‘하이렉스(HyREX)’ 기반 수소환원제철 상용 기술개발 및 스마트 팩토리 구축 통한 미래경쟁력 확보

포항제철소 2열연공장 복구작업 모습. 사진=포스코

포스코가 전사적인 역량을 총 결집해 태풍 침수 피해를 극복하고 미래 경쟁력 확보에 박차를 가하고 있다.

포스코는 지난해 9월 6일 태풍 힌남노와 냉천 범람으로 포항제철소의 대부분이 침수되는 사상 초유의 사태를 맞았다. 이후 포스코그룹 전 임직원과 민·관·군을 포함한 연인원 약 140만 여 명의 노력과 포스코 전문 엔지니어들이 보유한 조업·정비 기술력으로 물에 잠겼던 압연지역 17개 공장들을 135일 만에 순차적으로 모두 재가동시키며 1월 20일 완전 정상화에 돌입했다.

포스코는 침수 피해 극복을 통해 얻어진 철강 본원 경쟁력을 바탕으로, 탄소중립을 위한 수소환원제철 기술개발 및 4차 산업혁명 핵심 기술을 도입한 스마트팩토리 체제 구축 등에 집중하고 있다.

‘탄소중립 2050’ 실현 위한 수소환원제철 공법 개발에 박차

2021 수소환원제철 국제 포럼에서 토론하는 모습. 사진=포스코

포스코는 ‘2050 탄소중립’을 목표로 선언하면서, 고로 등 기존 생산방식을 수소환원제철 생산체제로 단계적으로 전환해 나갈 계획을 수립했다. 현재 포스코는 ‘하이렉스(HyREX, 포스코 고유의 파이넥스 유동환원로 기술을 기반으로 한 포스코형 수소환원제철 기술)’ 기반 수소환원제철 상용 기술을 개발 중에 있다.

지난해 7월에는 ‘파이넥스(FINEX, 포스코가 고유기술로 개발해 2007년 상용화한, 원료를 예비처리 하는 공정을 생략하고 값싼 가루 형태의 철광석과 유연탄을 바로 사용해 쇳물 생산이 가능한 설비)’ 설비를 포스코와 공동으로 설계했던 영국의 플랜트 건설사 ‘프라이메탈스’와 수소환원제철 엔지니어링 기술 협력 업무협약을 체결하고 하이렉스 시험설비 설계에 착수했다.

포스코는 수소환원제철인 하이렉스 시험설비를 2026년에 도입해 상업화 가능성을 확인할 예정이다. 2030년까지 하이렉스 상용 기술개발을 완료한 후 2050년까지 포항·광양 제철소의 기존 고로 설비를 단계적으로 수소환원제철로 전환하여, ‘2050 탄소중립’을 달성할 계획이다.

최정우 포스코그룹 회장은 수소환원제철 국제포럼(HyIS) 포럼에서 “포스코는 포럼을 통해 수소환원제철기술의 개방형 개발 플랫폼 제안 등 탄소중립 실현을 위한 다양한 어젠다를 제시함으로써 글로벌 그린철강 시대를 주도하겠다”며 “철강업계의 탄소배출 문제를 해결할 열쇠는 수소환원제철이란 것을 모두 알고 있지만, 그 자체가 매우 도전적인 목표이기 때문에 여러분이 뜻을 모아 그 길을 함께 떠난다면 탄소중립 시대는 앞당겨지고, 인류는 다시 한 번 도약해 더 나은 미래로 나아갈 것” 이라고 강조했다.

4차 산업혁명 스마트 핵심 기술 혁신 집중

포스코가 자체개발한 스마트 팩토리 기술로 수집분석한 정보를 활용해 조업현장을 점검하는 모습 구현. 사진=포스코

포스코는 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 빅데이터 등 4차산업혁명의 스마트 핵심 기술을 적극 도입해 철강 생산 일관 공정에 일대 변혁을 일으키고 있다. 초기에는 단일 공장 수준으로 개발되던 스마트팩토리가 이제는 생산계획부터 출하까지 전 공정을 관통하는 수준으로 진화했다.

