탈탄소 로드맵

    탈탄소 로드맵

    포스코는 기술 개발, 설비 투자, 원료 구매, 에너지 조달 등 중장기 종합 전략이 포함된 ‘2050 탈탄소 로드맵’을 기반으로 탄소중립을 향해 나아가고 있습니다.
    중·단기적으로 현재 가동 중인 설비를 활용하여 저탄소 연·원료 사용 확대 및 고로 수소취입기술 도입, 低 HMR(Hot Metal Ratio) 조업, 전기로 도입 등 브릿지 기술을 활용할 계획입니다. 장기적으로는 수소 인프라를 기반으로 포스코형 수소환원제철인 HyREX(Hydrogen Reduction Ironmaking) 기술을 단계적으로 도입하여 탄소중립을 달성할 계획입니다.
    2024년 포스코의 탄소배출량 목표는 75.7백만 톤이었으며 실적은 71.1백만 톤이었습니다.

    1)상기 내용은 대내외 여건 변화에 따라 변동될 수 있음

    2)2017~2019년 포스코 국내 사업장 배출 총량의 평균

    기후변화 관리 조직

    기후변화 대응은 포스코 의사결정 체계 전반에 반영되어 운영되고 있습니다. 이사회 산하 ESG위원회는 기후변화 대응 전략, 설비 투자계획 등을 검토하고 논의합니다. 대표이사 주재로 개최되는 탄소중립위원회는 기후변화 대응 컨트롤타워로서 부서별 탄소중립 이행 현황을 점검하고, 실행 과정에서 발생하는 이슈들을 조정합니다. 매월 개최되는 사운영회의에서는 온실가스 배출 실적과 함께 기후변화 대응에 따른 재무적 영향을 모니터링합니다.
    대표이사 직속의 기술전략실은 탄소중립위원회 산하의 여섯 개 분과위원회 운영을 통해 탈탄소 전략수립, 기술개발 및 이행 점검을 담당하고 있습니다. 이와 함께 탄소저감 철강 생산 체제로의 효과적인 전환을 위하여 사장 직속의 수소환원제철 사업 총괄조직인 ‘HyREX추진반’과 광양제철소 산하의 ‘전기로사업추진반’ 운영을 통해 사업 실행력을 강화하고 있습니다.

    고로 기반 브릿지 기술

    저탄소 원료 사용

    고로에서 사용하는 철광석은 크게 소결광과 펠렛으로 나눌 수 있으며, 이 중 소결광이 70% 이상으로 비중이 가장 높습니다.

    펠렛은 철광석을 파쇄·선별 후 일정한 크기의 구형으로 가공한 원료로, 고로의 원료를 소결광에서 펠렛으로 변경하는 것만으로도 소결광 생산에 사용되는 화석연료를 감축할 수 있습니다. HBI(Hot Briquetted Iron)는 철광석에서 산소를 제거하는 환원 공정을 거친 원료로, 고로에 투입 시, 환원에 소요되는 원료탄의 사용량을 줄일 수 있습니다. 포스코는 안정적인 HBI 공급망을 적기에 확보하기 위해 호주, 중동 등 HBI 프로젝트에 참여하여 포스코 탄소저감 제품 생산에 적극 활용할 계획입니다.

     

    함수소 가스 

    원료탄 대신 탄소 배출량이 적은 연료인 천연가스(NG, Natural Gas)를 취입하면 탄소 배출량을 줄일 수 있습니다. 천연가스의 주성분인 메탄(CH4)은 개질 시, 일산화탄소(CO)와 수소(H2)로 분해됩니다. 이때 발생한 수소 성분을 포함한 함(含) 수소가스를 고로 하부의 풍구에 취입하여 환원제로 사용하면 상대적으로 원료탄 사용량을 줄일 수 있습니다.

    포스코는 2023년 상반기 고로 NG 취입 설비를 신설하여 기술을 정립하였으며, 고로에 수소를 취입하는 기술개발을 추진할 예정입니다. 이러한 고로 기반 브릿지 기술을 패키지화하여 향후 탄소감축 특화 고로의 모델을 정립할 예정입니다.

