8월 25일, 산업정보부를 포함한 7개 부처는 '철강산업의 안정적인 성장을 위한 업무계획'(이하 '계획')을 공식 발표했습니다. 이 계획은 철강산업이 국가 경제의 근간을 이루는 핵심 산업이며, 산업의 안정적인 성장과 경제의 원활한 운영에 매우 중요한 분야임을 다시 한번 강조합니다. 동시에, 이 계획은 '12 철강'으로 불리는 전기로 제강의 질서 있는 발전을 지원하고 지도하는 것을 포함한 12가지 업무 방안을 제시합니다. (자세한 내용은 다음 링크를 클릭하세요: 중대! 7개 부처, '철강산업의 안정적인 성장을 위한 업무계획' 공동 발표)
현재 우리나라 조강 생산량의 약 10%가 전기로 제강에서 생산됩니다. 불완전한 통계에 따르면 우리나라에는 250개 이상의 단공정 전기로 제강 기업이 있으며, 그중 거의 200개는 고철만을 사용하는 전기로 제강 기업입니다. '산업 탄소 정점 이행 계획'에서 '2025년까지 단공정 제강 비중 15% 이상, 2030년까지 20% 이상'이라는 목표를 제시함에 따라, 각 성 및 직할시에서도 '탄소 정점 이행 계획', '산업 분야 탄소 정점 이행 계획', '에너지 절약 및 배출량 감축 종합 업무 계획' 등의 문서에서 단공정 제강 비중을 5%에서 20%까지 끌어올리는 것을 목표로 삼고 있습니다.
우리나라 철강 산업의 '이중 탄소' 후반부는 탄소 정점 이후 탄소 중립을 달성하기 위해 전기로 제강의 적극적인 발전에 의존해야 합니다. 친환경 전기 고철 전기로 제강 비중이 높은 방식과 수소 기반 직접 환원철(DRI) 방식의 생산은 어떻게 보면 '친환경 철강' 생산의 동의어입니다.
올해 5월, 산업정보부, 생태환경부, 쓰촨성 정부는 쓰촨성 루저우시에서 공동으로 전국 전기로 단공정 제강 촉진 회의를 개최하여 "고품질 발전 선도 프로젝트 이행 계획"을 더욱 집중적으로 추진하고 실행했습니다. 산업정보부를 포함한 7개 부처 및 위원회가 발표한 이 새로운 "계획"은 전기로 제강의 질서 있는 발전을 지원하고 지도하는 측면에서, 고품질 발전 선도 프로젝트 이행 가속화를 강조하고, 스크랩 전기로 제강 사업의 차별화된 설비 교체, 환경 관리 등 정책 이행을 통해 세계적인 전기로 제강 산업 클러스터를 구축하는 데 중점을 두고 있습니다.
전기로 제강 산업 클러스터의 설립과 발전은 전폐강 전기로 제련 공정을 채택하는 전기로 제강 기업에 달려 있습니다. 단축 공정 제강 비중이 계획된 기준에 도달할 수 있는지 여부는 전기로 제강 기업의 중추적인 역할에 달려 있습니다. 전기로 제강 기업은 우수 벤치마킹 기업을 육성할 수 있는 역량을 갖추고 있으며, 모범 사례를 제시하고 확산시킬 수 있는 전기로 제강 분야의 우수 벤치마킹 기업을 구축하는 중요한 역사적 사명을 수행해야 합니다. 전기로 제강 기업의 고품질 발전은 철강 산업의 고품질 발전을 촉진하고 안정시키는 역할을 할 것입니다. 전기로 제강 기업의 역할은 고품질 제강과 양적 성장의 효율적인 증진에 필수적이며, "12대 철강 규제" 이행에 있어 핵심적인 선도 및 시범 역할을 수행하고 "두 가지 변함없는 원칙"을 심층적으로 구현하는 데 기여할 것입니다.