제선 공정은 인공지능이 데이터를 학습해 예측, 관리하는 스마트 고로로 변모했고, 제강 공정에서는 만들어진 쇳물을 연주 공정을 거쳐 슬라브로 만들기까지의 로스 타임을 최소화하고, 온도, 성분을 제어하는 인공지능 통합 제어 시스템을 개발해 멈춤이나 지연 없는 연속 공정을 가능하게 했다. 또, 도금 공정에서는 딥러닝을 이용해 제품의 강종, 두께, 폭, 조업조건과 목표도금량을 스스로 학습해 정확히 제어할 수 있도록 도금 기술을 적용했다. 스마트 고로기술과 도금 기술은 국가핵심기술로 등재됐다.

전체 공정 측면에서는 연·원료 최소 비용, 최적 배합 의사결정을 지원하는 기술인 ‘포스플롯(PosPLOT, POSCO Process based Lowest-cost-oriented Optimization Technology)’도 자체 개발해 운영하고 있다. 이 시스템을 통해 조업설계 시나리오에 따른 원가 영향도 분석에 기존 8일 소요되던 작업을 3분으로 단축했으며, 원가 외에 품질 및 이산화탄소 배출량 변화까지 고려하여 본원 경쟁력을 높이는 동시에 ESG에 기여하고 있다는 설명이다.

포스코는 수소환원제철 기술과 스마트 팩토리 등 을 통해 미래 경쟁력을 확보해 글로벌 철강산업을 선도하고 최고 경쟁력을 더욱 공고한다는 계획이다.

벤처 육성 및 지역 상생 발전에 기여

포스코가 포항에 기부한 국내 최대 규모의 체험형 조형물인 스페이스워크. 사진=포스코

포스코그룹은 벤처요람인 체인지업그라운드 지원을 통해 국내 전주기 선순환 벤처플랫폼 구축에도 힘을 보태고 있다.

체인지업그라운드는 기술 기반 스타트업을 발굴하고 육성하기 위해 운영하는 벤처기업 인큐베이팅 센터다. 입주기업에게 산학연 협력 인프라를 제공하고 포스코그룹 네트워크를 활용한 사업화 실증 기회와 글로벌 진출을 지원한다. 벤처 펀드를 활용한 성장단계별 스케일업 자금 지원, 정부와 지자체와 연계한 투자 유치(IR) 기회도 제공한다.

포스코그룹은 2021년 7월에 벤처육성의 요람인 ‘체인지업그라운드 포항’을 개관하면서 태평양 동안의 실리콘밸리와 더불어 태평양 서안에 위치한 ‘또 하나의 퍼시픽 밸리’를 만들어 나가겠다는 포부를 밝혔다. 체인지업그라운드에 입주한 기업은 현재 113개로 기업 가치는 1조 4086억 원에 달한다.

또, 포항시에 국내 최대 규모의 체험형 조형물인 스페이스 워크를 기부해 지역 명소화에 힘을 쏟는 등 국가 및 지역경제 활성화에 기여하고 있다. 포스코와 포항시는 2019년 4월 1일 ‘환호공원 명소화’ MOU를 맺고 2년 7개월에 걸쳐 가로 60m, 세로 57m, 높이 25m의 곡선형 조형물인 스페이스워크를 건립했다. 작품의 외관이 환호공원에 내려앉은 구름의 모습을 닮았다고 해서 ‘클라우드(cloud)’라는 애칭으로도 불린다. 포항의 새로운 관광명소가 된 스페이스워크에 관광객이 늘면서 포항지역 경제 활성화에 기여하고 있다.

포스코는 “이번 복구 활동을 통해 임직원 모두의 일치된 열정과 위기극복 DNA를 되새기고, 향후 하이렉스 기술이 글로벌 철강업계의 탄소중립을 주도하는 핵심 솔루션으로 자리매김할 수 있도록 기술 역량을 집중하는 한편, 더욱 굳건해진 지역사회와의 상생을 기업시민의 긍정적 가치 경험으로 확장 시키며 지속가능한 100년 기업으로 도약할 것”이라고 밝혔다.

한편 포스텍 융합문명연구원은 태풍 힌남노가 불러온 재난을 극복한 포스코의 사투를 담은 기록 ‘함께 만든 기적, 꺼지지 않는 불꽃’을 펴냈다. 피해현장을 둘러보고 제철소 복구작업에 참여한 이들을 인터뷰하면서 135일에 걸친 복구 과정을 추적했다.

< 문화경제 김금영 기자 >