    전로 기반 브릿지 기술

    전로는 고로에서 생산한 쇳물인 ‘용선’을 담는 거대한 항아리 모양의 설비로, 용선에 산소를 불어넣어 불순물을 제거하고 원하는 성분으로 정제한 ‘용강’을 생산하는 설비입니다. 용강 1톤을 생산할 때 발생하는 탄소의 총량을 100%로 가정하였을 때, 약 80%는 용선을 생산하는 과정에서 발생하기 때문에 전로 기반 브릿지 기술은 전로에 사용되는 용선의 양을 줄이고 스크랩 양을 늘리는 것을 목표로 하고 있습니다. 전로에서 용선의 양을 줄이는 방법은 크게 두 가지로 나뉩니다.

    용해 스크랩 장입 기술

    첫 번째는 스크랩을 사전 용해하여 전로에서 사용, 스크랩비를 증대하는 ‘용해 스크랩 장입’ 기술입니다. 전기로는 스크랩을 재활용하여 용강을 만들기 때문에 석탄 및 철광석 사용량은 줄어듭니다. 그러나 전기로는 스크랩의 성분 및 불순물에 따라 고급제품 생산이 제한적이라는 한계가 있기 때문에, 현재 자동차 강판이나 선박용 후판 등 고급강은 대부분 고로의 쇳물을 전로에서 정제하여 생산합니다.
    포스코는 2026년부터 가동하는 광양제철소 전기로를 활용하여 고로 용선과 전기로 용강을 혼합하는 방식인 ‘용해 스크랩 장입’ 기술을 활용하여 탄소 배출 저감과 고급강 생산이 동시에 가능한 기술을 개발 중입니다.

    상저취전로 기술

    두 번째는 전로의 스크랩 사용량을 증대하기 위하여 전로 상하부에서 산소를 불어넣어 추가 열원을 확보하는 ‘상저취전로 기술’입니다. 전로는 외부에서 열을 공급받지 않고 용선 자체의 열을 열원으로 활용하기 때문에, 스크랩을 늘리면 용선의 온도가 낮아집니다. 상저취전로 기술은 기존에 상부에서만 불어넣던 산소를 하부에서도 불어넣음으로써 전로 내부의 2차 연소와 열 전달 효율을 극대화하는 장점이 있습니다.

    • 용해 스크랩 장입 기술
    • 상저취전로 기술

    용해 스크랩 장입 기술이나 상저취전로 기술처럼 용선 대신 스크랩을 다량 사용할 수 있는 기술을 통칭하여 ‘低 HMR(Hot Metal Ratio) 조업 기술’이라 부릅니다.

    스크랩 사용량
    (만톤)
    구분 2024 2030 목표
    스크랩 사용량 688 920
    구입 스크랩 205 500
    자가 스크랩 483 420
    * 향후 회사의 탈탄소 추진 전략에 따라 스크랩 사용 변동 가능

    전기로 기반 탄소저감재 생산 기술

    고객의 탄소저감 요구 강화에 대응하기 위해 2024년 2월, 2026년 가동을 목표로 포스코 광양제철소에 연산 250만 톤 규모의 전기로 공장을 착공하였습니다. 전기로 방식은 기존 고로 방식 대비 최대 75%까지 탄소 발생량을 저감할 수 있어 효과적으로 탄소감축이 가능한 생산체제입니다.

    이산화탄소 포집, 저장 및 활용(CCUS)

    포스코는 제철 공정에서 발생하는 이산화탄소 배출량 감축을 위해 CCUS1) 기술 활용을 검토하고 있습니다.

    1)CCUS(Carbon Capture, Utilization and Storage): 대규모로 배출되는 이산화탄소를 포집하여 산업용으로 직접 이용 또는 고부가 가치제품으로 전환하여 활용하거나 영구 또는 반영구적으로 격리시키는 기술

    CCU(Carbon Capture, Utilization)

    포스코는 2021년부터 포항산업과학연구원(RIST)과 함께 이산화탄소 포집 및 전환 기술 실증을 위한 민관합동 국가연구개발사업을 진행해 왔습니다. 철강 공정에서 발생하는 이산화탄소를 분리, 포집하여 코크스 오븐에 취입해 부생가스 발전의 열원으로 활용하는 기술을 2024년 1월 포항제철소 실증한 결과, 중순도 이산화탄소 만으로도 코크스 오븐 취입이 가능해 고순도 정제를 위한 에너지가 필요하지 않음을 확인하였습니다. 또한, 코크스 오븐에서 배출되는 COG(Cokes Oven Gas) 열량이 약 7% 증가하는 효과가 있었습니다. COG는 연료가스, 부생수소 생산 원료, 고부가 화학제품 생산 원료로 다양하게 활용되는 에너지원이며 열량이 높을수록 활용도가 높습니다. 포스코의 코크스 오븐 활용 CO2 취입전환기술 실증 기술은 2024년 산업통상자원부 R&D 대표기술 10선에 선정되었습니다.

