표준(Standard)은 특정 제품, 서비스, 생산 공정 또는 기술이 일정한 품질과 수준을 유지하도록 정한 기준으로, 현대 글로벌 경제를 지탱하는 핵심 요소로 평가된다. 표준은 산업 전반에 걸쳐 공통의 언어를 제공함으로써 거래 비용을 절감하고, 규모의 경제를 실현하며, 제품과 서비스 간의 호환성을 보장한다. 만약 표준이 존재하지 않는다면, 각기 다른 규격의 부품과 호환되지 않는 시스템, 국가별 상이한 품질 기준으로 인해 시장은 파편화되고 비효율이 심화될 수 밖에 없다. 표준화(Standardization)는 이러한 혼란을 방지하고 산업에 질서를 부여하는 과정이다.

새로운 제품이나 시장이 등장할 때마다 표준화는 국가와 기업이 우선적으로 고려하는 전략적 선택지로 자리 잡아왔다. 이는 단순한 기술적 통일을 넘어, 상호 이해 증진, 효율성 향상, 안전과 품질에 대한 사회적 신뢰 구축 등 경제 전반에 중요한 역할을 한다. 글로벌 시장에서 표준을 선점하는 것은 산업 생태계의 주도권과 경제적 이익을 결정짓는 핵심 전략으로, 실제로 표준을 선점한 국가와 기업은 시장 점유율 확대, 로열티 수익, 기술 리더십 등 다양한 분야에서 경쟁 우위를 확보해왔다.

최근 철강산업은 기후변화 대응을 위한 탈탄소화라는 중대한 과제에 직면해 있다. 그러나 현재 저(低)탄소 철강에 대한 통일된 정의나 측정 기준이 부재하여 시장 혼란과 그린워싱(greenwashing)에 대한 우려가 제기되고 있다. 만약 국가 및 지역별로 상이한 탄소 배출량 측정 기준이 적용된다면, 이는 새로운 형태의 무역 장벽으로 작용할 가능성이 높다. 이에 따라 철강산업의 건전한 탈탄소 시장 창출과 공정한 국제 교역 질서 확립을 위해 탄소저감 강재에 대한 명확하고 통일된 국제 표준의 도출이 시급하다.

‘탄소저감 강재’ 표준화, 왜 중요한가

탄소저감 강재 표준화 논의의 핵심을 이해하기 위해서는 먼저 현재 철강 생산을 지배하는 두 가지 주요 공정의 근본적인 차이와 원료 수급의 현실적 제약을 파악할 필요가 있다.

▲광양제철소의 한 직원이 제강공장에서 전로에 쇳물이 장입되는 모습을 확인하고 있다.

우선, 전통적인 고로-전로(BF-BOF) 방식이 있다. 이 방식은 철광석과 석탄(코크스)을 고로에 투입해 쇳물을 생산한 뒤, 전로에서 정련하여 강철을 만드는 일관제철 공정이다. 고품질 철강의 대량 생산에 적합해 현재 전 세계 조강 생산의 약 70% 이상을 차지하고 있다. 그러나 철광석 환원 과정에서 대량의 석탄이 사용되기 때문에 탄소 집약도가 높다. 실제로 철강 1톤을 생산할 때 평균 2.2톤의 이산화탄소 상당량(tCO₂e)이 배출된다.

반면, 전기로(EAF) 방식은 고철(철스크랩)을 전기 에너지로 녹여 강철을 생산하는 공정이다. 고철을 재활용하기 때문에 탄소 배출량이 상대적으로 낮으며, 철강 1톤당 평균 0.6tCO₂e 수준에 불과하다. 그러나 주원료인 고품질 철스크랩의 공급이 전 세계 수요를 충족시키기에 부족하다는 한계가 있다. 이로 인해 전기로 방식이 전통적인 공정을 완전히 대체하기는 어려운 상황이다.

결국, 수소환원제철 등 궁극적인 탈탄소 기술이 상용화되기 전까지는 고로-전로 방식, 전기로 방식, 그리고 석탄 대신 천연가스를 이용해 철광석을 환원하는 직접환원철(DRI) 방식 등 여러 공정이 병존(竝存)할 수밖에 없다. 그럼에도 불구하고, 이미 자동차 산업을 필두로 탄소저감 강재에 대한 요구가 커지고 있어, 기존 철강 생산 공정에 다양한 저감 기술을 적용해 최대한 탄소 배출을 줄여 나가는 노력이 필수적이다.

