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中 철강 업계 탄소중립 전환 동향
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- 중국
- 고태우
- 기업명 :
- 2024-09-26
- 출처 : KOTRA
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o 中 철강 업계 탄소중립 전환 필요성 증대
-중국은 세계 최대 철강 생산국이자 소비국으로 全 세계 철강 생산량의 50% 이상을 차지하고 있다. 中 통계국에 의하면 ’23년
中 철강 생산량은 13.62억 톤으로, 전년 동기 대비 5.2% 증가했다. 中 야금공업 정보표준연구원장은 ’24년 中 철강 수요가 전년
과 거의 동일하거나 소폭 증가할 것으로 전망했다. 부동산 분야의 철강 수요는 여전히 감소세를 보이고 있지만, 인프라·전기차·재생에너지 설비·조선
산업 등의 철강 수요는 꾸준히 증가할 것이라고 예측했다. 또한 中 정부에서 노후한 제품을 신제품으로
교체하는 ‘이구환신’ 사업을 추진함으로써 철강 수요가 약 1,400만 톤 이상 창출될 것으로 기대하기도 했다.
-中 철강 생산량은 ’20년 최대치를 기록한 이후 2년 연속 감소했으나, 中 정부의 정책적인 움직임으로 수요 및 생산량은 일정
수치를 유지하고 있다. 탄소중립을 주요 정책 목표로 삼은 중국의 입장에서 철강 산업의 친환경 전환이 절실한 상황이다. ’22년 기준 中 철강산업의 탄소배출량은 약 18억 2,300만 톤으로 中 전체 탄소배출량의 약 15%를 차지하고 있기 때문이다.
[그림 1] ’22년 中 주요 산업 온실가스 배출량
-탄소 절감에 대한 全 세계적인 움직임도 中 철강업계의 저탄소·친환경 전환의 주요 배경이다. EU는 ’26년 탄소국경조정제도(CBAM) 시행
을 발표했다. 탄소국경조정제도는 ’30년까지 탄소배출량을 ’90년 대비 55% 감축하기 위한 기후변화 대응 법안 패키지인 Fit for 55 패키 지의
일환으로, 탄소배출량 감축 규제가 강한 국가에서 상대적으로 규제가 느슨한 국가로 탄소배출이 이전되는 탄소누출(Carbon Leakage)
문제를 해결하기 위해 제안되었다. CBAM은 ’23.5.16일 공식 발효되었으며 ’23.10.1일부터 전환 기간이 시작되었다. EU 역내
수입업자들은 CBAM 대상 제품의 탄소배출 정보를 수집하여 ’24.1.31일까지 당국에 수입량 및 배출 총량을 보고해야 한다. 영국과 미국도 유사한
환경규제 도입을 검토 중에 있어, 온실가스를 많이 배출하고 있는 中 철강산업에 미치는 영향이 지대하다.
o 中 철강산업 탄소배출 절감을 위한 정책적 움직임
- 이러한 친환경 규제가 심화되는 분위기에서 中 정부는 철강산업의 에너지절약 기술 보급과 에너지 전환을 적극 추진했다. 제10차 5개년 계획을
시작으로 철강산업의 환경 보호와 자원 이용률 개선 및 에너지 절약을 강조해왔다. 최근 제14차 5개년 계획을 통해 철강업계의 에너지
절약과 탄소배출 절감을 촉진하기 위해 전기로를 사용한 철강 생산량을 확대할 것을 요구했다. 또한 저배출 전환을 통해 ’30년 이전 탄소 피크를
실현할 것을 발표했다
-세부적으로 中 발전개혁위원회, 산업정보기술부 및 기타 관련 부서는 기업의 연구 및 생산을 위한 정책을 발표했다. 정책은 친환경 생산
및 재활용의 두 가지 측면에 중점을 두고 철강 산업의 녹색 발전을 추구했다. 우선 연구 개발을 통해 친환경 철강 생산 능력을 제고해
에너지절약과 탄소 절감을 실현코자 한다. 또한 재활용을 통해 철강 자원 활용 효율성을 높이는 것을 주요 목표로 하고 있다
[표 1] 中 철강산업 관련 정책 동향
발표 시기
정책명
부처명
정책 내용
’23.2월
「에너지 절약·탄소 절감 및 재활용 가속화 중점 분야 설비 갱신개조에 관한 지도의견」
국가발개위 등 9개 부처
’25년까지 폐철강, 비철금속, 플라스틱 등 주요 재생 자원 순환량을 4.5억 톤으로 상향
’23.3월
「에너지절약 표준 갱신 및 업그레이드 실시 통지」
국가발개위 등 2개 부처
석유화학·화학·철강·비철금속·건축자재·기계· 기타산업에 대한 의무적 에너지 소비 할당량 기준 개정 추진
’23.9월
「철강산업 지능형 제조 표준제도 구축 지침」
산업정보통신부
지능형 제조의 첨단 기술 및 장비 적용해 친환경 기술 확대
