포스코, 수소환원제철 'HyREX'기술...탄소중립 철강 시대 '성큼'

HyREX 기술…기존 고로 대신 수소를 환원제로 사용
그린 수소 생산 비용 절감을 위해 Hysata와 기술 개발 협업
2030년까지 HyREX 상용 기술 개발 완료 목표
'2050 탄소중립'…순환경제형 자원 활용, 수소 기반 에너지 전환 등 과제

2025 기후산업국제박람회에서 포스코 홍보관에 설치된 포스코 수소환원제철(HyREX) 전시 모형 [사진=포스코] (포인트경제)

[포인트경제] 포스코는 수소환원제철 기술인 'HyREX' 상용화와 호주 Hysata와의 고효율 수소 전해조 개발 협력을 통해 탄소중립 철강 생태계를 구축하고, 2024년 지속가능경영보고서를 통한 ESG 로드맵 제시로 책임 경영을 강화하고 있다.

△ 수소환원제철 기술 'HyREX' 개발

수소환원제철법 [사진=한국철강협회] (포인트경제)

포스코가 독자 개발 중인 HyREX 공법은 기존 고로(용광로) 대신 수소(H₂)를 환원제로 사용하는 수소환원제철 기술이다. 철광석에서 산소를 분리할 때 석탄 대신 수소를 사용함으로써, 탄소 배출이 없는 철 생산, 즉 '그린 스틸'을 구현하는 것이 핵심이다. 이 과정에서 발생하는 배출물은 이산화탄소(CO₂)가 아닌 물(H₂O)이 전부다.

특히 HyREX의 핵심 설비인 FBR(유동환원로)는 기존 덩어리 철광석이 아닌 값싼 분철광석(가루 철광석)을 원료로 사용해 원가 경쟁력을 확보했다.

그러나 진정한 의미의 '그린 제철'을 완성하기 위해서는 생산 전 과정에서 탄소가 배출되지 않는 그린 수소의 대규모·경제적 공급이 필수적이다. 현재 상업용 수소의 대부분은 천연가스를 원료로 한 '그레이 수소' 형태로, 생산 단계에서 여전히 탄소가 발생하고 있다.

△ Hysata 전해조, ‘수소 단가 절감’의 열쇠

포스코홀딩스와 Hysata는 소재 연구개발 및 엔지니어링 협업을 통해 Hysata의 고효율 전해조 개발을 발전시키기 위한 공동 개발 계약(JDA)을 체결했다. [사진=Hysata] (포인트경제)

포스코홀딩스가 Hysata와 손잡은 이유는 명확하다. 바로 그린 수소 생산 비용의 혁신적 절감이다. Hysata는 물을 수소와 산소로 분해하는 장치인 전해조(Electrolyzer) 기술 분야에서 세계 최고 수준의 효율성을 자랑한다.

Hysata의 고효율 전해조는 수소를 생산하는 데 필요한 전력 소모량을 대폭 낮춰, 기존 전해조 대비 생산 단가를 크게 절감할 수 있다. 이 기술이 상용화되면, 그린 수소의 가격 경쟁력이 높아져 HyREX 공법의 경제성도 함께 강화된다.

포스코는 이미 HyREX를 통해 저가 원료(분철광석) 활용이라는 원가 우위를 확보했지만, 수소 가격이 높게 유지되면 전체 공정 비용 부담이 커질 수 있다. Hysata의 고효율 전해조 기술은 이 같은 수소 비용 리스크를 줄이는 결정적 역할을 하게 된다.

△ 그룹 전체 탈탄소화로 확산…‘2030 상용화’ 목표

포스코는 이번 협력을 통해 확보될 고효율 그린 수소를 HyREX 공정뿐 아니라 그룹 내 다양한 탈탄소 프로젝트에 폭넓게 적용할 방침이다.

우선 HyREX 환원제 공급원으로 투입해 제철 공정의 완전한 탈탄소화를 실현하고, 향후에는 수소 발전과 산업용 에너지 전환에도 활용해 그룹 전체의 이산화탄소 감축 효과를 극대화할 계획이다.

포스코는 2030년까지 HyREX 상용 기술 개발 완료를 목표로 하고 있으며, 이번 협력을 글로벌 철강산업의 탄소중립 전환 속도를 한 단계 끌어올릴 촉매로 주목받고 있다.

△ '그린수소 기반' ESG 로드맵 가속화

이 같은 기술 중심의 탈탄소 전략은 포스코가 내놓은 2024년 지속가능경영보고서의 방향성과도 맞닿아 있다. 회사는 보고서를 통해 ESG 전반에 걸친 책임 경영 로드맵을 제시하며, 탄소중립·안전·윤리경영을 핵심 축으로 한 중장기 비전을 밝혔다. 환경 부문에서는 ‘2050 탄소중립’ 목표 달성을 위해 HyREX 상용화, 순환경제형 자원 활용, 수소 기반 에너지 전환을 주요 실행과제로 명시했다.

그린수소 기반의 에너지 전환은 철강 제조 공정 외에 그룹의 에너지 사업에도 확장돼 적용된다. 포스코인터내셔널의 LNG 복합발전소에 수소 혼소 발전 기술을 단계적으로 도입해 발전 부문의 탄소 배출을 줄이는 것이 대표적이다.

이처럼 포스코는 최종적으로는 HyREX 기술을 통해 제철 공정의 온실가스 배출을 최소화하고, 단기·중기적으로는 고로 수소 취입, 대형 전기로 도입, CCUS(탄소 포집·활용·저장) 등 브릿지 기술을 병행하는 '2단 로드맵'을 통해 2050년 탄소중립 목표를 실현해 나갈 계획이다.

HyREX와 Hysata 협력은 단순한 기술 제휴가 아니라, 지속가능한 성장 전략이라 할 수 있다. 포스코는 이를 통해 글로벌 철강업의 탄소중립 전환을 실질적으로 이끌어가는 전환점이 될 것이다.