1. 연구의 필요성 및 목적
■연구의 배경 및 필요성
○ 2020년 10월 정부에서 2050년 탄소중립(Carbon neutral)을 공식 선언
○ 온실가스 배출 저감이 가장 힘들 것으로 예상되는 부문은 산업 부문이며, 산업 부문 중에서도 탄소중립의 여정에 가장 큰 난항이 예상되는 업종은 철강업
○ 철강업의 탄소중립 전략 수립을 위해서는 각 미래기술에 대한 종합적 정리와 경제성 등에 대한 다양한 시나리오 분석은 필수적인 과업
■연구 목적
○ 본 연구의 목적은 철강업 탄소중립 미래 기술에 대한 종합적 정리와 경제성에 초점을 맞춘 시나리오 분석을 통하여 철강업 탄소중립 전략 수립을 위한 정책적 시사점을 제시하는 것임.

2. 철강 산업 동향 및 생산 공정
■철강 산업 동향
○ 국내 철강업은 2010년 이후 고로 설비 증설로 온실가스 배출량이 큰 폭으로 증가하고 온실가스 배출원단위가 악화된 상황
○ 최근 2050 탄소중립이 선언되며 철강업은 감당하기 쉽지 않은 도전에 직면
○ 정부의 철강업 탄소중립 전략은 궁극적으로 전통 고로 설비를 수소환원제철 설비로 전환하겠다는 것임.
■현재 철강 생산 공정
○ 현재 철강 생산 공정은 크게 전로강 공정과 전기로강 공정으로 나눌 수 있음.
○ 전로강 생산 공정은 철광석과 원료탄을 이용하여 선철을 만들고 선철의 탄소 함량을 조절하여 강을 만드는 공정
○ 전기로강 생산 공정은 고철을 전기 아크열이나 저항열, 유도열 등으로 녹여 강을 만드는 공정
■미래 철강 생산 기술
○ 유력한 철강업 온실가스 배출 저감 기술은 함수소가스 고로 취입, 상저취전로 등을 이용한 철 스크랩 비중 확대, HBI 활용 전기로 기술, 수소환원제철 등
○ 함수소가스 고로 취입 기술이란 수소를 일정 비율로 함유하고 있는 가스를 고로 내에 취입하여 탄소의 환원 역할을 수소로 하여금 일부 대체하게 하는 기술
○ 상저취전로 등 철 스크랩 확대 기술이란 고로 공정 이후 선철을 정련하는 전로 공정에서 원료 중 철 스크랩의 비중을 확대하는 기술
○ HBI 활용 전기로 기술이란 기존 철광석을 고로에서 용융하는 대신, DRI를 덩어리로 뭉친 HBI를 전기로에서 용융하는 방식
○ 수소환원제철이란 산화철에서 산소를 분리하여 철을 만드는 과정에서 환원제로 탄소 대신 수소를 사용하는 제철기법

3. 시나리오 분석
○ 시나리오 분석에서는 전통 고로 방식과 수소환원제철의 연･원료비 비교를 통해 수소환원제철이 전통 고로 방식 대비 상대적 경제성을 가지는 조건을 분석
■횡단면 분석
○ 횡단면 분석에서는 2020년 에너지 가격 적용, 온실가스 비용 추가, 2050년 수소 목표 가격 적용 등을 고려하여 시나리오를 설정
■종단면 분석
○ 종단면 분석에서는 네 개의 전통고로 시나리오와 네 개의 수소환원 시나리오를 구성

4. 정책적 시사점
■탄소 비용
○ 철강업 탄소중립 실현을 위해 「탄소중립 기본계획」 등의 국가 계획에 철강업 탄소 배출 비용 부과 계획을 명시할 필요
■수소 가격
○ 향후 수소 공급 단가를 낮추기 위해 원자력 수소 등의 다양한 대안을 폭넓게 고려할 필요
■정책 속도 조절
○ 온실가스 감축 난이도 차이를 고려하여 부문별, 업종별 탄소중립 목표 시점 차별화 필요