이러한 노력이 정당하게 인정받기 위해서는 실제로 얼마만큼의 탄소 배출을 감축했는지에 대한 객관적 확인, 즉 ‘탄소저감 강재’에 대한 명확한 정의와 기준의 표준화가 반드시 선행되어야 한다.

이는 단순히 탄소 배출량 산정 방식에 관한 기술적 논의를 넘어선다. 향후 수십 년간 수십~수백조 달러 규모의 철강산업 경쟁 규칙을 제정하고, 시장의 패권을 결정하는 근본적인 싸움이기 때문이다. 선택되는 표준에 따라 어떤 탈탄소 기술이 경제성을 갖게 될지, 어떤 기업이 경쟁 우위를 확보할지, 그리고 막대한 자본 투자가 어느 방향으로 집중될 지가 결정된다. 이는 환경적 순수성을 넘어 시장 지배력을 둘러싼 치열한 경쟁의 장(場)이기도 하다.

따라서 미래 산업 구조와 경쟁력 전반을 고려해 각 기업의 기술적 여건, 자국의 수소 및 전력 인프라 상황, 글로벌 협력 가능성 등을 충분히 반영한 신중한 접근이 요구된다.

탄소저감 강재 표준화에 대한 3가지 대안

탄소저감 강재 표준은 우리가 일상에서 접하는 특정 상품의 규격이나 성능에 관한 ‘제품 표준’과는 성격이 다르다. 오히려 최종 제품이 만들어지기까지 어떤 생산 과정을 거쳤고, 그 과정이 환경에 어떤 영향을 미쳤는지에 대한 ‘공정 표준’에 더 가깝다. 이는 농산물의 유기농 인증처럼 생산부터 가공, 유통에 이르는 전체 과정에 대한 표준을 정하는 것과 유사하다.

탄소저감 강재 표준화는 ‘저감(低減)’의 정도를 어떻게 규정하고 측정할 것인가에 초점을 두고 있으며, 현재 크게 세 가지 상이한 철학이 충돌하고 있다. 유럽 중심의 ‘슬라이딩 스케일(Sliding Scale)’ 방식, 일본이 주도하는 ‘탄소감축량 할당(Allocated CFP, Carbon Footprint of Product)’ 방식, 그리고 미국 기반의 ‘단일 기술중립적(Single, Technology-Agnostic)’ 방식이 그것이다.

우선, ‘슬라이딩 스케일’ 방식은 철스크랩 사용 비율과 탄소 배출 원단위를 기준으로 강재를 등급화하는 제도다. 이 방식의 핵심은 ‘저탄소 철강’으로 인정받기 위한 온실가스 배출량 허용 기준치가 제품 생산에 사용된 철스크랩의 비율에 따라 유동적으로(sliding) 변한다는 점이다. 즉, 철스크랩을 적게 사용하는 1차 제강 제품에는 상대적으로 높은 배출량 기준이, 철스크랩을 많이 사용하는 2차 제강 제품에는 더 엄격하고 낮은 배출량 기준이 적용된다.

이 방법은 고로-전로(BF-BOF)와 전기로(EAF) 등 생산 방식에 관계없이 모든 생산자에게 각자의 출발점에서 시작할 수 있는 탈탄소화 경로를 제공한다. 또한 스크랩 사용량을 증가시키는 방법만으로는 높은 등급을 받기 어렵게 만들어, 고로 업체들로 하여금 CCUS, 수소 주입, 설비전환 등 근본적인 탈탄소 기술을 도입하도록 하는 강력한 인센티브를 제공한다. 반면, 직관적인 이해가 어렵다는 문제와 함께, 스크랩 투입 확대 기술 적용으로 탄소 감축을 이뤘음에도 불구하고 그 노력이 인정되지 않는다는 점과, 스크랩을 이용하는 전기로(EAF) 업체의 환경적 기여를 평가절하한다는 비판도 있다.

또 다른 탄소저감 강재 표준안은 ‘탄소감축량 할당’ 방식이다. 이 방식은 철강사가 특정 탄소 감축 프로젝트를 통해 달성한 감축 실적을 개별 제품에 배분하도록 하는 제도다. 구체적인 절차는 다음과 같다. 먼저 철강사가 공정 효율 개선이나 에너지 전환 등 ‘추가성(Additionality)’이 인정되는 탄소 감축 프로젝트를 수행한다. 이 프로젝트를 통해 달성한 정량화된 탄소 감축 총량은 일종의 가상 ‘계좌’에 적립된다. 마지막으로 기존의 공정으로 생산된 물리적인 철강 제품을 판매할 때, 가상 계좌에 적립된 감축량을 ‘인증서’ 형태로 할당하여 고객에게 ‘탄소저감 강재’로 판매한 것으로 간주한다.

