수소환원제철 국내 정착을 위한 핵심 과제: 그린수소 조달 방안을 중심으로
research 2025-06-25
수소 철강 재생에너지

수소환원제철 국내 정착을 위한 핵심 과제: 그린수소 조달 방안을 중심으로

소개

수소환원제철로 철강산업의 탄소중립을 이루기 위해서는 공정에 그린수소가 사용되어야 하지만, 현행 국가 수소 정책은 산업부문에 필요한 그린수소 생산 지원 계획을 제시하고 있지 않다. 본 연구에서는 그린수소 기반 수소환원제철공정의 경제성을 현 수소 정책에 기반해 평가하고, 저탄소 철강 생산의 경제성을 높이기 위한 방안을 제시한다.

요약


그린수소 생산 지원 정책의 도입은 국가 탄소중립 목표 달성과 에너지 안보 및 산업 경쟁력 강화의 필수 조건이다. 앞으로 철강과 같은 기간산업의 경쟁력은 저탄소 고부가가치 제품 생산 역량에 달렸으며 그린수소, 재생에너지와 같은 저탄소 연료에 대한 전폭적인 지원이 부재할 시 우리나라의 산업구조는 화석연료 기반에 머무르며 결국 도태될 가능성이 높다. 또한 수소환원제철의 국내 확대는 한국 수소 경제 실현을 가속화해 에너지 안보를 강화할 뿐만 아니라 신규 인프라 건설로 일자리를 창출하고 지역 경제를 발전시키는 데 기여할 수 있다.

현재 정부는 해외 생산 수소로 국내 청정 수소 자급률을 높일 계획이지만 해외 생산 수소의 운송을 위한 형태 변화 및 운반비용을 정확히 예측하지 않은 과소평가된 해외 생산 수소 도입 가격을 제시하고 있다. 수소환원제철에 필요한 그린수소를 해외에서 생산해 조달할 시 수소환원제철 1톤당 생산 원가가 국내 생산 그린수소 활용 대비 2033년에는 22만원, 2050년에는 59만원 높아질 전망이다.

또한 국내 그린수소 가격의 하락을 낙관적으로 전망할시에도 2050년 수소환원제철에 고로-전로 공정 대비 철강 1톤당 약 30만원의 추가 비용이 소요될 것으로 예측된다. 하지만 이 비용은 재생에너지 확대를 통한 PPA가격 하락, 수전해용 재생에너지 생산 및 구매 지원 정책 도입, 저탄소 철강 제품 시장의 확대를 통해 일부 또는 전액 상쇄될 수 있다.

주요 결과

  1. 현재 정부는 해외 생산 수소로 국내 청정수소 자급률을 높일 계획이지만, 해외 생산 수소의 액화 및 운송비용을 정확히 예측하지 않은 과소평가된 해외 생산수소 도입 가격을 제시하고 있다. 이는 국내 그린수소 보급에 대한 불확실성을 확대시킨다.

  2. 시나리오 분석 결과, 그린수소 생산 인프라의 구축과 재생에너지 발전 확대로 수소를 전량 국내에서 생산해 조달할 경우 해외 생산 그린수소 조달 시나리오와 대비하여 철강 1톤 생산에 필요한 비용이 약 38% 낮아진다.

  3. 수소환원제철로의 전환은 수소 경제성이 확보되는 시점에 이루어질 가능성이 높으며, 그린수소 기반 수소환원제철 설비의 빠른 국내 정착을 위해서는 제2차 수소경제 이행 기본계획에 철강 부문의 수소 활용 로드맵을 최신화해야 한다.

  4. 2026년부터 포항에서 시작될 예정인 30만톤급 수소환원제철 실증 기술 개발 사업에 그린수소 생산 실증 사업을 연계 및 지원해 수소 생산과 수소환원제철 경제성을 동시에 강화할 수 있다.

  5. 그린수소의 경제성 확보를 위해서는 재생에너지의 추가 생산과 안정적인 공급이 필수적이다. 재생에너지 생산을 위한 제도 개선에 더불어 수전해용 재생에너지 발전에 대한 국가적 목표를 수립해 전력수급기본계획 및 제2차 수소경제 이행 기본계획에 명시해야 한다.

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