    포스코는 제철소 부생가스를 활용하여 순도 99.99%의 액체탄산과 지속가능항공유 SAF(Sustainable Aviation Fuel)를 생산하는 사업을 검토 중이며, 이를 통해 산업가스 포트폴리오를 점차 확장할 계획입니다.
    2024년 포스코는 LG화학, 한국화학연구원, 경상북도 등과 ‘철강산업 CCU 컨소시엄’을 구성하고, 과학기술정보통신부가 추진하는 이산화탄소 포집·활용 초대형사업(CCU 메가프로젝트)에 참여하고 있습니다. CCU 컨소시엄은 포항제철소를 실증부지로 제안하여 2024년 10월 과학기술정보통신부의 최종 승인을 받았으며, 2025년 예비타당성 검토를 거쳐 2026년 실증사업 시작을 목표로 하고 있습니다. 포항제철소 제철공정에서 발생한 부생가스에서 이산화탄소를 포집하고, 이를 활용해 합성가스(일산화탄소+수소)를 생산하는 기술을 실증할 계획이며, 이렇게 생산한 합성가스는 지속가능항공유 등 화학제품의 원료로 외부 판매하거나 제철공정으로 다시 투입해 쇳물을 만들기 위한 철광석의 환원제로 활용함으로써 효율적인 자원 순환체계를 구축할 수 있습니다.

    CCS(Carbon Capture and Storage)

    포스코는 기존 상용화된 CO2 포집 기술(흡수법, 흡착법, 분리막, 심냉법)을 활용하여, 단계적 CO2 포집에 나설 계획입니다. 포집된 CO2는 압축•액화•정제 공정을 거쳐 운송과 저장에 필요한 물성(-51℃, 5.5bar, 순도 > 99.9%)으로 변환 됩니다. 이후 밀폐형 지질구조를 갖춘 폐유•가스전, 염대수층에 CO2를 주입하여 영구 격리시킵니다. 밀폐형 지질구조란 불투과성 암석(덮개암)이 다공질 퇴적지형을 덮어 가스 누출이 차단되는 형태를 갖고 있는 지층을 의미합니다. 유망한 저장소로 동해 가스전(국내), 인도네시아를 포함한 동남아시아, 호주 북서부 등지를 탐색하고 있습니다. 또한, 포집된 CO2를 제철 부산물인 슬래그와 반응시켜 탄산화한 후 폐광 되메움재 형태로 영구 저장하는 방안도 검토하고 있습니다.
    포스코는 2024년 수출입은행의 ‘국제감축사업 타당성조사 지원사업’에 선정되어 해외 일관밀인 PT.Krakatau POSCO(인도네시아 찔레곤)의 CCS 예비타당성 평가를 수행했습니다. 2025년에는 본타당성 평가를 수행하여 CCS 적용 방법을 구체화할 계획입니다.

    포스코형 수소환원제철(HyREX)

    수소환원제철은 제선 공정의 환원제 및 열원으로 사용되는 원료탄을 수소로 대체하여 온실가스를 감축하는 기술입니다.
    수소환원제철 기술은 국가안보 차원에서의 전략적 중요성과 국민경제 전반에 미치는 영향력을 인정받아 2024년 1월 국가전략기술로 선정되었습니다. 또한 과학기술정보통신부는 2024년 5월 ‘글로벌 R&D 플래그십 프로젝트’로 ‘한국형 수소 환원 제철용 철광석 최적화 기술개발(철강)’ 등을 선정했습니다. 현재 2030년 기술개발 완료를 목표로 국책과제와 연계한 ‘한국형 수소환원제철 실증사업’ 을 준비 중입니다.