’23.12월
「전통 제조업 변혁 및 업그레이드 촉진」
공업정보화부 등 8개 부처
고철 및 철강 회수 처리·활용 산업을 위한 발전 지원
’23.12월
「아름다운 중국 건설을 위한 의견」
국무원
철강·시멘트·코크스·석탄 화력보일러 등 기간산업의 저배출 전환 추진
[자료원] 즈엔자문
o 中 철강업계 탄소 중립 현황 및 동향
-’23.6.30일 기준 중국 270개 이상의 철강기업이 약 7억 6,000만 톤의 조강 생산능력의 저배출 전환을 완료했거나 진행하고 있다. 62개
철강업체는 3억 1,400만 톤에 해당하는 조강 생산 능력에 대한 全 공정 저배출 전환을 완료했다. 현재 철강 산업의 저배출 전환에 대한
누적 투자액은 2,000억 위안(약 38조 원)을 초과했다
[그림 2] 中 주요 철강사 탄소중립 목표
-中 철강기업은 탄소중립 실현을 위해 주로 두가지 기술에 집중하고 있다. 첫 번째는 전기로를 활용한 생산 기술이고, 두 번째는 수소
기반 기술이다. 우선, 전기로 제강은 투자비용이 낮고, 비교적 짧은 공사 기간, 에너지절약 및 탄소배출 감소와 같은 효과가 있어 주요
철강 생산국들이 중·단기적 탄소배출 절감을 위해 개발 중인 기술이다. 전기로에 철 스크랩을 다른 원자재와 녹이고 정제해 새로운 철강
제품을 만든다. ’22년 말 기준 中 철강기업 중 전기로 제련 생산시설을 보유한 기업 수는 220개 사이며, 전기로의 숫자는 370개이다. 이
들 시설의 생산능력은 약 1.9억 톤에 달한다. 전기로 제련 시설의 54%가 광동, 장쑤, 광시, 쓰촨, 푸젠, 후베이 등 지역에 분포하고 있다.
美·獨·⽇·터키 등 주요 생산국과 비교해 중국의 전기로 수는 많은 편이지만, 비중은 여전히 낮은 편이다. 세계철강협회 자료에 따르면
’22년 세계 평균 전기로 제강 생산량은 28.2%인 것에 비해 중국의 전기로 제강 생산량은 9.5%로 세계 평균보다 비교적 낮다.
- 전기로 제강의 주요 원료가 철 스크랩이므로, 중국 내 자원 확보도 중요한 문제다. 중국의 철 스크랩 자원은 ’30년 약 3억 6,000만 톤,
’35년 약 4억 톤, ’40년에는 약 4억 1,000만 톤이 발생할 것으로 예측된다. 이후 조금씩 감소해 ’60년에는 약 4억 톤이 발생할 것으로 전망
된다. 중·단기적 관점에서 철강 산업의 탄소배출을 줄이기 위해서는 ⾼용량의 전기로 설비 확보와 양질의 철 스크랩 자원 확보가 중요해질 것으로 전망된다
- 中 정부는 철강분야 탄소배출 절감을 위해 ’24년 3월 전기로 제강 비중을 ’30년까지 20% 이상으로 확대하는 것을 목표로 제시하기도 했
다. 중국 철강의 탈탄소화를 선도하는 기업으로 꼽히는 허베이철강 그룹은 ’23년 262억 7,700만 위안(약 4조 9,794억 원)을 투자해 연간
120만 톤 규모의 전기로 2기를 설치하는 등 中 주요 철강기업도 전기로 생산시설 확대를 위해 투자하고 있다.
- 다음으로는 수소를 활용해 탄소배출을 줄이는 방식이다. 수소 기반 기술은 기존 석탄을 수소로 대체해 환원반응을 일으켜 철을 생산하
는 기술이다. 환원 과정에서 이산화탄소가 발생하지 않아 탄소를 절감할 수 있다. 이 기술은 현재 선진국 특히 유럽을 중심으로 투자가
진행되고 있으며, 중국에서도 철강 산업의 탄소중립 목표를 달성하기 위해 핵심 기술로 설정하고 다양한 연구개발이 이루어지고 있다.
[그림 3] 수소기반 환원 반응 비교
- 현재 주로 중국에서 활용하고 있는 수소 제련 기술은 고로 수소 제련, 수소 직접 환원, 수소 융합 환원 세 가지 기술이 있다. 그중 고로
수소 제련 기술이 상대적으로 성숙한 기술로 꼽힌다. 고로 수소 제련 기술은 코크스 오븐 가스 또는 천연가스와 같이 수소가 풍부한
가스를 분사하여 환원 속도를 높이고, 탄소 배출량을 줄인다. 고로 수소 제련 기술은 중국에서 널리 사용되는 수소 야금 기술로,
低비용 으로 대체가 가능해 중국 철강 제련의 80% 이상이 채택하고 있다. 하지만 고로 수소 제련 기술은 완전한 탄소중립을 실현할 수
없어 탄소 기반 생산기술에서 수소 기반 생산기술로 전환하는 과도기적 기술로 평가된다. 이에 수소 직접 환원 기술과 철의 수소 융합
환원 방식의 개발을 위해 노력하고 있다. 수소 직접 환원 제철 기술은 관련 연구가 상대적으로 활발히 진행된 반면
수소 용융 환원 정제 기술은 연구 개발 초기 단계에 있다.