우리나라 전기로 제강의 발전 현황을 공정 관점에서 살펴보겠습니다.
불완전한 통계에 따르면 우리나라의 전기로 제강 생산 능력은 약 2억 톤에 달하지만, 2022년 전기로 제강량은 1억 톤에도 미치지 못했고, 가동률은 약 50%에 그쳤습니다. 올해 1월부터 7월까지 우리나라 전체 고철 전기로의 평균 가동률은 75%를 넘었지만, 평균 가동률은 여전히 약 50%에 머물러 전기로 제강업체들이 근소한 이익과 손실 사이를 오가고 있습니다. 한편으로는 올여름 고온으로 인한 대규모 장기 정전 사태가 발생하지 않아 전기로 평균 가동률이 높은 수준을 유지했지만, 다른 한편으로는 철강 하류 시장 가격 부진, 고철 가격 상승과 공급 부족, 높은 에너지 가격 등 여러 요인으로 인해 전기로 평균 가동률이 낮은 수준에 머물렀습니다. 공정적인 관점에서 보면, 전기로 제강 설비 건설을 시작하여 설비 교체를 통해 "장공정에서 단공정으로" 전환하는 것은 매우 용이하며, 이는 2025년까지 단공정 제강 비중을 15% 이상 달성하는 데 아무런 문제가 없다는 것을 의미합니다. 그러나 이것이 우리나라 조강 생산량의 15%가 전기로에서 생산된다는 것을 의미하는 것은 아닙니다. 전기로 제강 생산에 필요한 고철의 공급 및 가격과 같은 원자재 요인, 그리고 전기료와 같은 에너지 가격 상승 요인으로 인해 전기로 제강의 비용이 전로 제강보다 훨씬 높아 비용 측면에서 이점이 거의 없기 때문입니다. 전기로 제강 발전을 저해하는 "병목 현상" 요인들을 제대로 개선하기 어렵고, 단기간에 전기로 제강의 공정 비중을 크게 높이는 것은 쉽지 않습니다.
장비 관점에서 본 우리나라 전기로 제강의 발전 현황
2023년 7월 14일, 국가발전개혁위원회는 "산업구조조정 지침 목록(2023년판, 의견수렴 초안)"(이하 "목록")에 대한 공개 의견수렴 공고를 발표했습니다. 이 "목록"은 전기로 제강 설비의 사용을 제한하는 대상으로 "정격 생산 능력 30톤 이상 100톤(합금강 50톤 이하) 이하의 전기로"를 규정하고 있습니다. 이 정책은 2011년부터 시행되어 왔으며, 현재까지 수정되지 않았습니다.
불완전한 통계에 따르면, 2021년 6월 1일 "철강산업 설비 교체 시행 조치"가 시행된 이후 2023년 7월 말까지 설비 교체를 통해 총 66대의 전기로 제강 설비가 신축 또는 건설되었으며, 총 공칭 용량은 6,430톤입니다. 설비당 평균 공칭 용량은 97.4톤으로, 이미 100톤에 근접하고 있습니다. 이는 우리나라의 전기로 제강 설비가 대규모 개발의 길로 빠르게 나아가고 있으며, "목록"의 요구 사항을 잘 이행하고 있음을 보여줍니다. 그러나 모든 신축 설비가 100톤 이상의 공칭 용량을 갖춘 것은 아니며, 일부 설비는 생산 능력 등의 제약으로 인해 합금강 생산에 사용되어 100톤 이상이라는 공칭 용량 제한을 우회하고 있다는 점도 유의해야 합니다.
