 저장하여 대기 중 방출 방지
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- CO2 활용
- 포집된 CO2를 산업 재료나 에너지 자원으로 재활용
CCUS 기술의 필요성
CCUS 기술은 산업 공정, 에너지 생산, 대기 오염 저감 등 여러 분야에서 활용되어 탄소 배출을 줄이고 지구 온난화를 완화하는 데 중요한 역할을 합니다.
CO2 포집 기술
CO2 포집 기술은 대기 중의 이산화탄소를 효과적으로 분리하여 관리하는 기술로 포집된 CO2 는 이후 활용하거나 지하에 저장하는 방식으로 이송됩니다.
현대제철 분리막 CO2 포집 평가 장치
- 습식 공정
- CO2를 ‘화학 용액(예: 아민 용액)’에 흡수하여 포집 용액이 CO2를 선택적으로 흡수하여 분리
- 건식 공정
- 고체 물질(예: 제올라이트, 활성탄) 표면에 CO2를 흡착하여 분리 고체 물질이 CO2를 흡착하여 대기 중에서 분리하는 방식
- 분리막 공정
- CO2와 다른 기체를 구분하는 특수 분리막을 통해 CO2를 선별적으로 통과시켜 분리