[녹색경제신문 = 정창현 기자] 세계 철강 주요 생산국인 중국, 일본, 미국 등 7개 국가의 수소환원제철 기술 경제성을 비교한 결과 한국이 가장 경제성이 낮은 것으로 나타났다.

국내 기후단체 기후솔루션은 3일 관련 보고서를 통해 이같이 밝혔다.

수소환원제철이란, 오래된 고로-전로 방식과 달리 수소를 이용해 철을 생산함으로써 탄소 배출량을 줄이는 기술이다. 이산화탄소를 부산물로 발생시키는 기존의 방식과 달리 부산물로 물이 발생해 탄소배출량이 ‘제로(0)’에 가깝다.

철강산업은 탄소배출량이 많은 대표적인 산업군이다. 석탄을 주로 사용해 쇳물을 생산하는 기존 방식으로 인해, 국내 철강산업의 온실가스 배출량은 국내 전체 온실가스 배출량의 약 16.7%를 차지하고 있다.

주요 철강 생산국들은 탄소중립을 달성하기 위해 수소환원제철 기술 개발 및 상용화에 많은 투자를 하고 있는 추세다. 특히 2026년 본격 시행을 앞두고 있는 EU 탄소국경제도(CBAM) 등 탄소 규제가 세계 철강산업의 위험으로 다가오면서, 수소환원제철 기술력이 곧 철강 산업 경쟁력으로 이어질 것이라는 평가까지 나오고 있다.

기후솔루션은 미국 글로벌 이피션시 인텔리전스(Global Efficiency Intelligence), 트랜지션 아시아(Transition Asia) 홍콩, 트랜지션 아시아(Transition Asia) 노르웨이와 함께 “녹색 철강 경제학: 세계 그린 수소환원제철과 전통 제철의 경제성 비교” 보고서를 내고, 주요 철강 생산국인 중국, 일본, 미국, 유럽연합(EU), 브라질, 호주 등 7개국의 수소환원제철과 오래된 철 생산 방식인 고로(용광로)-전로 방식의 제강 비용을 비교하고 경제성을 평가했다.

보고서에 따르면,  한국은 7개 국가 중 kg 당 1달러(1350원)의 그린 수소 가격에도 수소환원제철 공정의 철강생산비용이 고로-전로 공정 비용보다 높은 유일한 국가로 나타났다. 반면, 한국을 제외한 7개 국가는 그린 수소 가격이 kg 당 1달러(1350원)로 내려가면, 수소환원제철로 연간 1톤의 철강을 생산할 때 드는 비용이 고로-전로 방식보다 더 저렴했다.

세계 최대 철강 생산국인 중국은 고로-전로 방식으로 연간 1톤의 철강을 생산할 경우 539달러의 비용이 들지만, 그린 수소 가격이 kg 당 1달러가 되면 총 연간 철강 생산 비용이 517달러가 되면서 고로-전로 방식보다 철강 생산 비용이 더 저렴해진다. 반면 한국은 고로-전로 방식으로 연간 1톤의 철강을 생산할 경우 605달러의 비용이 드는데 그린 수소 가격이 kg 당 1달러가 되더라도 총 생산 비용은 621달러로 수소환원제철 기술의 철강 생산 비용이 더 높다.

그린 수소 가격이 Kg 당 1달러가 됐을 때, 가장 수소환원제철의 경제성이 가장 높은 국가는 브라질로, 가격이 476달러로 가장 낮았으며, 호주(516달러), 중국(517달러), 미국(544달러), 일본(585달러), 유럽연합(EU27)(607달러), 한국(621달러)가 뒤를 이었다. 그린 수소 kg 당 1달러일 때 경제성이 가장 높은 국가인 브라질과 한국의 차이는 무려 145달러다. 세계 최대 철강 생산국인 중국과 비교해도 104달러 차이가 난다.

보고서에서는 한국의 경제성이 가장 낮은 주된 이유로 높은 재생에너지 가격을 꼽았다. 한국의 재생에너지와 그린 수소 가격이 비싼 탓에 차세대 철강 시장에서 가격 경쟁력을 확보하기 어려운 상황이라는 것이다. 

이에 보고서는 한국의 수소환원제철 경제성을 좌우하는 핵심 요소는 탄소 가격이 될 것이라고 전망했다. 고가의 대체재인 재생에너지와 그린 수소 가격보다 탄소 배출권 가격을 더 높게 설정하면 수소환원제철 생산 방식의 경제성이 증대된다는 것이다.

분석 결과 이산화탄소 1톤당 15달러(2만250원)에 탄소 배출 가격(배출권거래제의 탄소 가격)이 형성되고, 수소의 가격이 kg 당 1달러가 되면, 한국의 수소환원제철 철강 생산 비용은 596달러로 절감되는 것으로 나타났다. 특히 이산화탄소의 가격이 1톤당 30달러(4만500원), 50달러(6만7500원)로 증가하면, 수소환원제철의 철강 생산 비용은 571달러, 537달러로 더 저렴해지는 것으로 나타났다. 현재 한국의 탄소 가격은 톤당 8000~9000원 사이에 거래되고 있는 상황이다.

기후솔루션 철강팀의 김다슬 연구원은 “수소환원제철 기술은 기후위기 대응뿐만 아니라 탄소중립 시대에 철강 산업의 경쟁력을 위해서도 반드시 필요한 기술이지만, 현재 한국의 그린 수소와 재생에너지 가격이 비싸 주요 철강 생산국 대비 저탄소 철강 생산 경제성이 떨어진다”며 “그린 수소 생산을 위해 물을 전기로 분해해 수소를 만드는 수전해 기술을 확보하고, 재생에너지 생산 확대를 위한 전력 구조 개편이 필수적”이라고 설명했다. 

아울러 “산업 부문의 재생에너지 수요량을 반영한 제11차 전력수급기본계획이 필요하다”며 “배출권거래제를 효과적으로 운영해 기업이 저탄소 기술에 대한 투자할 수 있는 확신을 줘야 한다”고 말했다.