[중앙뉴스=김상미 기자] 포스코가 수소 역량 확보를 본격화하면서 탈탄소 시대를 선도하는 기업으로 나섰다. 포스코가 국내 기업 등과 수소사업에 맞손을 잡는가하면 해외 그린수소 생산부터 도입, 활용을 위한 기술 개발 및 사업 협력을 통해 수소 사업 역량 확보에 본격 나선 것이다.

앞서 지난해 말 포스코는 2050년까지 수소 생산 500만톤 체제를 구축해 수소사업에서 매출 30조 원을 달성하겠다는 미래 청사진을 제시한 바 있다. 

이와 관련 포스코는 2050년까지 수소 500만 톤 생산체제를 구축해 미래 청정에너지인 수소 사업을 개척하고, 탈탄소시대를 선도하겠다는 의미를 담은 ‘수소경제를 견인하는 그린수소 선도기업’이라는 비전을 지난해 12월에 밝혔다.

이를 위해 2030년까지 물을 전기 분해해 수소를 생산하는 기술, 수소를 추출하는 기술 등의 핵심 기술 및 생산 역량을 조기에 갖추고 수소 사업을 그룹 성장 사업의 한 축으로 육성하여 미래 수소시장에서 주도권을 확보한다는 계획이다.

최정우 포스코 회장은 “미래 청정에너지의 핵심인 수소를 주도적으로 생산, 공급할 수 있도록 하겠다”며 “탄소 중립 사회를 위한 국가 수소생태계 완성에 기여하겠다”고 말했다.

차세대 청정에너지원으로 각광받고 있는 수소는 연간 국내 수요가 2030년 194만 톤, 2040년 526만 톤 이상으로 증가하고, 활용 분야도 석유화학산업 중심에서 수송, 발전 등으로 확대·성장할 것으로 전망된다. 이에 따라 정부도 수소경제위원회 출범 및 그린뉴딜 정책을 선언하고 수소경제로 전환을 추진하고 있다.

현재 포스코는 철강 제조 공정에서 발생하는 부생가스(Cokes Oven Gas)와 천연가스(LNG)를 이용한 연간 7천 톤의 수소 생산 능력을 갖추고 있으며, 약 3,500톤의 부생수소를 추출해 철강 생산 중 온도 조절과 산화 방지 등을 위해 사용하고 있다. 또한 세계 최초로 수소 연료전지 분리판용 철강제품을 개발해 국내에서 생산되는 수소차에 공급하는 등 수소 생산과 이용에 필요한 역량을 갖추고 있다.

향후 포스코는 수소를 활용한 철강 생산 기술인 ‘수소환원제철공법’ 연구와 수소를 ‘생산-운송-저장-활용’ 하는데 필요한 강재 개발, 부생수소 생산 설비 증대, 수소 생산 핵심기술 개발 등의 역량 강화는 물론 ‘그린수소’ 유통 및 인프라 구축, ‘그린수소’ 프로젝트 참여 등 다양한 사업 기회를 모색하며 대규모 투자를 추진할 계획이다.

이를 통해 2025년까지 부생수소 생산 능력을 7만 톤으로 늘리고, 2030년까지 글로벌기업과 손잡고 ‘블루수소’를 50만 톤까지 생산한다는 계획이다. 동시에 ‘그린수소’는 2040년까지 200만 톤 생산체제를 구축하는 등 2050년까지 수소 500만 톤 생산체제를 완성할 방침이다.

또한 포스코는 2050년까지 ‘그린수소’를 기반으로 한 수소환원제철소를 구현해 철강분야에서도 탈탄소·수소시대를 열겠다는 방침이다. 수소환원제철공법이 상용화되면 최대 연간 370만 톤의 ‘그린수소’가 필요하게 되어 최대 수소 수요업체이자 생산업체로 도약할 것으로 기대된다.

이와 함께 ‘그린수소’ 생산과 운송에 필요한 핵심기술을 확보하기 위해 국내외 연구기관과 기술 협력을 진행하고, 글로벌 기업과 파트너십을 추진한다. 수소 운송과 저장의 핵심 기술로 꼽히는 암모니아 수소추출기술 개발에도 나선다. 암모니아는 수소를 질소와 결합시킨 것으로 운송과 저장이 용이해 효율적이고 경제적인 운반체로 평가받고 있다.

초기사업으로 포스코는 제철소 지역에 수소충전소 설치 등의 인프라를 구축하고, 철강 운송 차량, 사내 업무용 차량 등을 수소차로 전환하는 등 철강 물류 기반의 수소생태계를 육성해 수요 기반 창출에 나설 계획이다. 현재 포스코 철강제품 운송 대형 트럭은 약 1,500대이며 임시로 투입되는 운행대수까지 포함하면 연간 5,000대 규모다.