이 방식은 일종의 과도기적 대안으로, 탈탄소 전환 기간 동안 철강사들의 점진적 감축 노력을 장려하고, 구매기업의 탄소 간접 배출량(Scope 3*) 감축을 유도한다는 장점이 있다. 또한 기업 내 여러 사업장과 공정에서 발생한 감축 노력을 한데 모아, 시장 수요가 있는 특정 제품에 유연하게 할당할 수 있다는 유연성도 갖추고 있다. 한편, 환경적 가치(인증서)와 물리적 제품이 분리되어 있다는 점이 있어 할당 방식의 투명성, 신뢰성 확보를 위한 논의가 활발히 이뤄지고 있다. 세계철강협회를 중심으로 제품과 감축 실적 간 물리적 연결성 강화, 감축 프로젝트의 정확한 기여도 산정과 이중 계산 배제, 제3자 검증 등에 대해 ISO 국제표준과 연계한 논의가 진행되고 있다.

현재 전 세계 일부 철강사들은 감축량 배분 강재(탄소 감축 실적을 배분 받은 철강 제품) 판매를 위한 자체 브랜드를 런칭해 고객에게 공급하고 있다.

*기업의 온실가스 배출량은 직접 배출(Scope 1, 예: 공장이나 차량에서 발생하는 배출), 에너지 사용에 따른 간접 배출(Scope 2, 예: 전기나 열 사용으로 인한 배출), 그리고 원재료 생산, 운송, 제품 사용 등 공급망 전반에서 발생하는 기타 간접 배출(Scope 3)로 구분된다.

마지막으로, 다소 극단적인 주장으로 ‘단일 기술중립적’ 방식이 있다. 앞서 살펴본 두 가지 표준 방식이 기존 고로 업체들의 현실을 고려한 타협적 성격을 띠고 있다면, 미국이 주도하는 글로벌철강기후위원회(Global Steel Climate Council, GSCC)의 단일 표준 접근법은 원칙에 기반한 단일 잣대를 제시하며 정면으로 대립한다.

이 방식은 매우 명료하다. 생산 방식(고로 또는 전기로)이나 철스크랩 사용 비율에 관계없이 모든 철강 제품에 동일한 탄소 집약도 기준을 적용한다. 즉, 제품의 실제 탄소 배출량만을 유일한 척도로 삼는다. 이 방식의 장점은 단순성과 투명성에 있다. 소비자들은 여러 철강 제품의 실제 탄소 발자국을 직관적으로 비교하고 명확하게 이해할 수 있는 단일 지표를 제공받는다. 또한, 이미 저탄소 전기로(EAF) 기술에 선제 투자를 감행한 기업들에게는 확실한 시장 우위를 제공한다. 반면, 고로 기반의 1차 제강사들은 탄소저감 노력에서 사실상 배제된다는 문제가 있다. 아울러 스크랩의 글로벌 공급 부족이나 고품질 강재 생산에 있어 전기로 공정의 기술적 한계 등이 충분히 반영되지 못한다는 점도 한계로 지적된다.

한국 상황에 부합하는 표준화 노력 필수

이처럼 세 가지 경쟁 표준은 단순한 기술적 제안이 아니라, 각 지역의 산업 정책과 경쟁 전략이 반영된 지정학적 대리전의 성격을 띠고 있다. 유럽은 노후 고로 설비의 점진적 전환을 위해 ‘슬라이딩 스케일’을, 일본은 탄소감축량 할당 방식으로 시장 형성과 기술 전환을 촉진하고 있다. 반면, 전기로 비중이 높은 미국은 ‘단일 기술중립적’ 방식을 통해 자국의 우위를 강화하고 있다. 최근 탄소중립의 선도 역할을 해오던 유럽에서 경제적 수소 공급의 불확실성과 에너지 위기 등으로 탈탄소 전환 프로젝트의 지연이 속출하면서, 탄소저감 강재 표준화에 대한 다각적인 논의가 더욱 활발해지고 있다. 결국, 온실가스 감축량 산정 방법론을 둘러싼 논쟁은 가장 근본적인 산업 중 하나인 철강산업의 녹색 전환을 누가 주도할 것인가에 대한 경쟁이다.

