CO2 저감을 위한 제철공정의 장래전망

전문가 제언

○ 지구온난화의 원인이 되는 CO2 배출량의 저감이 세계적으로 중요한 과제가 되고 있다. 국내의 경우 연간 CO2 배출량은 2007년도 실적으로 약 4억 8871만 톤으로 이는 OECD 국가 중 6위에 해당된다. 제반 산업 중에서 철강산업은 원료탄을 비롯한 많은 화석에너지를 사용하므로 화력발전 분야와 함께 CO2를 가장 많이 배출하는 산업의 하나이다.

○ 일관제철소의 경우 CO2 배출량의 약 60%는 코크스로와 고로설비로 구성되는 제선 공정에서 발생한다. 즉 선철 1톤 생산에는 3~5%의 CO2를 함유하는 코크스오븐가스(COG)가 300~350N㎥ 발생하고, 15~25%의 CO2를 함유하는 고로가스(BFG)가 1500~2000N㎥ 발생하므로 선철 1톤 당 약 320~400N㎥(628~786kg)의 CO2가 배출되는 셈이다.

○ CO2의 저감을 위한 신제철법으로는 산소고로법, 직접제철법, 용융환원법 등이 있다. 일본과 유럽에서 개발하고 있는 산소고로법은 코크스의 연소용으로 공기(hot blast) 대신 산소를 취입함과 동시에 CO2를 제거한 노정가스를 고로에 순환시키므로 반응 효율의 향상과 CO2의 저감이 크게 기대된다. 그러나 산소 제조 설비가 필요하고 노정가스로부터 CO2를 분리하여 저장하는 기술이 확립되어야 하는 문제가 있다.

○ 천연가스를 환원제로 하여 환원율 90% 이상의 환원철(DRI)을 제조하는 직접제철법은 이전부터 Midrex법, HyL법, SL/RN법 등이 개발되어 현재 연산능력 약 7,800만 톤의 설비가 세계 각지에 설치되어 있다. 그러나 천연가스가 산출되는 지역에서 소규모로 가동되는 정도로 생산성이나 품질 면에서 고로법을 대체하기는 곤란할 것이다.

○ 국내의 경우 POSCO에서는 용융환원법인 FINEX법을 개발하여 연산 150만 톤 설비가 가동 중에 있다. FINEX법은 코크스 공장과 소결 공장이 불필요하므로 CO2의 감소에는 어느 정도 기여할 수 있으나 대폭적인 저감은 곤란하다. 따라서 POSCO에서는 CO2 저감 혁신기술로 폐열 이용 CO2 분리기술, 바이오슬래그 이용 CO2 고정기술, 폐탄소원 이용 수소 제조기술, 소결광의 예비환원 기술을 중장기 과제로 개발하고 있어 그 성과가 주목된다.

저자

Tatsuro Ariyama

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2009

권(호)

14(12)

잡지명

ふぇらむ

과학기술
표준분류

재료

페이지

781~789

분석자

심*동

분석물

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