수소공장, 뉴노멀 시대 친환경 제철소를 향한 첫걸음

수소는 무공해이며 안전성까지 확보된 에너지다. 수소 에너지를 사용하는 수소차의 경우 전기차에 비해 고속충전이 가능(현대자동차의 수소전기차 넥쏘(Nexo)는 1회 충전에 609km 주행 가능)하고, 차량에 저장된 수소와 대기 중 산소의 화학반응으로 생성되는 전기를 통해 주행할 수 있다. 특히 전기 생성과정 중 순수한 물만 배출하고 대기 중 초미세먼지를 제거하는 기능까지 있어 매우 친환경적이다. 뿐만 아니라 수소연료전지는 가정용, 건물용, 발전용, 선박용 등 다양한 분야에서 적용할 수 있어 그 쓰임새가 점차 커질 것이란 관측이다.

수소공장 전경

회사의 수소공장은 제철소 내 수소 소요가 증가하며 수소연료의 안정적인 공급망을 확보하고 나아가 미래 수소사회를 대비하기 위해 2016년 2월부터 상업생산을 시작했다. 제철소의 코크스 제조 공정이 이루어지는 화성공장에서 발생하는 부생가스 중 COG(Coke Oven Gas : 코크스 가스)를 정제한 것이 바로 수소다. 부생가스는 58%의 수소와 23%의 메탄, 19%의 이산화탄소와 질소, 나프탈렌, 타르, 황 등의 성분을 함유하고 있는데 수소 외의 성분을 모두 제거하고 순도 99.999%의 수소를 남기는 것이 수소공장의 역할이다.

즉 전처리 공정으로 전기집진기와 흡착탑에서 부생가스의 타르와 황을 먼저 제거한 후 1차 압력을 가하고 온도나 압력 차이를 이용한 TSA(Temparature Swing Adsorption)와 PSA(Pressure Swing Adsortion)공법을 통해 수분과 일산화탄소, 이산화탄소, 질소 등 이물질을 제거한 뒤 고순도의 수소를 추출하는 것이다.

이렇게 생산된 수소는 산소와 결합하면 물이 되는 성질을 이용해 제철소 자체 공정에서 산소를 제거하는 역할을 담당한다. 냉연 공정에서 강판 표면의 산화를 방지하거나 철분말의 산화 피막을 제거하기 위한 환원반응에 수소를 사용하는 것. 하지만 친환경에 대한 요구가 높아지고 국가 핵심 산업으로 수소 산업이 주목을 받으면서 수소충전소나 유통사에 수소를 공급해 수소전기차 또는 다양한 수요처에 수소를 제공하는 수요 또한 늘어나고 있다.

현대제철 수소공장 사업 개요

회사는 앞으로 더욱 안전하고 순도 높은 수소를 생산해 안정적인 수소전기차 연료 공급에도 기여할 계획이다. 이를 위해 회사는 중장기적으로 연간 3.5천톤인 수소 생산 능력을 향후 10배 이상인 연간 37.2천톤으로 증대시킬 방침이다. 이는 약 17만 5천대의 수소전기차 넥쏘(Nexo)를 운행할 수 있는 수준이다. 또한 기존 코크스 제조 공정뿐 아니라 전로 공정에서 발생하는 부생가스를 이용한 차별화되고 친환경적인 방법으로 수소를 수소전기차와 연료전지발전소에 공급할 수 있는 방법을 검토하고 있다.

그리고 송산 2산단 내 생산 및 유통을 목적으로 하는 수소 콤플렉스(Complex)를 구축하고 현대자동차 그룹 내 협력을 통해 수소전기차 개발 및 연료전지시스템 구축, 확대에 힘쓸 예정이다. 또한 수소 생산 확대와 더불어 제철소에서 발생하는 폐가스(부생가스)의 친환경 에너지화 가능성에 대해 지속적으로 연구하고 나아가 수소를 이용해 발생된 전력을 제철소에 활용하는 것은 물론 국가 에너지원으로도 활용할 수 있는 방안을 마련해 정부의 그린뉴딜 정책에도 이바지할 계획이다.

회사는 제철소 가동 이후 10년 동안 제철소 공정에서 발생하는 폐가스나 부산물들을 재활용하기 위해 다양한 방안을 강구해왔다. 특히 올해 5월에는 온실가스 관리 능력과 환경 경영정보를 투명하게 공개하고 온실가스 감축프로젝트(VCS)를 성공적으로 수행한 성과를 인정받아 글로벌 CDP(Carbon Disclosure Project, 탄소정보공개프로젝트)한국위원회로부터 우수기업으로 인정받기도 했다. 회사는 중장기적인 수소에너지와 친환경에너지 연구 및 개발을 통해 세계 최고의 친환경 제철소로 거듭남은 물론, 미래 수소사회에서 선도적인 역할을 수행할 수 있도록 지속적으로 노력을 기울일 것이다.