    HyREX 특징

    포스코 고유 수소환원제철 기술인 HyREX1)는 이미 상용화된 FINEX 공정의 유동환원로 기술을 기반으로 하는 방식으로, 해외 철강사들이 적용하는 샤프트환원로 방식과는 원료와 설비기술 측면에서 차이점이 있습니다. 원료 측면에서 샤프트환원로는 철광석을 일정한 크기의 구형으로 가공한 펠렛을 사용하지만, HyREX는 철광석 분광을 그대로 사용할 수 있어 원료 확보가 용이하고 생산원가가 경제적입니다. 설비기술 측면에서도 HyREX는 유동환원로 방식으로 샤프트환원로 대비 온도 제어에 유리한 장점이 있습니다.

    1)Hydrogen Reduction Ironmaking

    HyREX 추진현황 및 계획

    포스코는 2021년부터 포항제철소 수소환원제철 건립 용지(135만 m2, 41만 평) 조성을 위한 인허가에 착수했으며, 2022년 7월 FINEX 설비 설계 경험을 보유한 기업 프라이메탈스(Primetals)와 공동 엔지니어링 업무협약을 체결하였습니다. 이를 통해 HyREX 데모플랜트 주요 설비에 대한 공동 설계를 진행하고 있으며, 포항제철소에 연산 30만 톤 규모의 데모플랜트 건설을 추진하고 있습니다.

    기술연구원은 2023년 포항 기술연구원에 배치(Batch)당 50kg 규모 수소 유동환원 실험로를 도입하여 수소 유동환원 기술을 검증하였으며, 2024년 4월에는 포항제철소에 시간당 1톤 규모의 전기용융로(ESF, Electric Smelting Furnace) 시험설비를 준공해 첫 출선에 성공하였습니다. 이를 통해 포스코는 유동환원로·전기용융로 요소기술 개발과 HyREX 기술의 토대를 마련하였습니다.

    또한 2024년 1월, 수소환원제철 기술 개발 총괄 조직인 HyREX 추진반을 발족하였으며, 그룹사 전문 인력의 통합근무를 위한 수소환원제철 개발센터를 개소하여 HyREX 기술 구현의 초석이 될 데모플랜트를 구축할 계획입니다.

    한편 포스코는 글로벌 철강업계 차원의 탈탄소 이행을 촉진하기 위한 기술개발 파트너십 구축에도 적극 참여중입니다. 세계철강협회, 스웨덴 철강사 SSAB 등과 협력하여 2021, 2022년 국제수소환원제철 포럼(HyIS Forum) 개최를 주도하였고, 2023년부터는 세계철강협회가 주관하는 혁신기술 컨퍼런스(Breakthrough Technology Conference)로 확대, 발전시켜 운영하고 있습니다. 이와 별개로 2023년부터는 HyREX 기술에 대한 글로벌 공감대를 형성하기 위한 당사 주도의 HyREX R&D Partnership을 구성하여 운영하고 있습니다. HyREX R&D Partnership은 글로벌 철강사, 원료사, 에너지사 등 19개 유관 기업이 참여하고 있으며 2024년 11월 1차 HyREX R&D Partnership Conference를 개최하였습니다. 앞으로도 포스코는 글로벌 철강사들과 협력을 통해 철강산업의 탄소감축 기술개발을 가속화할 계획입니다.

    포스코-Primetals HyREX 공동기술개발협약 체결(2024.7.)

    포스코는 HyREX 데모플랜트 설계 및 기술 구현을 위해 FINEX 설계 기술을 보유한 프라이메탈스(Primetals)와 HyREX 공동기술개발협약을 체결하였습니다. 이번 협약을 시작으로 데모플랜트 기술개발에 역량을 집중하여 2030년까지 수소환원제철의 상용화 가능성을 검증한 후 경제적 수소 인프라를 기반으로 탈탄소 전환에 대응할 예정입니다.

    • 2021 세계 최초 수소환원제철 국제 포럼

      2021 세계 최초 수소환원제철 국제 포럼

    • 2022 HyIS 포럼

      2022 HyIS 포럼

    • 2024 수소환원제철 개발센터 개소

      2024 수소환원제철 개발센터 개소

    • 2024 HyREX R&D Partnership Conference

      2024 HyREX R&D Partnership Conference

    탈탄소 이행

    탈탄소 체제 구축을 위한 내부 기준을 수립하고 단계적으로 이행해 나가고 있습니다.

    그린 파트너십

    포스코는 2003년부터 CDP(Carbon Disclosure Project, 탄소정보공개프로젝트)에 참여해 기후변화 관련 정보를 투명하게 공개하고 있습니다. 2020년에는 국내 제조업 최초 TCFD 지지를 선언한 데 이어, TCFD 권고안에 따라 탄소 정보를 공개하고 있습니다. 2024년 Climate Change에서 B등급을, CDP Water Security 평가에서 A-등급을 획득하였습니다.

