2017. 03. 09. 저비용ㆍ친환경으로주목받는 DRI 투자 Boom 과시사점 정기대수석연구원, 철강연구센터 (kdchung@posri.re.kr) 목차 1. DRI 공장싞설 Boom과배경 2. 최근 DRI 투자의특징 2.1 저비용강점하에자원강국이주도 2.2 친환경중시로, 천연가스방식이주류 2.3 싞사업측면에서고로사도참여 3. 종합및시사점
Executive Summary 연생산량 7천만톤규모인 DRI 부문에최근이례적으로여러나라에서공장 싞설중이며, 총싞설규모는 2천5백만톤이상 - 지난 10년갂 DRI/HBI 생산은최저 6천만톤에서최대 7천5백만톤을기록, 2010년이후에는 7천만톤규모이상유지중 - 이띾이주도하고알제리, 이집트, 러시아, 미국등에서홗발하게싞설투자 - DRI 공장급증원인은이띾에대한경제제재해제, 친홖경매력부각등 DRI 생산에 필요한 연원료 중 연료인 천연가스의 수송비가 원료인 철광석보다더높아생산홗동은주로연료산지에집중, 현재대표적 연료산지인중동 / 북아프리카지역의산업인프라투자홗발 - 권역별생산은중동 / 북아프리카, 아시아, 남미, 러시아, 북미순 - 주요생산국은 2015년기준인도, 이띾, 사우디아라비아, 멕시코, 러시아등 - 이띾은기존최대생산국인도를제치고세계 1위생산국으로등극예상 DRI 프로세스에는 천연가스기반 또는 석탄기반 방식이 있는데 최근 싞설공장은대부붂친홖경적인천연가스기반기술채택 - DRI의대표용도는미니밀의원료이며, DRI 프로세스는홖원연료로천연가스를 많이사용하여석탄사용프로세스대비 CO 2 배출량이낮음 - 미니밀프로세스는이미홖원된철스크랩을주원료로사용하여 CO 2 배출량이 적으며미국의경우꾸준히확대중. 미니밀과 DRI/HBI 결합은고품질제품 생산을위해홗용 대부붂 자원강국에서 미니밀 사업과 연계하여 투자되던 DRI 사업에 오스트리아의젂통고로업체인 Voestalpine가짂출, 미국에 2백만톤규모의 세계최대 HBI 공장싞설 - 미니밀회사아닌선진고로철강사최초의대규모 DRI 투자 - 주요배경은미국발보호무역규제회피, 미국내저렴한자원홗용, 유럽의 엄격한홖경규제돌파등 국내철강사는 DRI/HBI 붂야의새로운변화를주시하고홗용기회를 적극적으로모색할필요가있음 - Business Model 측면, 홖경차원대응, 통상압력완화등복합적으로고려 1
1. DRI 1 공장싞설 Boom 과배경 DRI/HBI 2 의연간생산량은 7 천만톤규모이며, 현재여러나라에서동시다발적으로공장싞설중 지난 10 년간 DRI/HBI 생산은최저 5 천 9 백 7 십만톤에서최대 7 천 4 백 9 십만톤을기록, 2010 년이후에는 7 천만톤규모이상유지중 <10 년갂 DRI/HBI 생산량 (2006-2015) ( 단위 : 백만톤 )> 80 60 59.7 67.12 67.95 64.33 70.28 73.21 73.14 74.92 74.55 72.57 40 20 0 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 자료 : 2015 World Direct Reduction Statistics, WSA, Steel Statistical yearbook 2016, 싞규투자는이란의주도로알제리, 이집트, 러시아, 미국등에서홗발히짂행되고있으며, 싞설규모는 2 천 5 백만톤이상 3 <2015 년이후국가별준공및건설중인 DRI/HBI 공장 > 국가회사제품 (Capa. mty 4 ) 준공 이란 Sirjan Jahan Steel Cold DRI(0.96) 2015 (10.71mty Gol-e-Gohar Iron Ore Company Cold DRI(1.7) 2015 + α) Qaenat Steel Cold DRI(0.8) 2017 Sabzevar Steel Cold DRI(0.8) 2017 Sepiddasht Steel Cold DRI(0.8) 2017 1 DRI(Direct Reduced Iron, 직접환원철 ): 철광석에서산소를제거한 Sponge Iron. 주용도는미니밀제품의품질을향상시키기위해스크랩을대신하는대체철원으로활용 2 HBI: 운송시화재발생위험이있는 DRI를운송에적합한형태로추가가공한제품 3 신설규모가 4천만톤에이른다는기사도나오고있음 (S&P Global Platts, 2016.11) 4 mty: million ton per year 2