2017년 이후 총 1억 4천만 톤의 "바닥재" 채굴량 확보에 힘입어 우리나라는 많은 전기로 제강 설비를 신규로 건설했지만, 100톤급 이상 전기로 설비는 대부분 수입에 의존하고 있습니다. 불완전한 통계에 따르면, 현재까지 건설, 건설 중 또는 건설 예정인 100톤급 이상 수입 전기로는 총 51대이며, 이 중 23대는 Danieli, 14대는 Tenova, 12대는 Prime, 2대는 SMS 등에서 제작되었습니다. 이처럼 대형 전기로 설비 시장에서 국내 기업들이 외국 업체들과 경쟁하기란 쉽지 않습니다. 국내의 창춘전기로, 우시둥슝 등의 전기로 설비 업체들은 주로 100톤급 미만의 수평 공급식 전기로, 특히 70~80톤급 수평 연속 공급식 전기로에 집중하고 있으며, 이 부문의 국산 비율은 95%를 넘습니다.
조사 결과, 70~80톤 규모의 전스크랩 수평 연속 공급 전기로의 평균 제련 시간은 약 32분이며, 평균 제련 전력 소비량은 톤당 335kWh, 전극 소비량은 톤당 0.75kg으로, 다양한 기술·경제적 지표는 100톤 이상 규모의 전기로 수준에 도달할 수 있으며, 탄소 배출 강도는 톤당 약 0.4톤에 불과한 것으로 나타났습니다. 이 수준의 전기로 설비가 요구되는 초저배출 전환을 완료한다면, 국가 초저배출 시행 기준의 요구 사항을 충분히 충족할 수 있습니다. 본 제안은 기술 설비의 고급화, 첨단 전기로, 특수 제련, 고급 시험 등의 고급 설비 개발을 가속화하고, "산-대학-연구-응용"의 상하류 협력 연구를 강화할 것을 제안합니다. 위의 조사 자료에서 알 수 있듯이, 70~80톤급 전고철 수평 연속 공급 전기로는 철강 기업의 "선진 전기로" 혁신 및 개발 역량 요건을 충족합니다.
불완전한 통계에 따르면, 우리나라에는 총 418개의 전기로(기존 설비, 신축 설비, 건설 예정 설비 포함)가 있으며, 이 중 181개는 정격 용량 50톤 이하, 116개는 51톤에서 99톤(70톤~99톤은 87개), 121개는 100톤 이상입니다. "카탈로그"의 요구 사항에 따라 합금강 생산을 명목으로 50~100톤급 신규 전기로 설비 일부를 제외하더라도, 우리나라에서 규제 대상이 되는 전기로 설비의 비율은 여전히 매우 높습니다. 따라서 전기로 설비 용량을 "획일적으로" 확대하여 "소형에서 대형으로" 밀어붙이는 방식과, 모든 고철 제련용 전기로 설비의 정격 용량 제한 기준을 완화하는 방안을 단계적으로 검토하고 논의할 필요가 있습니다. "카탈로그"에 있는 "정격 용량 30톤 이상 100톤(합금강 50톤 이하)의 전기로"라는 표현을 "정격 용량 30톤 이상 100톤(합금강 50톤, 전체 고철 70톤)의 전기로"로 수정하여, 기존 70~99톤급 전기로 설비의 장점을 더욱 효과적으로 활용하고, 해당 설비를 보유한 기업들의 부담을 줄이는 것이 제안됩니다.
제품 구조 관점에서 본 우리나라 전기로 제철 기업의 변혁 및 고도화
우리나라 전기로 제철소에서 생산되는 철강 제품 중 일반 탄소강이 80% 이상을 차지하고, 건축용 강재가 60% 이상을 차지합니다. 철근과 같은 건축용 강재 수요가 약화됨에 따라, 대규모로 다양한 철강 제품을 생산하는 전기로 제철소는 제품 구조를 조정하고 전환 및 고도화를 시급히 완료해야 합니다.
우리나라의 고품질 경제 발전이 심화됨에 따라 철강 제품에 대한 개인 수요가 점점 높아지고 있으며, 주문 생산 방식도 증가하고 있습니다. 일반적으로 100톤 이상의 전기로 제강 기업은 생산능력이 높고, 철강 압연 생산 라인 구축에 막대한 자본 투자가 필요하기 때문에 부지 면적 및 신규 고정 자산 투자 규모 등의 제약으로 인해 제품 구조 조정을 완벽하게 완료하기 어렵습니다.