그렇다면 한국은 어떤 표준을 선택해야 할까? 각 방식의 장단점과 전환 기간별 이해득실을 면밀히 따져보는 것이 중요하다. 한국 철강산업은 고로 중심의 생산구조, 청정수소와 전력 공급의 한계, 정부의 지원 부족 등 여러 불리한 여건에 처해 있다. 그리고 수소환원제철 상용화까지는 많은 시간과 자금이 필요하므로, 탄소저감 강재 표준화 논의에 이러한 현실이 충분히 반영되어야 한다.

특히 중요한 점은, 수소환원제철이 완성되기까지의 과도기에는 다양한 탄소 감축 노력이 인정받을 수 있는 표준이 필요하다는 점이다. 현재 한국 철강업계는 고로-전로 공정에서 저탄소 연·원료 사용을 확대하고, 스크랩 활용을 늘리며, 전기로를 도입하는 등 다양한 기술을 추진하고 있다. 이러한 기술들은 수소환원제철 상용화 이전까지 탄소 감축을 이끌 핵심 브릿지(bridge) 기술로서, 산업의 탈탄소 전환 속도를 높이는 중요한 역할을 한다. 따라서, 다양한 방법을 통해 달성한 탄소 감축 성과를 공정하고 투명하게 제품에 반영하여 고객의 감축 요구를 충족시킬 수 있는 방식이 표준에 포함되어야 한다. 특히 이러한 체계가 국제적으로 인정되는 표준으로 제도화된다면, 탄소저감 강재 시장이 빠르게 형성되고 철강사의 감축 노력이 경제적으로도 인정받을 수 있다.

더 나아가, 여기에 정부의 수요 촉진을 위한 인센티브 정책이 결합된다면, 환경적 가치와 경제적 가치가 함께 성장하는 선순환 구조를 만들 수 있다. 결국 탄소저감 표준이 확립되면, 국내 철강 기업은 시장 주도권을 확보하고 경제성 있는 탄소 감축을 추진할 수 있으며, 나아가 전후방 제조업 생태계 전반의 경쟁력 강화에도 기여하게 된다. 따라서 지금이야 말로 이러한 표준 마련을 위해 산업계·학계·정부가 함께 논의하고 신중하게 고민해야 할 시점이다.

▲ 석탄 대신 수소를 사용해 가루 상태의 철광석을 직접환원철로 만들고 이를 전기용융로에서 녹여 쇳물을 제조하는 포스코 수소환원제철(HyREX) 기술. (2025 기후산업국제박람회에서 포스코 홍보관에 설치된 포스코 수소환원제철(HyREX) 전시 모형 中)

탄소저감 강재 표준화, 국가 경쟁력과 미래를 좌우한다

표준은 더 이상 단순한 기술적 규제나 준수 대상이 아니다. 최근 기업 경영 환경에서 표준은 경쟁우위를 확보하고 새로운 시장에 접근하기 위한 핵심적인 전략적 자산으로 인식된다. 글로벌 탈탄소 기조가 강화되는 가운데, 탄소저감 강재의 표준화는 단순한 환경 규제 대응을 넘어, 국가 산업경쟁력과 미래 성장동력 확보의 핵심 전략으로 부상하고 있다.

표준화 논의가 실질적 효과를 내려면 각국의 경제 성장 단계, 기술 개발 수준, 자원 보유 현황, 지리적 특성 등 다양한 현실적 요인을 반드시 고려해야 한다. 국제 표준화 논의에서도 각국의 상황을 반영한 유연한 접근이 필요하며, 한국 역시 산업구조와 에너지 믹스, 기술 역량, 수출입 구조 등 고유한 여건을 충분히 반영한 표준화 전략을 세워야 한다.

이를 위해 철강업계는 탄소 감축 기술의 개발과 현장 적용을 가속화하고, 탄소 배출 관련 데이터를 투명하게 관리·공개해 국내외에서 신뢰도를 높여야 한다. 세계철강협회(worldsteel) 등 글로벌 철강 협의체와 협력해 합리적이고 수용성 있는 표준 마련에 힘쓰는 한편, 자동차·조선·건설 등 주요 수요 기업들과의 긴밀한 조율도 중요하다.

정부 역시 민관 협의체를 상시 운영해 산업계의 현장 의견을 신속히 반영하고, 국익과 경제안보 차원에서 우리 기업의 글로벌 경쟁력이 약화되지 않도록, 기후클럽(Climate Club), 국제표준화기구(ISO), 경제협력개발기구(OECD) 등 주요 국제기구의 표준화 논의 시 한국의 입장을 명확히 전달해야 한다. 또한, 비슷한 산업구조와 이해관계를 가진 국가들과 협력해 국제 표준화 논의에서 연합전선을 구축하는 것도 효과적인 전략이 될 수 있다.

