H2 MEET 참가…수소사업 핵심 역량 소개
청정수소 생산 핵심 기술·탄소포집 등 주목

 

포스코 그룹 6개사가 2050년 탄소중립을 위한 청정 수소의 생산·운송·저장·활용에 이르는 수소사업 밸류체인 전반에 걸친 사업 청사진과 주요 성과를 총망라해 선보였다.

포스코 그룹은 9월13일부터 15일까지 킨텍스에서 열리는 수소산업 전시회 ‘H2 MEET(Mobility Energy Environment Technology) 2023’에 참가해 그룹의 수소사업 핵심 역량을 소개했다.

포스코홀딩스와 포항산업과학연구원은 경제적으로 청정수소 생산이 가능하도록 핵심기술 개발을 이끌어 나가고 있다.

해외에서 생산된 청정수소는 현지에서 철강 HBI 생산 및 산업용으로 공급되거나, 암모니아 형태로 합성하여 운송된다.

이렇게 도입된 창정 암모니아는 암모니아 자체로 석탄 혼소 발전용으로 쓰이거나, 암모니아 수소 추출 기술을 통해 다시 수소로 만들어 수소 환원, 제철 수소 혼소 발전, 수소도시 등으로 공급된다.

국내에서 생산된 수소는 별도 변환 과정 없이 포스코의 수소 배관을 통해 수요처로 즉시 공급될 수 있다.

또한 포스코홀딩스는 청정수소 생산을 위한 핵심 기술로 암모니아 수소 추출, 고온수전회 등 혁신적인 기술 개발에도 주력하고 있다.

전시회에서는 광양에서 진행 중인 중조 활용 CCU(포집된 이산화탄소를 다시 활용하여 부가가치를 만드는 탄소 포집 및 활용 기술) 블루수소 생산 기술을 소개하며 제철소에서는 황을 제거하는 탈황 가정의 중조를 활용된다고 설명했다.

포스코는 그동안 재활용되지 않고 버려지는 폐중조에 이산화탄소를 반응시키는 탄산화 작업을 거치면 다시 중조로 재활용하고, 부가적으로 석고 등 다른 제품까지 만들 수 있는 공정을 개발했다. 

이는 해외에서 수입해 오던 중조의 수입 대체 효과도 가져올 것으로 보이며 광양 제철소에서 파일러 테스트가 끝났으며, 2023년 현재 그 규모를 확장하는 실증 플랜트를 준비 중이다.
 

▲왼쪽부터 크리스본(Chris Bohn) 씨에프인더스트리즈 CFO, 조주익 포스코홀딩스  수소사업팀장 (사진 출처: 포스코)

 

포스코홀딩스는 ‘H2 MEET 2023’에서 세계 최대 암모니아 생산기업인 씨에프인더스트리즈(CF Industries)사와 미국 내 블루암모니아 생산을 위한 주요거래조건서(term sheet)에 서명했다.

블루암모니아는 CCS 기술을 통해 이산화탄소를 제거한 블루수소로 만드는 암모니아를 뜻한다.

씨에프인더스트리즈는 미국과 캐나다 등지에 대규모 암모니아 생산 플랜트를 보유하고 있으며, 연간 암모니아 생산량이 900만 톤에 달한다.

양사는 주요거래조건서를 바탕으로 블루암모니아 생산 프로젝트의 구체적인 계획과 예산 등을 검토해나갈 예정이다.

ATR 기술과 CCS 기술을 기반으로 하는 루이지애나 블루암모니아 프로젝트는 기존 암모니아 생산 방식과 비교해 이산화탄소 배출을 90% 이상 획기적으로 저감할 수 있고, 미국의 IRA(인플레이션 감축법)에 따른 보조금 혜택도 받을 수 있을 것으로 기대된다.

포스코인터내셔널은 탄소중립 달성을 위해 글로벌 CCS(Carbon Capture and Storage, 탄소포집·저장) 기술과 국내 수소복합터미널, 수소혼소발전 사업 현황을 소개했다.
 

포스코인터내셔널은 다양한 해외 자원 개발 프로젝트 수행 경험을 바탕으로 글로벌 에너지 기업들과 CCS 공동 연구를 진행 중에 있으며 미국과 호주 등지에서 CCS 사업화를 추진 중이다.

또한 2035년까지 인천과 광양, 포항을 중심으로 총 126만톤 규모의 친환경 수소복합터미널을 구축한다는 내용과 함께 인천 LNG 발전 3, 4호기를 신규 설비로 대체해 2027년 청정 수소 혼소 상업발전을 추진 중이라 전했다.