합금강 및 특수강의 경우, 생산량이 많거나 소량 생산, 고부가가치 생산이 요구되는 상황에서는 "소형 전기로"를 우선적으로 활용하여 생산하는 것이 효과적입니다. 이는 생산 비용뿐 아니라 설비 유지보수 비용까지 절감할 수 있기 때문입니다. 또한, 선진 철강 산업 클러스터 조성을 위한 "계획"의 취지와도 부합합니다. 전기로 제강 기업은 혁신 중소기업, 전문화 신흥 중소기업, 전문화 신흥 "소형 거인" 기업, 그리고 제조 분야의 개별 선도 기업으로 성장하는 데 우선순위를 두어야 합니다. 예를 들어, 안후이성에 위치한 한 국가급 전문화 신흥 "소형 거인" 기업은 35톤급 전기로를 중심으로 다수의 정련로, 유도 가열로, 자소열로 등을 운영하여 연간 15만 톤의 고품질 특수 합금 소재를 생산하고 있습니다. 당사 제품은 항공, 우주, 조선, 석유화학, 원자력 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있으며, 고객의 신소재 요구에 따라 신소재 연구 개발 및 생산을 지원할 수 있습니다. 장쑤성에 위치한 한 상장 기업은 60톤급 전기로를 비롯한 다수의 정련로, 유도 가열로, 자가 소모로 등을 활용하여 합금 소재 및 합금 제품을 생산하고 있습니다. 이 제품들은 신에너지 풍력 발전, 철도 운송, 항공우주, 군사 장비, 원자력 발전, 반도체 칩 장비 등 첨단 장비 제조 산업에서 널리 사용되고 있습니다.
약 70톤 규모의 고철 전기로는 "다량 생산, 다양한 종류, 소량 계약"이라는 특성을 잘 충족할 수 있습니다. 이를 통해 철강 기업의 위탁 생산으로 인한 미생산량을 줄일 수 있습니다. 약 70톤 규모의 고철 전기로는 원자재 및 보조재 조달량과 제품 판매량이 100톤 이상 규모의 전기로보다 적어 지역의 오염물질 및 온실가스 배출량을 감소시킵니다.
또한, 70톤급 전기로 하나를 60만 톤급 압연기 생산 라인과 연결하는 것은 반경 200km 이내의 도시 제철소에 고철 공급 및 제품 판매를 위한 합리적이고 경제적이며 효율적인 용광로-기계 조합 방식입니다. 전기로 제품의 개발 방향은 공칭 용량별로 다음과 같이 세 가지로 분류하는 것이 좋습니다. 첫째, 30톤~50톤급 전기로는 특수강 및 합금강 소량 생산에 적합합니다. 둘째, 150톤급 전기로는 판재, 스트립, 고부가가치 자동차용 강재, 스테인리스강 등의 생산에 적합합니다. 셋째, 50톤~150톤급, 특히 70톤~100톤급 전기로는 도시 근교의 소규모 제철소에서 건설용 강재 생산 및 생활폐기물 처리에 적합합니다.