국제 활동과 함께 국내에서는 합리적인 표준안 마련을 주도하여 국내 정책에 우선 도입하고 제도적으로 수요 기반을 마련하는 것이 필요하다. 정책 도입은 초기 시장 형성 및 수요 창출 촉매로 작용하여 철강사로 하여금 탄소저감 강재를 공급할 수 있는 기회를 제공한다. 이를 통해 철강사는 탄소 감축 노력에 대한 보상을 받고 탄소 감축 투자를 다시 이어나갈 수 있게 된다. 즉, 탄소 감축 투자의 선순환 구조를 실현할 수 있다.

탄소저감 강재 수요가 가시적으로 드러날 것으로 전망되는 향후 3-5년은 현재 경쟁하는 표준들이 시장의 수용성을 얻기 위해 치열하게 경쟁하는 결정적인 시기가 될 것이다. 저탄소 철강 시장의 미래는 생산자, 소비자, 투자자 모두에게 신뢰받는 하나의 견고한 표준을 확립하는 데 달려 있다. 궁극적인 승자는 탈탄소 전환이라는 시장의 요구와 현실적 제약 사이에서 절묘한 균형을 맞추는 표준안이 될 것이다.

최근 정치·경제적 불확실성 고조로 인한 경기 침체 위험과 주력 산업의 경쟁력 위기 속에서 국내 철강산업의 어려움은 더욱 가중되고 있다. 포스코그룹은 불확실한 환경에 기민하게 대응하는 한편, 지속가능한 경쟁력을 강화하기 위해서 고로 브릿지 기술(스크랩 사용량 증대, 고로 수소 취입 등) 개발, 수소환원제철 기술 조기 확보, CCUS(Carbon Capture, Utilization and Storage) 실증사업 등 탈탄소 전략 이행을 위한 지속적이고 책임감 있는 노력을 기울이고 있다.

최근 국회철강포럼에서 포스코그룹은 ‘철강산업 재도약을 위한 당면 과제와 정책’을 제언하며 철강산업의 위기 극복을 위한 정부 지원과 협력 필요성을 강조했는데, 위기를 겪고 있는 국내 철강산업 현황을 점검해 보고 포스코그룹의 탈탄소 전환 전략을 살펴보고자 한다.

I 관세전쟁, 수입재 범람, 탄소감축 압력의 삼중고에 빠진 국내 철강산업

글로벌 철강산업의 공급과잉 이슈가 재점화하고 있다. 글로벌 조강 능력의 절반을 차지하는 중국과 함께 인도, 동남아 등 주요 신흥국도 최근 능력 증강 레이스에 가세하면서 2024년 과잉 생산능력은 6억 톤에 육박하고 있으며, 2027년에는 7.2억톤까지 증가할 것으로 전망된다. 하지만 중국, 인도 등 신흥국들은 능력 감축 요구에 강하게 반발하면서 과잉 설비 해결은 요원한 상황이다.

전 세계적인 공급과잉 심화와 함께, 국내는 수요 부진과 경쟁 심화로 인해 조강 생산량 7천만 톤 및 내수 철강수요 5천만톤 체제가 붕괴되고, 주요 철강기업의 수익성은 악화일로를 걷고 있다. 이는 수치로도 드러나고 있는데, 실제 국내 주요 철강사의 영업이익률은 2021년 13.9%에서 2023년 5.0%로 급감한 데 이어, 2024년 2.8%로 또다시 감소했다.

그러나 현 위기에 더해 보호주의, 수입재 범람, 탄소장벽이라는 당면한 3대 위협은 한국 철강산업의 미래에 더 큰 위기요인이 되고 있다.

먼저 미국, EU, 일본 등 주요 국가들은 관세조치, 지원정책 확대 등 보호주의 강화를 통해 자국 철강산업 경쟁력 제고에 적극 나서고 있다. 집권 2기를 맞은 미국 트럼프 대통령은 올해 3월부터 무역확장법 232조를 근거로 모든 수입산 철강과 알루미늄 제품을 비롯해 철강 2차 제품에 대해 예외 없이 25%의 관세를 부과하고 있다. EU도 철강 세이프가드 등 무역 방어 조치를 강화하는 한편, 청정에너지의 경제적 공급 등 철강 경쟁력 제고 정책을 추진하고 있다.

