탈탄소화의 흐름 속에서 철강산업의 미래는?

탈탄소화의 흐름 속에서 철강산업의 미래는?

대학생신재생에너지기자단 24기 변지원

 

철강산업은 석탄을 주요 연료로 하기에 전체 온실가스 배출량 중 철강산업이 차지하는 비중이 매우 높을뿐더러 이산화탄소 감축이 매우 어려운 산업이다. 그렇기 때문에 더더욱 업계에서는 철강업의 탈탄소 동향에 대해 주목하고 있고, 다양한 글로벌 무역 규제 등으로 관리를 강화하고 있다. 이와 같은 흐름이 철강업계에는 어떤 파장을 일으키고 있는지, 전망은 어떠한지 알아보도록 하자.

 

[철강업에서 발생하는 온실가스 배출]

철강산업은 한국 제조업의 핵심 기반 산업으로, 철광석과 철스크랩(고철) 등을 원료로 철강재를 생산하며, 자동차, 건설, 조선 등 다양한 전방 산업에 공급한다. 이처럼 철강산업은 한국 경제 전반에 큰 영향을 미치는 기초 산업이라 할 수 있다.

철강 생산 공정은 투입되는 원재료에 따라 크게 고로(BF: Blast Furnace) 방식과 전기로(EAF: Electric Arc Furnace) 방식으로 구분된다. 고로 방식은 고온의 용광로에 철광석, 코크스, 석회석 등을 넣어 철을 환원하여 쇳물을 만들고, 불순물을 제거해 조강을 생산하는 방식이다. 전기로 방식은 철스크랩에 전기에너지를 가해 철강을 생산하는 방식으로, 철스크랩은 고철 덩어리를 재활용하는 개념이다. 전기로 방식은 막대한 전력이 소모되지만, 공정 자체에서 발생하는 온실가스 배출량은 고로 방식보다 적다. 그러나 전기로 방식으로 생산된 철강은 고로 방식에 비해 품질이 다소 떨어지는 단점이 있다.

[자료 1. 고로 공정(상), 전기로 공정(하)]

출처 : 한국철강협회

포스코와 현대제철은 한국을 대표하는 철강기업으로, 고로(용광로)를 주로 사용해 철강을 생산하고 있다. 포스코는 최근 2년 동안 고로 사용 비율을 94% 이상으로 유지했으며, 현대제철은 2023년에 63.8%를 기록했다. 그러나 이로 인해 온실가스 배출량은 여전히 감소하지 않고 유지되는 상황이다. 철강업의 탈탄소화를 위해서는 고로 방식에서 전기로 방식으로의 전환이 필요하거나, 고로 공정 자체의 탄소배출을 줄일 수 있는 방법을 찾아야 한다. 하지만 아직은 큰 변화가 없는 실정이다.

이 상황이 지속된다면 국내 철강기업들은 매우 어려운 도전에 직면할 수 있다. 철강업은 온실가스 배출에서 차지하는 비중이 매우 크기 때문에, 넷제로 목표 달성에 중요한 역할을 하고 있다. 이러한 이유로 여러 국가에서는 무역 규제를 통해 철강업에 대한 수출 규제를 강화하고 있으며, 이에 대한 대응은 곧 기업 경쟁력으로 이어질 것이다. 저탄소 전환이 이루어지지 않으면 철강기업들은 경쟁력 약화와 사업 추진의 어려움을 겪게 될 수 있다.

 

[글로벌 철강 규제]

그렇다면 철강업을 향한 규제로는 어떤 것들이 있을까? 철강 산업의 탄소 관련 무역장벽은 현재 미국과 유럽 등 선진국을 중심으로 도입되고 있다. 대표적인 3가지의 규제를 살펴보자.
우선, EU의 탄소국경조정제도(Carbon Border Adjustment Mechanism, CBAM)는 철강, 시멘트, 알루미늄, 비료, 전력, 수소까지 6개 업종에 적용되는 제도로 수입품에 내재한 탄소배출량 1톤당 인증서 1개를 구매해 제출해야 한다.
또한 미국 청정경쟁법(Clean Competition Act, CCA)도 EU의 CBAM과 비슷한 성격의 무역 관세를 2025년부터 시행하며, 철강, 정유, 석유화학, 유리, 제지 등 에너지 집약 산업군에 속하는 12개 수입품목에 대해 온실가스 배출량 1톤당 55달러를 부과하는 내용이다.
뿐만 아니라 선진국 간의 동맹을 맺어 규제를 강화하기도 한다. 지속 가능한 철강·알루미늄을 위한 국제 협정(GASSA)은 초기 중국의 철강 초과생산에 대응하기 위해 미국과 EU 간 맺어졌고, 유사 입 장국들의 참여를 유도하고 있다. 이는 점차 심층적으로 논의될 예정이다.

이렇게 철강업에서 탄소배출 규제가 무역장벽의 수단으로 작용하고, 선진국 간의 블록 조성 움직임을 보이고 있기 때문에 불확실성을 점차 확대되고 있다. 탄소배출 무역규제의 영향은 한국을 비롯해 일본, 중국 등 아시아 국가에 집중될 것으로 예상된다.