이와 함께 그룹사의 역량을 집중해 ‘생산-운송-저장-활용’ 전 주기에 걸친 가치사슬도 함께 마련한다. 포스코인터내셔널은 해외네트워크를 활용해 정부의 수소 도입 사업과 해외 수소 프로젝트에 참여하며, 포스코에너지는 수소 전용 터미널을 구축함과 동시에 현재의 LNG터빈 발전을 30년부터 단계적으로 수소터빈 발전으로 전환한다. 포스코건설은 수소 도시 개발 프로젝트는 물론 수소 저장과 이송에 필요한 프로젝트 시공을 담당하게 된다.

@ 수소사업 역량 강화 위해 연구단체‧국내외 기업들과 ‘맞손’

포스코는 수소사업 역량 강화를 위해 연구단체‧국내외 기업들과도 맞손 잡았다. 이와 관련 포스코는 지난 18일 서울 포스코센터에서 KIST(한국과학기술연구원), RIST(포항산업과학연구원)와 3자 간 ‘수소분야 연구협력 증진을 위한 업무협약’을 체결했다.

이날 협약식에 참석한 포스코 조주익 수소사업실장은 “수소에너지 활용의 핵심 기술인 암모니아 수소 추출 기술 상용화에 성공해, 한국의 그린수소 시대를 앞당기는데 기여하겠다”고 말했다.

현재 수소를 운송하는 방법으로는 수소 액화, 암모니아 합성 혹은 각종 신기술이 거론되는데, 이중 가장 효율적인 방법으로 암모니아 합성법이 꼽히고 있다. 수소를 암모니아로 합성해 운송 시 기존 유통망을 활용할 수 있고 운송 과정에서 손실률이 적기 때문이다. 하지만 수소를 암모니아로 합성하는 기술은 이미 상용화된데 반해, 암모니아에서 다시 수소를 추출하는 기술은 아직 초기 단계다.

이에 포스코는 KIST, RIST와 함께 암모니아에서 수소를 대용량으로 추출하는 기술 개발을 추진해 그린수소 사업 경쟁력을 제고한다는 방침이다. 향후 개발된 기술을 활용해 해외에서 생산된 그린수소를 국내 산업·발전용 원료 및 에너지원 등으로 공급할 계획이다.

KIST는 지난해 암모니아에서 고순도 수소를 추출하는 기술을 개발한 바 있으며, 이번 포스코와의 협력을 통해 암모니아에서 높은 효율로 수소를 추출할 수 있게 하는 촉매제 개발에 나설 예정이다.

RIST는 현재 국내에 갖춰지지 않은 대용량 암모니아 수소 추출 전체 공정을 상용급으로 개발한다.

이에 앞선 지난 8일, 포스코그룹은 그린수소 활용에 필요한 암모니아의 국내 도입을 위해 호주 최대의 전력·가스기업인 오리진 에너지社(ORIGIN ENERGY)와 ‘호주 그린수소 생산사업 협력에 대한 업무협약’도 체결했다. 지난해 12월 FMG와의 협력에 이은 포스코의 두 번째 해외 그린수소 생산 프로젝트 협력이다.

현재 오리진社는 호주 남쪽에 위치한 Tasmania(태즈메이니아)州에서 수력발전 500MW를 활용해 연간 7만 톤의 그린수소를 생산하는 프로젝트를 개발 중이다.

포스코그룹과 오리진社는 올해 연말까지 공동으로 이번 프로젝트의 사업타당성 조사를 진행하고, 경쟁력이 있다고 판단되면 사업을 본격 추진할 계획이다. 호주 현지에서 생산된 수소를 암모니아로 합성하고 포스코그룹이 이를 도입하여 수소를 추출, 공급하는 방식이다.

현재 포스코가 추진 중인 그린수소 사업모델은 풍력·태양광발전 등 재생에너지로 만들어진 전력으로 물을 분해해 수소를 생산하고, 효율을 높이기 위해 이를 암모니아로 합성해 운송 및 저장 후, 다시 암모니아에서 수소를 추출해 산업·발전용 원료 및 에너지원 등으로 활용하는 것이다.

포스코는 암모니아 수소 추출 기술개발 협력과 그린수소 생산 프로젝트 참여 등 지속적인 수소 사업 추진을 통해 그린수소의 생산-운송-저장-활용 가치사슬 기반을 마련하고, 수소 저장 및 운송용 강재와 솔루션을 개발하여 관련 인프라 구축도 선도해 나간다는 방침이다.

@ 현대차그룹과도 수소 사업 협력키로…“다양한 협력 기회 찾을 것”

특히 포스코그룹은 현대차그룹과 수소 사업 분야에서 협력하기로 했다. 포스코그룹과 현대차그룹은 지난달 16일 포항 포스코 청송대에서 최정우 포스코그룹 회장, 김학동 포스코 철강부문장, 유병옥 포스코 산업가스수소사업부장과 정의선 현대차그룹 회장, 공영운 현대자동차 전략기획담당 사장, 박종성 현대제철 부사장 등이 참석한 가운데 ‘수소 사업 협력에 관한 업무협약’을 체결했다.