또한, 중국이 한국 등 무역장벽이 낮은 시장으로 저가 철강재를 집중 수출하면서 2024년 국내 철강 수입침투율(=수입/내수)은 28%로, 동북아 3국 중 가장 높은 수준(일본 11%, 중국 1%)을 기록하고 있다. 특히 중후판, 열연 등 중국산 수입재가 2020년 이후 큰 폭으로 증가함으로써 국내 철강산업 기반을 잠식하고 있는 상황이다.

아울러 높아지는 탄소장벽 아래 탈탄소 우위를 점하기 위한 주요 국가들의 정책경쟁이 본격화하면서 국내 철강산업이 탈탄소 경쟁에서 뒤쳐질 가능성도 커지고 있다. 주요 경쟁 업체들은 수소환원제철 기술개발, 전기로 도입 등 탄소저감 혁신기술 개발에 집중하고 있으며, 막대한 투자비가 투입되는 탈탄소 전환을 지원하기 위해 유럽, 일본 등 주요국들은 다양한 정책 지원과 함께 정부와 철강산업 간 긴밀한 공조를 추진하고 있다.

I 철강은 全 산업의 필수소재이자, 탈탄소 경제 전환의 Key Enabler

도널드 트럼프 미국 대통령은 지난 3월 의회 연설에서 “철강이 없다면 군대도 없고, 국가를 오래 유지할 수도 없을 것”이라고 하며 철강의 중요성을 강조했다. 철강은 방위 산업을 비롯해 교량·항만·전력 등 인프라, 자동차·조선·가전 등의 핵심 소재이며, 기간산업으로서 철강산업이 흔들리면 전방 산업 전체에 연쇄적으로 큰 영향을 미친다.

또한 전기차, 재생에너지, 수소 인프라 등의 필수 소재로서 탄소저감, 고품질 철강재의 안정적인 공급은 친환경 미래산업의 성장을 좌우하기 때문에 철강산업의 탈탄소 전환을 위한 혁신 기술개발이 필수적이다. 수소환원제철은 탄소저감 강재 생산을 위한 대표적인 혁신 기술이며, 포스코는 이를 위한 실증사업 및 상용화 기술 개발을 추진하고 있다.

I 철강산업의 ‘탈탄소’를 이끌 한국형 수소환원제철, 어디까지 왔나?

탄소 배출을 획기적으로 줄일 수 있는 수소환원제철 기술은 철강 업계의 탈탄소 해법으로 꼽히고 있으며, 수소환원제철은 국가 경제 및 안보 측면의 전략적 중요성을 인정받아 지난해 2월 국가전략기술로 지정되기도 했다. 포스코는 파이넥스(FINEX)의 유동환원로 기술을 기반으로 가루 상태의 철광석을 수소로 환원시킨 후, 전기용융로(ESF·Electric Smelting Furnace) 설비를 활용하여 쇳물을 제조하는 한국형 수소환원제철 공법인 하이렉스(HyREX·Hydrogen Reduction Ironmaking) 기술을 개발하고 있다.

▲포스코는 지난해 1월 26일 포항제철소에 수소환원제철 개발센터를 개소하고 2030년 수소환원제철 상용 기술 개발 완료를 목표로 연구개발을 지속하고 있다.

현재 LAB-scale의 기술개발과 실증설비 기본 설계(Basic Design)는 완료된 상태이며, 2030년까지 수소환원제철 기술 상용화를 목표로 국책과제와 연계한 ‘한국형 수소환원제철 실증사업’의 예비타당성 조사가 진행되고 있다. 상용 기술의 개발은 민간에서 할 수 있지만, 실제 상용화 설비로 전환하려면 설비 투자와 매몰 비용을 포함해 약 40조 원이라는 천문학적인 비용이 들어간다. 이 정도 규모의 투자를 기업 단독으로 결정하기에는 어려운 상황이다.

실증사업 규모만 해도 약 8850억 원(정부 38%, 민간 62%)에 달한다. 게다가 수소환원제철은 무탄소 에너지와 청정수소 의존도가 높아 국가 차원의 인프라가 제대로 갖춰지지 않으면 경제성을 도출하기가 어렵다.

▲탈탄소 철강산업의 핵심인 포스코 수소환원제철 기술 HyREX 공정의 특징을 시각적으로 형상화한 모형. 4기의 유동환원로 설비와 전기용융로 설비를 나타낸다.

그리고 탄소저감 제품에 대한 시장 수용성 확보도 시급히 해결해야 과제이다. 이를 위해 한국산 철강과 탄소저감 소재 사용을 확대하는 법제화와 정책 지원이 필요하다는 목소리가 커지고 있다.