 

[CBAM이 철강업계에 미치는 영향]

다만, 여기서 좀 더 집중해서 볼 것은 2026년부터 본격적으로 시행되는 CBAM이다. 현재 CBAM은 업종별이 아닌 제품별로 대상을 나누기에 모든 철강 제품이 대상이 아니라는 점과 한국이 다른 국가에 비해 철강업에서 원 단위가 좋다는 점에서 CBAM의 영향이 크지 않을 것이라는 의견이 있다. 합리적인 의견으로 실제 초기 부담 비용이 많이 들지 않은 수준이다. 

[자료 2. 철강부문 CBAM인증서 부담 비용 전망]

출처 : 대한상공회의소 SGI BRIEF vol 22

하지만 EU가 2030년부터 무상 할당을 급격히 줄여 2034년에 유상 할당 비중을 100% 높이기로 했기에 2030년 이후 부담이 더 급격하게 증가할 것으로 예상된다는 보고서가 발표됐다. 심지어 전방연쇄효과(*특정 산업의 생산활동 증가에 따라 그 산업의 생산품을 중간재로 이용하는 다른 상품의 생산이 증가하는 정도)가 크기 때문에 만약 철강업계 비용 부담 증가 생산활동 위축 시, 다른 제조업, 서비스업 전반의 생산과 부가가치 창출에 부정적인 영향을 미칠 것으로 전망된다.

 

[결론]

한국은 다른 선진국에 비해 철강 생산 탄소집약도가 높아 최근 전개되는 탄소배출 기반 무역규제에 불리하다. 한국은 고로 비중이 더 높아 탄소배출량이 높은 수준이고 세계 3위 규모의 대표적인 철강 수출국으로 생산 물량의 약 35~40%를 수출하고 있기 때문이다. 그렇기 때문에 이 산업의 탈탄소가 2050 탄소중립 달성을 좌우하는 핵심 분야이다.

다른 선진국에 비해 철강 생산 탄소집약도가 높아 최근 전개되는 탄소배출 기반 무역규제에 불리하다. 한국은 고로 비중이 더 높아 탄소배출량이 높은 수준이고 세계 3위 규모의 대표적인 철강 수출국으로 생산 물량의 약 35~40%를 수출하고 있기 때문이다. 그렇기 때문에 탄소배출 기반 무역규제로 인한 철강 교역 재편에 더욱 긴밀한 대응이 필요하다.

우선, 철강 제조 공정의 탄소배출 감축을 위해 단계적인 접근이 필요하다. 한국은 고로 비중이 크고, 전기로의 품질이 고로만큼 좋지 않기에 기존 설비의 효율 개선이 처음으로 시도되어야 한다. 이후 전기로 공정을 확대해 중간 역할을 하고 수소환원제철을 최종 핵심 기술로 개발해야 한다.

이것이 원활하게 이루어지기 위해서는 정부의 지원이 무엇보다 필요한 상황이다. 단계적인 접근에 맞게 전기로 신설, 수소환원제철의 기술 개발 및 상용화 등에는 장기간의 연구개발과 막대한 투자 비용이 소요될 것으로 예상된다. 전기로에 사용되는 철스크랩의 안정적인 공급을 위해 철스크랩 산업 규모화 역시 요구된다. 또한 여기에 사용되는 신재생에너지로 생산된 전력을 보장하기 위해 대량의 재생에너지 전력 생산과 인프라 구축을 수행해야 할 것이다. 그뿐만 아니라 전산업에서 그린철강 수요가 증가될 추세에 따라 그린철강의 기준부터 명확하게 해야 하는 실정이다.
철강업의 탈탄소를 위해서는 정부와 기업이 단계적으로 차근차근 해결해야 하는 부분이 너무나도 많다. 앞으로 적극적이고 세밀한 관리를 통해 한국을 대표하는 철강업이 큰 피해를 보지 않기를 바라는 바이다.

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철강업의 탄소중립에 대한 대학생신재생에너지기자단 기사 더 알아보기

1. '[Remake] 탄소중립으로 이뤄낼 탄탄한 철강', 25기 안수연, https://renewableenergyfollowers.tistory.com/4468

[Remake] 탄소중립으로 이뤄낼 탄탄한 철강

 

2. '대량의 온실가스를 배출하는 ‘철강산업’의 ‘탈탄소화’' 23기 김예진, https://renewableenergyfollowers.org/4331

대량의 온실가스를 배출하는 ‘철강산업’의 ‘탈탄소화’

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참고문헌

[철강업에서 발생하는 온실가스 배출]

1) 정주희, ‘철강산업의 탄소중립 동향’, KDB미래전략연구소 산업기술리서치센터, 2024.09.09.

2) 한국철강협회, https://kosa.or.kr/statistics/qa_view_2015.jsp?index=7130

3) '[그린 철강] ① 철강업계 고로 사용 여전…재생에너지 사용량은 1% 이하', 뉴스핌, 2024.07.12, https://www.newspim.com/news/view/20240712000567

 [CBAM이 철강업계에 미치는 영향]

1) 이상준, 박경원, 'CBAM 도입이 철강산업에 미치는 영향과 시사점', 대한상공회의소, 2024.08.28, SGI BRIEF vol.22.

2) ESG컨설팅 김민경박사, ESG 읽어주는 여자, 'CBAM 도입이 철강산업에 미치는 영향', 2024.09.04, https://blog.naver.com/bsmk0325/223571733582 

[결론]

1) '11개국 철강 탈탄소화 정책 평가 결과, 한국 8위 ‘낙제점’…주요 지적사항 6가지는?', 그리니엄, 2024.04.18, https://greenium.kr/news/32496/