협약식에서 최정우 포스코그룹 회장은 “포스코그룹은 현재 7천 톤의 부생수소 생산 역량을 갖추고 있고, 해외 그린수소 프로젝트 참여도 추진 중이다”라며 “포스코그룹이 수소를 생산, 공급하고 현대차그룹이 이를 활용하는 관점에서 다양한 협력 기회를 찾아 수소 경제 이니셔티브를 확보하겠다”라고 강한 의지를 밝혔다.

양사는 지속 가능한 세상을 만들기 위해 탄소중립 달성과 수소경제 전환이 필수 과제임을 인식하고 ▲수소에너지 활용 기술 개발 ▲포스코 제철소 운영차량 무공해 수소전기차로 전환 ▲수소 사업 공동 협력 등에 대해 합의했다.

우선 수소에너지 활용 기술 개발과 관련해, 포스코그룹이 암모니아를 활용한 그린수소 제조 기술을 개발하고 현대차그룹은 포스코그룹의 그린수소를 사용하는 연료전지 발전사업을 추진하기로 했다. 동시에 양사는 포스코의 세계 최고 수준의 철강 기술력을 바탕으로 수소차용 차세대 소재 개발과 적용 연구에서도 협업을 이어나갈 방침이다.

또한 포스코 포항, 광양제철소에서 운영 중인 차량 약 1,500대를 단계적으로 현대차의 무공해 수소전기차로 전환한다. 현대차는 중후장대한 철강 물류의 특성을 고려해 수소 상용 트럭 등을 개발하고, 포스코는 제철소에서 생산되는 부생수소를 수소트럭의 에너지원으로 사용한다는 방침이다. 양사는 제철소 내 수소트럭용 수소충전소 구축에도 협력키로 했다.

이와 함께 양사가 개별적으로 추진 중인 수소 사업에서도 힘을 모은다. 현재 포스코그룹의 부생수소 생산 능력과 현대차그룹의 연료전지 사업 역량을 합쳐 국내 수소연료전지 발전사업을 공동으로 개발하고, 해외에서는 그린수소 생산 프로젝트에 함께 참여하는 방안을 모색한다.

양사는 포스코그룹이 세계 최초로 개발한 수소차용 무코팅 금속분리판 소재 Poss470FC를 현대차의 ‘넥쏘’에 적용하는 등 수소 분야에서 협업해왔으며, 이 포괄적 협약을 계기로 수소 사업에서 더 큰 시너지 창출로 이어질 것으로 기대하고 있다.

@ 호주의 원료공급사 FMG와 그린수소 사업 협력키로

한편, 포스코는 지난해 말 호주의 원료공급사 FMG와 그린 수소 사업 협력을 논의한 바 있다. 이 자리에서 포스코는 호주 원료공급사인 FMG(Fortescue Metal Group)와 신재생에너지를 활용한 그린수소 사업에서 상호 협력키로 했다.

포스코 최정우 회장은 지난해 12월 14일 대치동 포스코센터에서 글로벌 4위 철광석 회사이자 호주에서 2040 탄소중립을 발표하고 그린수소 사업을 주도적으로 추진중인 FMG사의 앤드류 포레스트 회장을 만나 양사간 수소사업 비전을 공유하고 수소사업 협력 방안을 논의했다.

포스코와 FMG 양사는 먼저 FMG가 호주에서 추진 중인 신재생에너지를 활용한 그린수소 생산 프로젝트에 포스코가 참여하고, 향후 추가 프로젝트 발굴에도 협력키로 했다.

최정우 회장은 “FMG는 포스코에 철광석을 안정적으로 공급하고 있는 장기계약 공급사로, 양사가 협력을 통해 경쟁력있는 그린수소를 생산하고 이를 조기에 국내에 도입하게 되면 한국의 그린수소 시대를 앞당기게 될 것” 이라며 기대감을 표시했다.

앤드류 포레스트 FMG 회장 역시 “그린수소와 암모니아는 전세계가 청정 에너지로 전환함에 따라 탄소배출을 줄이는 데 있어 중요한 요소”라며 “FMG가 진행하는 첫 그린수소 프로젝트부터 포스코가 참여하고 이를 함께 키워 나가길 희망한다”고 밝혔다.

이어 FMG의 그린수소 생산에 필요한 태양광, 풍력 등 친환경 발전 설비에 PosMAC 등 포스코의 프리미엄 강재를 공급하는 것도 협력키로 했다. 이는 포스코가 FMG의 철광석을 수입하여 철강재를 만들고, 이 강재를 다시 수소 생산을 위한 FMG의 태양광 발전 설비에 공급하는 것이야말로 탄소중립 시대에 철강사와 원료사가 협력해 실행할 수 있는 지속가능한 사업모델이라고 공감했기 때문이다.

FMG와의 그린수소 사업 협력은 ‘2050 탄소중립’ 선언, 수소 500만톤 생산 체제의 ‘수소사업 비전’선포에 이어 발 빠르게 추진하는 포스코 수소사업의 첫 행보이기도 하다.