[중앙일보] 수소, 현대제철, 자원 재활용, 수소경제

[비즈스토리] 수소 생산 확대, 자원 순환·재활용 통해 친환경 제철소로 도약

입력 2021-05-21 00:04:05

 

연간 3500t 규모의 수소를 생산할 수 있는 현대제철 당진 수소공장. 현대제철은 지난 2014년 수소공장 건설을 시작해 2016년 1월부터 상업생산을 하고 있다. [사진 현대제철]

수소 시대를 맞아 철강업계는 수소차 관련 기술 개발과 부생수소 생산에 대한 투자를 본격적으로 진행하고 있다. 현대제철은 현대차그룹의 ‘FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle) 비전 2030’에 발맞춰 당진제철소의 부생가스를 재활용해 수소 전기차 및 발전 분야 등에 수소를 공급한다. 현대제철은 수소 공급을 확대해 향후 수소 경제에서 선도적 역할을 할 계획이다. 

고로에서 쇳물을 만들려면 코크스(석탄가루를 고열 처리해 만든 덩어리)가 필요한데, 코크스 제조와 연소 과정에서 필수 부산물로 코크스 가스가 발생한다. 이 가스는 수소와 타르·황·벤젠 등으로 구성되는데, 이를 걸러내 수소로 만드는 게 수소공장의 역할이다. 

  

수소 경제에서 선도적 역할 

수소공장 전면에는 ‘전기집진기’ ‘흡착탑’ ‘TSA(Temperature Swing Adsorption)’로 불리는 원통형 타워가 있다. 코크스 가스가 이 타워를 거치는 동안 타르·황·메탄·일산화탄소 등이 제거되고 이후 압축과 추출 과정을 통해 최종적으로 수소가 생산된다. 이렇게 만들어진 수소의 순도는 99.999%다. 이는 수소 중의 수소인 ‘파이브나인’으로 불린다. 현대제철 관계자는 "수소전기차의 연료원으로 사용하기 위해서는 파이브나인의 까다로운 조건을 맞춰야 한다"고 말했다. 

이 공장은 현재 연간 3500t 규모의 수소를 생산할 수 있다. 1회 6.33kg의 수소를 충전해 609km를 주행할 수 있는 현대차의 수소전기차 넥쏘 기준으로 연간 2만km씩 달린다고 가정할 때 1만7000대가 1년 내내 운행할 수 있는 양이다. 현재 현대제철 당진제철소에서 생산하는 수소의 절반은 자동차 충전용과 반도체 정밀 클리닝 공정으로 공급되고, 나머지 절반은 제철소에서 제품 산화 방지 용도로 사용된다. 

현대제철은 2014년 수소공장 건설을 시작해 2016년 1월에 상업생산을 시작했다. 현대차그룹이 양산형 수소전기차 투싼 FCEV를 선보인 것이 2013년, 수소전기차 전용 플랫폼으로 넥쏘 양산을 시작한 시기가 2018년임을 감안하면 현대제철이 현대차그룹의 수소경제에서 핵심적 역할을 하고 있음을 알 수 있다. 현대제철 안동일 사장은 "현대제철은 친환경 제철소를 목표로 자원 순환 및 재활용을 적극적으로 추진하고 있다"며, "앞으로 수소 생산 및 친환경 에너지 부문에 적극적으로 참여해 세계 최고의 친환경 제철소가 되도록 노력할 것이다"고 말했다. 

최근 현대제철은 수소 사업의 미래 비전을 담은 모션그래픽 영상을 공개했다. 고로브리더 모션그래픽에 이어 두 번째로 제작한 ‘수소 비전’ 편은 쇳물을 만드는 과정에서 만들어진 부생가스를 통해 친환경 수소를 생산하는 과정과 2025년까지 수소 생산능력을 10배 이상 늘리겠다는 포부를 담고 있다. 

현대제철은 현재 3500t인 수소 생산량을 연간 4만t으로 늘리기 위한 사업 확대를 검토 중이다. 이는 넥쏘 약 20만 대가 1년 동안 달릴 수 있는 양이다. 

현대제철 수소 사업의 미래 비전을 담은 모션그래픽 ‘수소 비전’ 편 이미지.

  

연 1만6000대 규모의 금속분리판 생산 

현대제철은 수소공장 옆의 금속분리판 공장에서 연 1만6000대 규모의 수소전기차용 금속분리판을 생산 중이다. 금속분리판은 전극막 접합체(MEA)와 함께 수소전기차용 연료전지의 핵심 기술이다. 

금속분리판 공장은 로딩부터 탈지·세척·조립 같은 공정을 투명 유리와 플라스틱으로 밀폐된 공간에서 진행한다. 이물질이 들어가서는 안 되며, 공정마다 물 배출성과 전기전도성·접합성·기밀성 등 깐깐한 검수 절차가 필수다. 금속분리판 사업은 2013년부터 양산 기술 개발을 진행했으며, 2018년부터 대량 생산에 들어갔다. 

금속분리판 공장은 ‘수소경제 핵심기술의 국산화’라는 점에서도 의미가 남다르다. 현대차그룹은 수소전기차용 연료전지의 양대 기술인 금속분리판과 MEA 모두를 독자 개발해 양산을 진행하고 있다. 현대제철의 금속분리판 공장 설비는 100% 국산화를 달성했다. 

안동일 사장은 "규모의 성장에 치중해왔던 관성을 청산하고 ‘수익성 중심의 견고한 철강사’라는 기업 정체성을 구축해 미래에 대비하고 있다"고 말했다. 현대제철은 모빌리티 부품 및 수소 산업 등 미래 사업에 대한 지속적인 검토와 사업화를 통해 급변하는 미래에 대한 준비를 해나갈 계획이다.   

  

김승수 중앙일보M&P 기자