    Scope 3 관리

    포스코는 매년 지속가능경영보고서를 통해 Scope 3 배출량을 공개해 왔으며, 2022년 보고서부터 ISO 14064-31) 검증 기준에 따라 Scope 3 배출량에 관한 제3자 검증을 수행했습니다. 2024년에는 철강회사인 포스코와 그룹 물류회사인 포스코플로우 등이 참여하는 실무협의체를 구성하여, 구입 원료 및 관련 운송 등에 대한 Scope 3 산정방식을 고도화하기 위해 노력하고 있습니다.

    1)온실가스 성명서에 대한 타당성 평가를 위한 사용규칙

    내부탄소가격제

    포스코는 기후 관련 비즈니스 기회와 위험을 관리하고 탈탄소 사업구조로의 전환을 준비하기 위해 2024년부터 내부탄소가격제를 도입하여 체계적으로 운영하고 있습니다. 내부탄소가격은 기후변화에 대한 임직원의 인식을 높이고 투자나 프로젝트 사업화에 대한 경제성 검토에 활용되고 있으며, 주기적인 롤링을 통해 시장변화에 적기 대응할 수 있는 체제로 운영 관리되고 있습니다.

    탄소저감 강재

    포스코는 고객사의 탈탄소 전환 요구에 대응하기 위해 탄소저감 강재 개발을 추진하고 있습니다.
    기존 고로 대비 조강 1톤당 탄소배출량을 약 10% 감축1)하는 것을 목표로 제강 공정에서 스크랩을 2회에 걸쳐 장입하여 스크랩 비율을 상향한 기술을 개발하였으며, 기존 고로 대비 최대 75% 수준으로 탄소감축2)이 가능한 최신식 대형 전기로 신설을 통해 지속적인 탄소 감축을 추진하고 있습니다.

    1)2022~2023년 환경부로부터 인증받은 EPD 탄소배출원단위 대비 전체 평균 감축 목표이며(제품별 감축량 상이), 제품 출시 전 제3자 기관의 탄소발자국 검증에 따라 변동될 수 있음

    2)포스코 탄소감축율 산정 기준연도인 2017~2019년 평균 대비이며, 스크랩 수급 여건 및 전력 발전원에 따라 변동될 수 있음

    탄소저감 강재 라인업
    핵심기술 탄소저감 목표 생산 프로세스
    스크랩 이중 장입 ↓10% 제강 공정에서 스크랩을 2회에 걸쳐 장입하여 스크랩 비율을 상향
    대형 전기로 ↓75% 최신식 대형 전기로를 신설하여 스크랩 사용 강재 생산
    재활용 소재 구매

    포스코는 스크랩 구매 실적을 매년 종합하여 관리하고 있습니다.
    2024년에 수입하거나 국내에서 구입한 스크랩은 총 1,924천 톤으로 총 구매액은 9,296억 원이었습니다. 또한 중고자재 재활용 확대 및 폐자재 재활용 등을 통한 재활용 소재 구매량은 2024년 총 3,157억 원이었습니다.

    국내+수입 스크랩 구입 실적
    (천톤, 억원)
    연도 구입량 구입금액
    2023 2,180 11,981
    2024 1,924 9,296
    ※ 도착 입고 기준, VAT 별도
    3R 관점 설비자재 구매 실적
    (억원)
    구분 과제명 2023

    2024

    산식

    Reuse 중고자재
    재활용 확대
    526

    593

    • 중고자재의 신품 단가 · 비중 적용 

      * Σ  {사용량 × 신품 단가 × 60%(A급) or 15%(B급)}

    재생수리 확대 1,204

    1,115

    • 자재 수리 후 생성된 재활용 자재 입고(QS코드) 금액

    Reduce ECO내화물
    적용 확대
    1,292

    1,320

    • 폐내화물 재생원료 5% 이상 함유 ECO내화물 입고 금액

    Recycle

    폐케이블 내
    구리 자원화

    57

    129

    • 폐케이블 구리 + 폐풍구 내 구리 스크랩 금액

      * Σ (폐케이블 등 구리 회수량 × 구리 구매단가)

    합계

    3,079

    3,157

    -