따라서 수소환원제철로 완전히 전환하기 전까지 국가온실가스감축목표(NDC)*를 달성하려면, 기존 고로 공정에서 탈탄소 원료와 스크랩 사용을 늘리고, 전기로를 도입하는 등 ‘브릿지(Bridge) 기술’을 활용한 탄소 저감이 가장 현실적인 대안이라고 볼 수 있다.

*국가온실가스감축목표(Nationally Determined Contribution·NDC) : 각 회원국이 온실가스 배출에 대한 책임과 역량을 고려해 자발적으로 얼마만큼의 온실가스 배출을 줄일 것인지를 유엔기후변화협약에 공식적으로 제출하는 계획.

I 수소환원제철 전환기를 대비하는 포스코그룹의 브릿지 기술

포스코는 현재 고로 기반의 철강 생산 공정에서 탄소배출을 줄이는 브릿지 기술로 수소환원제철 전환기를 대비하고 있다. 지난해 2월에는 약 6천억 원을 투자해 광양제철소 내 연산 250만 톤 규모의 대형 전기로 공장을 착공했으며, 이 공장은 내년에 준공되어 본격적인 가동에 들어갈 예정이다.

포스코는 전기로에서 생산한 쇳물을 바로 활용하거나 고로에서 생산한 쇳물과 혼합하는 용해스크랩 장입기술을 적용해 제품을 생산할 예정이다. 전기로를 조업하면서 발생하는 배가스는 스크랩 예열에 사용해 에너지 효율을 높일 계획이다. 전기로를 통해 연 250만 톤의 쇳물을 생산하면, 기존의 고로 방식 대비 연간 최대 약 350만 톤의 이산화탄소 감축 효과가 있을 것으로 기대하고 있다.

포스코는 기존 설비를 활용한 탈탄소 기술 개발(R&D)도 활발히 진행하고 있다. 이를 위해 HBI, 펠렛 등 탈탄소 원료 사용 및 고로 수소 취입기술 개발로 기존 고로에서 석탄 사용을 줄이고, 철스크랩 다량 사용을 위한 전로 HMR(Hot Metal Ratio)하향 및 상저취 전로 기술 개발과 CCUS(탄소포집·활용·저장) 기술 실증 등 다양한 노력을 하고 있다.

I 철강산업의 탈탄소 전환… 정부의 합리적 정책 지원이 절실

▲포항제철소 전경.

더 이상 탄소감축은 선택이 아닌 기업의 생존이 달린 문제이다. 포스코는 수소환원제철로 완전히 전환하기 전까지 국가 NDC 목표를 달성하면서도 철강산업의 경쟁력을 유지해야 하는 어려움에 처해 있다. 그러나 철강은 탈탄소 혁신 기술개발을 비롯한 무탄소 에너지 전환, 설비 전환 등 대규모 투자가 함께 이루어져야 하기 때문에, 단기간 내에 탈탄소 전환이 어려운 산업이다. 포스코는 이미 연간 수천억 원을 탄소감축에 투입하고 있으며, 앞으로도 NDC 달성을 위해 이를 지속적으로 확대할 전망이다.

현재 정부는 국내 배출권거래제 4기 진입(2026~2030년)을 위해 2024년 12월 기본계획 수립 후, 배출허용총량, 유·무상 할당비율 등을 포함한 상세 할당계획을 검토 중에 있다. 철강업계는 기존 3기 때 무상할당 100% 기조가 그대로 유지될 수 있도록 요청하고 있다.

중국, 일본 등은 철강업종에 대해 유상할당*을 적용하지 않거나 도입을 미루고 있는 상황이다. 유상할당을 확대하면 철강산업뿐만 아니라 자동차, 건설 등 연관 산업의 원가경쟁력이 악화할 우려가 크기 때문이다.

*유상할당 : 배출권(온실가스 배출 허용량)을 돈을 내고 사서 할당 받는 것을 의미. 반대로 무상할당은 공짜로 배출권을 받는 것을 말한다.

또, 발전부문 유상할당 비율 확대로 인해 제조업의 전기 요금이 크게 오를 것으로 예상된다. 이에 따라 철강업 등 제조업의 간접비용 상승*이 우려된다. 이러한 상황에서는 탄소 감축 목표 달성을 위한 자체 투자비와 함께 추가 비용 부담이 가중될 것으로 예상되므로, 철강을 비롯한 산업계가 전기요금 상승에 따른 부담을 완화할 수 있도록 정부 차원의 지원 정책이 절실하다.