우리나라에서 전기로 단축 공정 제강 기술 개발에 대한 몇 가지 제안
첫째, 지역 실정에 맞는 대책을 마련하고, 전기로 제강의 발전을 적극적이고 꾸준하게 추진해야 합니다. 전기로 제강 설비의 수와 전기로 제강 생산량 비중을 급격히 늘리는 것만으로는 적절하지 않으며, 전국 모든 지역의 공정 구조에서 전기로 단공정 생산 능력과 생산량 비중을 늘리는 것만으로는 충분하지 않습니다. 구체적인 정량적 지표를 고려해야 합니다. 전기로 제강 발전을 위한 첫 번째 조건은 기업 입지에 고철 등 페라이트 자원이 충분히 확보되어 있어야 하고, 두 번째 조건은 비교적 저렴한 용수와 전기가 뒷받침되어야 하며, 세 번째 조건은 환경 보호, 에너지 및 미래 탄소 배출량 감축에 대한 요구가 상대적으로 높고 제한적이어야 한다는 것입니다. 특정 지역이 자원과 에너지 측면에서 유리한 조건을 갖추지 못하고, 환경 수용력과 정화 능력이 상대적으로 부족한 상황에서 무분별하게 전기로 제강 설비를 설치한다면, 결국 일부 지역에는 전기로만 있는 기업들이 난립하게 되고, 장공정 제강 기업과 경쟁할 수 없는 일부 전기로 제강 기업들은 시장 경쟁력 부족으로 장기간 생산을 중단하는 결과를 초래할 수 있습니다.
둘째, 범주별 정책을 시행하고 기존에 보유하고 있는 전기로의 생산 및 관리를 효율적으로 수행해야 합니다. 전기로 제강 설비를 해외에만 지나치게 의존하지 말고, 전기로 제강 설비에 적합한 설비 조합 체계를 구축해야 합니다. 단순히 용광로 용량만을 기준으로 설비의 첨단성을 판단하는 것은 바람직하지 않으며, 전국적으로 "획일적인" 정책을 고수하여 "소규모에서 대규모로" 전환하는 것은 경쟁력 있는 "소규모 전기로" 기업의 발전을 저해할 수 있습니다.
"제안"은 강화 요소 보장 측면에서 모든 지방 정부가 철강 산업의 안정적인 성장을 위한 장기적인 메커니즘을 구축하고, 철강 산업에 대한 차별적인 정책을 철폐하며, A급 환경성과 첨단 에너지 효율을 갖춘 고품질 전기로 제강 발전 방향을 추구해야 한다고 명시하고 있습니다. 철강 프로젝트는 "두 개의 고부가가치, 하나의 자본" 프로젝트 관리 방식에 포함되지 않습니다. 현재 철강 산업의 거시적 상황에서 기업은 "생존"을 최우선으로 고려해야 하며, 신규 전기로 설비 도입으로 인한 과도한 기업 부채를 피해야 합니다. 이는 기업을 파산으로 몰고 가는 마지막 요인이 될 수 있습니다.
셋째, 전기로 제강 산업의 고품질 발전을 가속화해야 합니다. 전기로 제강 기업들은 조속히 전환과 고도화를 추진하여 제품 구조의 최적화 및 조정을 완료하고, "청정" 작업장에서 경쟁력 있는 고부가가치 제품을 생산해야 합니다. 브랜드 인지도를 구축하고 대외 홍보 및 소통에 중점을 두어 "브랜드 프리미엄"을 추구해야 합니다. 제약 조건이 있든 없든, 전기로 설비는 고객의 품질 요구 사항을 충족하는 건설용 강재를 생산할 수 있어야 합니다. 만약 "대형 전기로"가 철스크랩이나 직접환원철과 같은 고품질의 순수 페라이트 자원을 지속적으로 확보하지 못한다면, 고부가가치 강재 제품 생산에 어려움을 겪을 것입니다. 주력 상품이 건설용강인 전기로 제철소는 전문적인 인수합병, 국제 생산능력 협력 등을 통해 조속히 전환과 고도화를 추진해야 합니다. '소규모 거인', '단일 분야 챔피언', '숨은 챔피언'과 같은 유형의 전기로 제철소는 연구개발 투자 증대, 기술 협력 강화, 성숙 기술 구매 등 다양한 조치를 통해 제품 구조를 완벽하게 조정하고 '혁신 프리미엄'을 추구해야 합니다.
게시 시간: 2023년 9월 11일