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전 세계적으로 중요한 문제 중 하나인 기후변화에 대한 해결책을 제시하기 위하여, 철강 산업에서 탄소 배출을 줄일 수 있는 세 가지 전략을 제시하였다. 철강 산업에서 용선을 생산하는 가장 핵심적인 공정인 고로를 중심으로 대체 연료 활용 전략에 대하여 논하였고, 이에 대한 기술-경제성 및 이산화탄소 감축 효과를 추산하였다. 고로에 원료로써 투입되는 코크스를 부분적으로 대체 하기 위하여 고로 풍구에 고온의 환원가스를 주입하는 시도를 통하여 세 가지 전략에 대한 기술적-경제적-환경적 우위를 비교하였다.
첫 번째 전략은 저급 석탄 가스화 및 합성 가스 청정 설비 모델링을 통한 고온의 합성 가스 생산 및 주입에 대해 평가하는 것이었으며, 두 번째 전략은 고로 가스의 일산화탄소 부화를 통한 재순환을 통하여 기술적인 실현 가능성, 경제적 타당성, 그리고 이산화탄소 감축 효과를 추산하는 것이었다. 마지막 전략으로써 재생 가능한 전력 생산을 활용한 수소 생산 및 이에 대한 고로 주입에 대하여 논하였다. 세 가지 전략 비교를 통하여 우리는 대체 연료 활용 전략과 이산화탄소 감축 노력의 비용 간의 맞교환 관계가 발생함을 확인할 수 있었다. 첫 번째와 두 번째 전략의 경우, 현 시점에서 경제적으로 타당한 것으로 분석되었으나, 친환경 에너지를 활용한 수소 생산 및 고로 활용 전략의 경우, 2040-2050년에 비로소 경제적 타당성을 확보할 수 있음을 보였다.
본 연구를 통해 철강산업에서 탄소 중립을 실현하기 위해 필요한 요소 기술에 대해 비교할 수 있었으며, 이를 통하여 친환경 제철소 설계를 위한 기틀을 마련할 수 있었다. 후속 연구로써 범 구조를 갖는 제철소 모든 단위 공정을 고려한 공정 설계, 경제성 평가 및 이에 대한 최적화가 필수적이며, 이를 통하여 탄소 중립을 실현할 수 있을 것으로 기대한다. 아울러, 시간이 흐름에 따라 기술의 성숙도가 증가하고 제적으로 추가적인 이익이 발생할 경우 탄소 중립을 넘어서 네거티브 배출도 가능할 수 있음을 보였다는 것에 의의가 있다.
첫 번째 전략은 저급 석탄 가스화 및 합성 가스 청정 설비 모델링을 통한 고온의 합성 가스 생산 및 주입에 대해 평가하는 것이었으며, 두 번째 전략은 고로 가스의 일산화탄소 부화를 통한 재순환을 통하여 기술적인 실현 가능성, 경제적 타당성, 그리고 이산화탄소 감축 효과를 추산하는 것이었다. 마지막 전략으로써 재생 가능한 전력 생산을 활용한 수소 생산 및 이에 대한 고로 주입에 대하여 논하였다. 세 가지 전략 비교를 통하여 우리는 대체 연료 활용 전략과 이산화탄소 감축 노력의 비용 간의 맞교환 관계가 발생함을 확인할 수 있었다. 첫 번째와 두 번째 전략의 경우, 현 시점에서 경제적으로 타당한 것으로 분석되었으나, 친환경 에너지를 활용한 수소 생산 및 고로 활용 전략의 경우, 2040-2050년에 비로소 경제적 타당성을 확보할 수 있음을 보였다.
본 연구를 통해 철강산업에서 탄소 중립을 실현하기 위해 필요한 요소 기술에 대해 비교할 수 있었으며, 이를 통하여 친환경 제철소 설계를 위한 기틀을 마련할 수 있었다. 후속 연구로써 범 구조를 갖는 제철소 모든 단위 공정을 고려한 공정 설계, 경제성 평가 및 이에 대한 최적화가 필수적이며, 이를 통하여 탄소 중립을 실현할 수 있을 것으로 기대한다. 아울러, 시간이 흐름에 따라 기술의 성숙도가 증가하고 제적으로 추가적인 이익이 발생할 경우 탄소 중립을 넘어서 네거티브 배출도 가능할 수 있음을 보였다는 것에 의의가 있다.
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