포스코 HyREX 실증 돌입···상용화 '최대 변수'는 전기료

사진=포스코 제공

탄소국경조정제도(CBAM) 등 글로벌 규제 강화에 대응해 포스코가 수소환원제철 기술 '하이렉스(HyREX)' 상용화에 속도를 낸다. 다만 전기로 중심 공정 전환에 따른 전력비 부담이 커, 전기료를 낮추지 못하면 상용화 이후 수익성 확보가 쉽지 않다는 우려가 나온다.

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Quick Point!

포스코, 글로벌 탄소 규제 대응 위해 수소환원제철 기술 'HyREX' 상용화 추진

포항제철소에 연 30만t 규모 실증 설비 착공 예정

2050년까지 기존 고로 7기 전면 교체 목표

숫자 읽기

전환 투자비 40조원 예상

전력 사용량 기존 대비 60% 이상 증가 전망

산업용 전기요금 4년 새 71% 상승

포스코 전력·용수비 101% 급증

맥락 읽기

수소환원제철은 CO₂ 배출 약 20% 감축 기대

기존 고로는 자가발전 가능, 수소환원제철은 외부 전력 의존

전기요금 변동이 제조원가에 직접 영향

현재 상황은

포스코, 원전 PPA 등 안정적 전력 조달 방안 모색 중

특혜 논란·법적 한계로 논의 지지부진

정부 지원은 R&D에 집중, 실제 투자·운영비 지원 미흡

주목해야 할 것

일본·EU는 대규모 정부 지원으로 경쟁력 확보

포스코, 낮은 정부 지원 속 직접 비용 부담

값싸고 안정적인 무탄소 전력 확보 없으면 수익성·탈탄소 전환 모두 불확실

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26일 철강업계에 따르면 포스코는 올해 포항제철소 내에 수소환원제철 기술 실증을 위한 연산 30만t 규모의 HyREX 실증 설비(데모플랜트)를 착공할 계획이다. 2027년 시운전, 2030년 기술 검증을 거쳐 2050년까지 포항·광양의 기존 고로 7기를 수소환원제철로 전환한다는 구상이다. 설비 교체와 관련 인프라 구축까지 포함한 전환 투자비가 총 40조원 수준에 이를 것으로 보인다.

HyREX는 철광석 환원 과정에서 석탄 대신 수소(H₂)를 사용해 직접환원철(DRI)을 만든 뒤 전기용융로(ESF)에서 녹여 쇳물(용선)을 생산하는 공법이다. 기존 고로는 석탄 기반 환원 과정에서 이산화탄소가 대량 배출되지만, 수소환원제철은 수소가 산소와 반응해 물을 배출하는 구조여서 탄소배출량을 약 20% 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

포스코가 대규모 전환에 나선 배경에는 CBAM 등으로 탄소배출이 높은 철강 제품의 비용 부담이 커질 수 있다는 위기감이 높아졌기 때문이다.

다만 기술이 완성돼도 경제성이 뒷받침되지 못할 것이란 지적이 나온다. 수소환원제철은 석탄을 태워 열을 얻는 기존 고로 방식과 달리, 모든 공정을 전기로로 처리해야 하기 때문에 전력 소모가 높아지는 탓이다.

고체 상태의 환원철(DRI)을 녹이는 과정에서 막대한 전력이 필요해 전력 사용량이 기존 고로 대비 60% 이상 증가할 것이란 전망도 나온다. 고로 체제에서는 부생가스를 활용한 자가발전이 가능하지만, 수소환원제철로 갈수록 외부 전력 의존도가 높아져 전기요금 변동이 제조원가에 즉각 반영되기 때문이다.

실제 산업용 전기요금은 지난 2021년 kWh당 105원에서 2025년 180원으로 4년 새 71% 증가했는데, 같은 기간 포스코 전력 용수비는 1738억원에서 3509억원으로 101% 급증했다. 전력 단가가 흔들리면 원가도 함께 출렁일 수밖에 없는 구조다.

이에 포스코는 안정적인 전력을 수급하기 위해 원전 전력구매계약(PPA)을 맺거나 신규 원전 건설 자금을 직접 대는 방안을 제시했지만, 특혜 논란 등으로 논의가 지지부진한 상황이다. 현행법상 RE100 이행을 목적으로 재생에너지 PPA만 허용돼 있고, 수요기업과 한수원 간 직접 PPA는 어렵기 때문이다.

업계에서는 값싸고 안정적인 무탄소 전력이 뒷받침되기 위해서는 정부 지원 수준이 높아져야 한다고 목소리를 높이고 있다. 일본은 '그린 이노베이션 기금' 등을 통해 철강업계 탄소 감축에 약 4조원을 지원하고, 독일 등 EU 국가는 기업에 직접 보조금을 투입해 설비투자(CAPEX)와 운영비(OPEX) 차액까지 보전하고 있다.

반면 포스코 데모플랜트 사업비 8146억원 가운데 국비 지원은 3088억원(약 38%)에 불과하고, 대부분이 연구개발(R&D) 성격이어서 실제 설비 투자나 운영비 지원이 아니다. 즉, 정부지원 없이 포스코가 직접 비용을 들여 글로벌 국가들과 경쟁하고 있다는 의미다.

또한 'K-스틸법'에도 탈탄소 전환을 위한 장기적 지원안만 논의되고 있을 뿐, 산업용 전기요금 감면에 대한 내용도 담겨 있지 않아 정부 지원 수준을 두고 불만이 높아지고 있다.

철강업계 관계자는 "HyREX는 기술보다 전기료가 먼저고, 전력 단가가 지금처럼 높으면 상용화는 가능해도 수익이 안 된다"며 "값싸고 안정적인 무탄소 전력을 못 잡으면 탈탄소 전환은 계획만 남을 수밖에 없다"고 말했다.