CDQ, TRT 등 에너지 회수설비 통해 자가 발전 비중 확대
[서울파이낸스 김혜경 기자] 사회 패러다임을 송두리째 바꿀 변수인 기후변화는 기업 입장에서도 위기이자 기회다. 한국은 2015년부터 산업별 탄소 배출량을 할당하고, 부족분을 시장에서 구매할 수 있는 배출권거래제를 도입했다. 환경부의 탄소 감축대상 명단에 포함된 업체·기관들은 배출량을 감축하지 않으면 비용 부담이 불가피한 상황이다. 각 기업마다 '탄소경영'을 전면에 내걸고 온실가스 감축에 몰두하는 이유다.
기간 소재산업인 철강산업은 발전업종에 이어 두 번째로 많은 온실가스를 배출하고 있다. 타 업종 대비 배출량이 많은 이유는 철광석에 포함된 산소를 떼어내기 위해 유연탄 등을 사용함으로써 다량의 이산화탄소 발생이 불가피하기 때문이다. '탄소환원' 제철공정은 철강 1t 생산 시 약 2t가량의 탄소가 발생한다. 이미 10년 전 감축 목표를 제시한 철강업계 맏형 포스코는 제철소 발생 탄소 외 사회적 온실가스 감축까지 추진하는 등 전 방위로 나서고 있다.
포스코는 2014년 10월 국내 배출권거래제 할당대상 업체로 지정된 후 그해 11월 1차 계획기간(2015~2017년)에 대한 배출권을 할당받았다. 1차 계획 기간 이행 중인 2015년 12월 기존 교토의정서를 대체하는 파리협정이 체결됐고, 2020년 이후 선진국과 개발도상국이 모두 감축에 참여하고 각국이 자발적으로 제출한 국가감축목표를 이행하는 내용이 포함됐다.
포스코는 배출권 할당 전부터 탄소 감축에 관심을 기울여왔다. 지난 2006년부터 온실가스시스템을 운영해왔고, 해당 시스템을 개선해 배출권 수급을 예측하고 배출권 비용을 원가에 반영하는 탄소회계시스템도 구축했다. 2010년 2월에는 대통령 주재 제7차 녹색성장위원회에서 업계 최초로 구체적인 온실가스 감축 목표를 제시한 바 있다. 조강 1t당 제철소에서 배출되는 이산화탄소를 오는 2020년까지 2007~2009년 평균(2.2t) 대비 9% 줄인 2t 수준으로 대폭 낮춘다는 계획이다.
포항과 광양제철소에서 배출되는 온실가스의 대부분은 이산화탄소다. 지난 2017년 기준 두 제철소의 온실가스 배출량은 7070만t으로 2016년(7037만t) 대비 약 0.5% 소폭 증가했다. 2017년 조강생산량은 3720만t으로 2016년 3750만t 대비 약 0.8% 감소했다. 조강 1t 생산 시 배출되는 이산화탄소 배출량은 2016년 1.88t에서 2017년 1.9t으로 약 1.3% 늘었다. 다만 지속적인 에너지절감 노력으로 2007~2009년 평균(2.2t)에 비해서는 낮은 수준으로 유지하고 있다. 당초 정준양 전 회장이 청와대에서 언급했던 목표치는 달성하고 있는 셈이다.
포스코의 탄소경영은 석탄원료 사용을 줄이거나 에너지 효율을 향상시키는 등 제철소 온실가스를 감축하는 내용과 사회적 온실가스를 줄이는 '투 트랙'으로 진행되고 있다. 사회적 온실가스란 실제 공정 과정에서 직접 발생하지 않지만 공정 전후나 생산된 제품 사용으로 인해 발생할 수 있는 온실가스를 뜻한다.
우선 제철소 탄소 저감은 철강 공정에서 발생하는 부생가스를 에너지원으로 회수해 자가발전 비율을 높이거나 발전 효율을 높이는 방향으로 실시되고 있다.
포항과 광양제철소에서는 코크스 건식 소화설비(CDQ)와 고로 노정압발전(TRT) 등 에너지 회수설비와 부생가스·액화천연가스(LNG) 발전설비를 통해 2017년 기준 사용전력 중 72%를 자체 생산해 사용하고 있다. 자가발전 비율 확대로 포스코의 전략 사용량은 지속 감소하는 추세다. 최근 3년간 전력 사용량을 살펴보면 △2015년 2853MW(자가발전비율 63%) △2016년 2835MW(68%) △2017년 2802MW(72%)으로 나타났다.
에너지절감을 위해 제강공장 전로 건가 집진기용 대형 고효율 팬(Fan)도 개발했다. 공급사와 함께 신규 개발한 팬은 설비 국산화를 통한 투자비 절감 효과뿐만 아니라 외국산 설비 대비 전력 사용량을 15% 이상 절감하는 효과가 있다고 회사는 설명했다.
2016년 8월부터는 제철소에 발전효율향상 프로젝트 팀을 신설해 효율향상 활동을 진행하고 있다. 포항제철소의 경우 LNG 복합발전 설비를 대상으로 보일러 튜브 및 복수기 세정, 실시간 모니터링을 통한 운전 방법 개선 등을 통해 발전 효율을 향상시켰고, 광양제철소는 기력발전 설비 2기에 가변형 버너를 적용해 효율을 높였다. CDQ와 TRT, 배열 보일러 등 주요 에너지 회수설비의 성능복원을 통해 발전 출력과 스팀 증대 효과를 높이고 있다.
제철소 조명 전력 절감도 탄소 감축의 한 축을 담당하고 있다. 포스코의 두 제철소에서는 자연 채광창 및 관련 조명회로장치 설치와 고효율 LED 조명 교체사업을 2011년부터 실시하고 있다. 2017년 기준 제철소 공장 및 사무실 28만여 개의 전등을 LED 조명으로 교체했고, 총 누적 절감액은 약 263억원으로 집계됐다.
사업장 감축 외 사회적 온실가스 감축에는 자동차 연비를 개선시키는 고장력 자동차강판, 모터·변압기 에너지 효율을 향상시키는 고급 전기강판 등의 개발·보급과 친환경시멘트 소재로 대체 가능한 고로 수재슬래그를 공급 확대하는 등의 내용이 포함된다.
아울러 향후 에너지 절감 관련 기술과 함께 탄소 배출을 근본적으로 줄이는 친환경 제철법에 대한 업계 관심도 높아질 것으로 예상된다. 환원제로 유연탄 등 탄소가 아닌 수소가 사용됨으로써 물만 배출되는 '수소환원' 공정이 대표적이다. 실제 기술이 상용화될 경우 이산화탄소를 전혀 생성하지 않고도 철 생산이 이뤄질 가능성이 높지만 현재는 기초 연구 단계에 머물러 있다.