*한국경제인협회(’25.4): 발전부문 유상할당 10%→50% 상향 시, 제조업 전체 5조원, 1차금속산업 3094억원 전기요금 상승 예상

배출권 할당량도 현실적으로 산정해야 한다. 자연재해, 설비보수 등으로 기준연도(배출권거래제 4기의 경우 2022년~2024년) 생산이 감소하면서 평균 배출량이 낮아져, 이 기준으로 할당량을 산정한다면 실제 감축 노력에도 불구하고 기업의 배출권 구매 부담이 과도하게 커질 우려가 있다. 생산량을 회복하는 경우에 추가 부담이 가중될 수 있으므로 기업 상황과 경쟁력을 반영한 현실적인 할당량 산정이 필요하다.

I 철강산업의 탈탄소 전환을 위한 세 가지 핵심 사항

최근 유럽에서 선도적으로 추진된 탈탄소 철강 프로젝트들의 잇따른 지연 사례는 기업의 기술개발 의지와 정부의 정책적 목표만으로는 실질적인 탈탄소 전환이 현실화하기 어렵다는 점을 시사한다. 글로벌 철강사 아르셀로미탈의 탈탄소 투자 공식 연기와 스웨덴 철강사 사브(SSAB)의 미국 내 HYBRIT 프로젝트 추진 철회는 시장의 불확실성, 청정수소 인프라 구축 지연과 높은 에너지 비용, 고금리 등의 제약이 산업 전환의 현실적 장애가 되고 있음을 보여주고 있다.

현재 국내 철강산업이 위기에 처한 상황에서 현실과 동떨어진 급진적인 탄소감축 요구는 철강산업뿐만 아니라 철강을 기초 소재로 하는 국가 제조업 전반의 경쟁력을 떨어뜨릴 우려가 있다. 일본의 GX와 같이 탈탄소 정책은 규제중심이 아닌 새로운 경제성장의 원동력과 산업경쟁력 확보라는 측면으로 접근해야 한다.

따라서 철강산업의 지속가능한 경쟁우위 확보를 위해서는 국가와 기업의 전향적인 협업(collaboration) 체제가 형성돼야 한다. 철강기업은 글로벌 요구 수준에 맞게 친환경 체질 혁신에 전력을 투구하는 한편, 정부는 ‘철강=안보’라는 관점에서 보다 세심하고 전폭적인 지원이 필요하다. 구체적으로 다음의 세 가지 지원책이 요구된다.

첫째는 ‘탄소 감축 목표 및 규제 합리화’이다. 여건을 종합적으로 고려한 합리적인 2035 국가 온실가스 감축 목표(NDC)의 수립과 함께 배출권거래제 4기(2026년~2030년)에도 무상할당 100% 유지가 필요하다.

둘째는 ‘탈탄소 친환경 생산체제 전환’을 위해 혁신적 탄소감축 기술에 대한 국가 R&D 개발, 기술 상용화, 운영 및 매몰비용 등 지원범위 확대와 함께 대기업/다배출 온실가스 감축시설 투자에 대한 세액공제가 확대돼야 한다.

이에 더해, 정부 공공조달 제도를 활용하여 탄소저감 강재에 대한 초기 시장 창출을 통해 수요 불확실성을 해소하고, 철강산업의 탄소감축 기술 개발이 지속될 수 있는 선순환 체계를 구축해야 한다. 아울러, 철강사의 탄소감축 비용이 공급망 전반에 걸쳐 정부·수요기업 등과 공동 분담하는 방식도 함께 고려돼야 한다.

마지막으로 ‘청정에너지 인프라 조성’ 측면에서 경제적인 대규모 청정수소와 무탄소 에너지 공급 인프라 확대가 필수적이다. 전력망과 같이 정부 주도로 대규모 청정수소 공급망 및 산업 공동 사용이 가능한 대용량 무탄소에너지 기반 시설 구축이 필요하다.

글로벌 경기 둔화와 에너지·기후 이슈 등 복합적인 불확실성이 가중되는 가운데, 국내 철강산업은 생존과 탈탄소 전환이라는 이중 과제에 직면해 있다. 이러한 도전적 상황을 슬기롭게 해결하기 위해서는, 철강산업 경쟁력 강화와 탄소중립 전환을 함께 뒷받침할 수 있는 철강산업 육성 특별법 제정을 통해, 정부가 관련 규제 체계와 산업 육성, 에너지 인프라 구축 전략 간 조율을 바탕으로 효율적이고 일관된 정책 뒷받침이 이루어져야 한다.