[표2] 中 주요 수소기반 기술 비교
기술명
설명
주요 프로젝트
고로 수소 제련
고로의 상부에 수소함량이 높은 환원성질이 있는 기체를 분사하여 탄소 절감하는 방식
빠이강철 수소-탄소 순환고로
수소 직접 환원철
가스 연료 용광로에서 직접 환원 제철 중수소 비율 확대
허강 수소 기체 직접 환원철 프로젝트
수소 응용 환원철
용융 환원 제철 공정에 수소 함유 가스 주입
네이멍구 지엔롱 사이스푸 수소기반 용융 환원제련
- 중국의 주요 철강기업도 수소 기반 기술을 적극적으로 채택하고 있다. 中 최대 철강기업인 바오우철강 그룹은 ’24년 1월 광동성 공장에
서 100만 톤 규모의 수소 직접 환원 제철 원자로를 가동하는 데 성공 했다. 허베이철강그룹은 ’23년 자회사를 통해 60% 이상의 수소
농축 가스를 기반으로 하는 수소 직접 환원 제철 생산공장을 건설했다. 연간 생산 능력은 60만 톤에 달한다.
o시사점
- 中 내·외부적으로 탄소절감에 대한 요구가 높아지면서 중국은 전기로와 철스크랩, 수소 기반 기술을 채택해 적극적으로 대응하고 있다.
이러한 기술을 통해 탄소중립을 실현하기 위해 아직 몇 가지 해결과제가 남아있다. 전기로 기술의 경우 우선 철스크랩 공급망의 확보가
주요하다. 세계적으로 탈탄소화가 진행되면서 철스크랩의 수요가 증가할 것으로 예상되기 때문이다. 英 철강무역협회에 따르면 全 세계
철강수요는 ’30년 까지 30%, ’50년까지 60% 이상 증가할 것으로 예상된다. 하지만 미국·유럽·일본을 제외하면 철 스크랩을 자급할 수
있는 나라가 많지 않다. 최근 유럽과 러시아 등 일부 지역은 자국 내 자원 확보를 목적으로 수출을 제한하기 시작했다. 미국과 일본에서
도 철스크랩 수출 제한 움직임을 보이고 있어 자원 확보를 위한 경쟁이 심화될 것으로 보인다. 중국도 원활한 자원 공급을 위한 대책
마련이 필요하다. 확보한 철스크랩 중 양질의 자원을 확보하는 것도 중요하기 때문에 주요 철강기업은 AI 기술을 도입해 품질이 좋은
철스크랩을 선별하는 등 효율성을 높이고 있다.
- 수소 기반 기술의 경우 온실가스를 배출하지 않는 수소를 확보하는 것이 중요하다. 철강업계에서 탈탄소 기술 개발을 위해 사용하고
있는 수소에는 신재생에너지와 전기분해를 결합해 생산한 ‘그린 수소’와 탄소 포획 저장장치가 설치된 시설에서 화석연료로 생산하는
‘블루 수소’가 있다. 철강업계에서는 친환경수소를 사용한 기술을 통한 탄소절감을 중요하게 생각하고 있지만, 아직까지는 친환경 수소
를 생산하는데 많은 에너지와 비용이 소요되는 한계점이 있다. 또한 생산시설 확대도 필요하며, 수소를 다루기 위한 인프라 구축도
필수다. 이러한 문제를 해결하기 위해 각국의 철강업계들은 기술협력을 통해 경쟁력을 확보코자 노력하고 있다.
中 철강기업도 유럽, 호주 등 국가와 협업하고 있다. ’23년에는 中 기업 시노펙(SINOPEC)이 태양광으로 1만 톤 급의 그린수소 생산
프로젝트를 추진하는 등 친환경 수소를 확보하기 위해 적극적으로 대응하고 있다.
- 韓 철강업계도 탄소 절감 기술개발을 위해 노력하고 있다. 한국은 수소 환원 제철 기술에 집중하고 있으며, 이러한 기술개발 수요에
따라 그린수소 등 친환경 수소 생산기술 개발도 활발히 이루어지고 있다. 中 철강 업계도 당면한 탄소중립 과제를 해결하기 위해 다양
한 기업들과 협력하며 기술개발과 자원 확보를 위해 노력하고 있는 만큼, 中 철강 업계의 탄소중립 움직임을 주목한다면, 관련 분야 中
진출 및 협업 기회를 모색 할 수 있을 것이다.
출처: 中 통계국, 즈옌자문, 포스코, 철강금속신문 등 KOTRA 항저우무역관 자료 종합