이를 통해 포스코인터내셔널은 인천 지역 내 청정 수소 공급 인프라를 구축할 예정이며, 2035년까지 5~ 9호기 전체 발전기에 수소 혼소를 확대하고 2050년까지 수소 전소발전으로 전환해 탄소중립 발전소를 구현하겠다는 계획을 이행해 나간다.

HyREX 전시존은 포스코 그룹이 수소사업을 추진하는 가장 근원적인 이유인 수소환원제철을 소개하는 공간으로 꾸며졌다.
 

포스코는 석탄 대신 수소로 친환경 철을 만드는 유동환원로 기반의 수소환원제철 기술인 HyREX(Hydrogen Reduction Ironmaking)를 개발 중에 있다. 

이 기술은 석탄 대신 100% 수소를 환원제로 사용해 가루 상태의 철광석을 직접 환원한 직접 환원철(DRI, Direct Reduced Iron)을 생산하고 이를 전기로에 녹여 쇳물을 제조하는 것이다.

포스코는 HyREX의 연료로 사용하는 수소와 전력을 점진적으로 그린 수소와 그린 전력으로 대체할 계획이다.

2024년 6월 HyREX 시험설비를 착공하고, 2030년까지 실증을 완료한 후 대규모 상용플랜트를 운영할 예정이다. 

2030년까지 국내에서 천연가스 개질 수소를 공급할 예정이며, 이후에는 CCS 연계 블루수소를 공급할 예정이다.

그 이후로는 암모니아 수소추출기술의 상용화 시점과 연동하여 해외 도입 청정수소로 전환할 계획이다.

포스코그룹은 친환경 저탄소 철강원료 HBI존(Hot Briquetted Iron)을 신설해 그린스틸과 연계한 호주 그린수소 사업 모델을 소개했다.
 

(사진 출처: 포스코)
 

호주는 철광석과 재생에너지가 풍부해 그린 철강 생산을 위한 중요한 전략국가이며 포스코홀딩스와 포스코는 서호주 필라바 지역에서 HBI 생산 및 그린수소 혼입 프로젝트를 추진 중이다.

필라바 지역 Boodarie 산업단지에 HBI 플랜트 6기를 건설해 2027년도 시운전을 시작으로 1,200만톤까지 HBI 생산을 확대할 계획이다. 

포스코홀딩스는 같은 기간 동안 그린 수소 생산 프로잭트인 P-AGH PJT(POSCO Australia Green Hydrogen Project)를 통해 HBI 생산을 위한 그린 수소를 공급한다. 

2027년 첫 수소 생산을 시작으로 2040년까지 호주에서 100만톤의 그린 수소를 생산할 계획이다. 

여기서 생산된 그린 수소를 HBI 공정에 1% 혼입부터 시작해 2050년까지 100%로 확대할 예정이다. 

글로벌수소생산존에서는 오만, 호주, 미국, 캐나다, 말레이시아 등 9개 핵심 전략 국가에서 추진하는 글로벌 청정 수소 프로젝트의 주요 특징과 수소 생산 과정을 소개했다.

특히 오만 그린수소 프로젝트는 5GW 규모의 재생에너지 단지를 조성하고 연 22만톤의 그린수소를 생산하는 사업으로, 포스코홀딩스는 지난 6월 오만 두쿰(Duqm) 지역에 서울시 면적 절반에 해당하는 대규모 부지를 확보했다.

한편 포스코 그룹의 H2 MEET 전시부스는 △글로벌수소생산존 △수소밸류체인존 △수소생산기술존 △수소플랜트EPC존 △CCS존 △수소인프라존 △수소발전존 △수소강재솔루션존 △모빌리티솔루션존 △HBI존 △HyREX존 등 11개 테마로 구성되었다.

포스코 그룹이 전세계에서 추진 중인 청정 수소 생산 프로젝트의 성과와 미래 비전을 3D 파노라마 영상으로 구현해 관람객들이 실제 수소 생산 현장을 방문한 듯한 몰입감을 선사하기도 했다.

H2 MEET 2023은 9월 12일부터 15일까지 일산 킨텍스에서 개최되며 세계 최초, 국내 최대 수소산업 전문 전시회로 국내외 수소 산업의 선도기업을 만나볼 수 있으며 수소 산업계의 기술 혁신을 리드하는 기술 전시회·컨퍼런스도 열린다.