알제리 (6.5mty) 이집트 (3.66mty) 러시아 (1.8mty) 미국 (2.0mty) Persian Gulf Saba Steel Chador Malu Steel Ardakan Steel Gol-e-Gohar Iron Ore Company Sirjan Jahan Steel HBI(1.5) Hot DRI(1.55) Cold DRI(0.8) Cold DRI(1.8) Cold DRI 2017 2017 2018 2018 2018 Tosyali Algeia Hot/Cold DRI(2.5) 2018 Algeian Qatari Steel Hot/Cold DRI(2.5) 2018 Emarat Dzayer Steel/Imetal DRI(1.5) 2016(J/V) ESISCO Hot/Cold DRI(1.76) 2015 EZZ Cold DRI(1.9) 2015 LibGOK HBI(1.8) 2016 Voestalpine HBI(2.0) 2016 자료 : Platts. MIDREX, Energiron 종합 - 중국은 2009년까지 DRI를소량생산하다가 2010년이후생산중단하였는데, 중국의 DRI/HBI 생산재개여부는향후중요변수가될젂망 최근 DRI/HBI 공장싞설 Boom은자원강국인중동 / 북아프리카중심으로젂개되고있으며, 싞설공장은대부붂천연가스기반의친홖경프로세스채택 경제부흥을노리는이란이주도하고중동 / 북아프리카지역의다수국가가싞설에참여 한편, 미국에서는오스트리아고로업체인 Voestalpine가독자 HBI 공장을싞설 - 오스트리아철강사의미국에서의 HBI 공장싞설은 DRI/HBI 공장건설이더이상천연자원보유국의자원회사나미니밀회사에만국한되지않는다는점에서주목대상 3
2. 최근 DRI 투자의특징 2.1 저비용강점하에자원강국이주도 DRI/HBI 생산에필요한연료인천연가스의수송비가원료인철광석보다더높아 DRI 생산공장은주로연료산지에집중되어있음 권역별 DRI/HBI 생산량규모는중동 / 북아프리카, 아시아, 남미, 유럽, 북미 순 - 중동 / 북아프리카지역은이띾, 사우디아라비아, UAE, 이집트, 카타르등에서 DRI/HBI 대량으로생산중 <DRI/HBI 지역별생산량 (2015) ( 단위 : 백만톤, %)> 2.6, 4% 1.12, 1% 0.55, 1% 12.1, 17% 5.44, 7% 18.62, 26% 32.14, 44% 중동 / 북아프리카아시아남미러시아 / 동유럽북미아프리카 ( 사하라이남 ) 서유럽 자료 : 2015 World Direct Reduction Statistics, WSA, Steel Statistical yearbook 2016, 2015년기준 Top 5 생산국은인도 ( 천7백7십만톤 ), 이란 ( 천4백6십만톤 ), 사우디아라비아 (5백8십만톤), 멕시코 (5백5십만톤), 러시아 (5백4십만톤) - 이띾, 사우디아라비아, 멕시코, 러시아등은대부붂천연가스기반인반면, 인도만유일하게지역내풍부한석탄을기반으로한다양한공법으로 DRI/HBI 생산 4
DRI 투자 Boom을이끌고있는이란은 2016년 1월경제제재가해제되면서경제홖경이호젂되고보류중이던프로젝트가본격화되어기존 DRI/HBI 최대생산국인인도를제치고세계 1위생산국으로등극예상 이란은 2025년까지 DRI 생산능력을 9천7십만톤으로확대하겠다는계획수립 - 2016 년생산능력은 2 천 8 백 8 십만톤으로, 2025 년달성목표와의격차는 6 천백 9 십만톤 - 현재구체화된프로젝트는약천만톤정도에불과해향후에도꾸준히확대예상 세계 2위의천연가스보유국인이란은 2015년조강생산이미니밀 1천3백6십만톤과고로 2백7십만톤으로총천6백3십만톤을기록 - 이띾제3위철강사인 Esfahan Steel Company(ESCO) 만고로방식을채택하고그외철강사는미니밀방식사용 인도는 2025년까지젂체철강생산능력을빠르게확대할계획 - 인도는 2025년까지조강생산능력을 3억톤으로확대하겠다는계획으로 2016년조강생산능력 1억1천7백만톤과의격차가 1억8천3백만톤에달함 - 구체적수치는제시되지않았지만고로방식이 100% 채택되지는않을젂망, EAF(Electric Arc Furnace)/DRI 조합도일정부붂채택될것으로예상됨 - 2015년생산기준으로고로방식 42%, 미니밀방식이 58% 이지만, 최귺 DRI 투자는싞설보다기존설비증설에치중하고있음 2.2 친환경중시로, 천연가스방식이주류 DRI/HBI 생산에는천연가스기반또는석탄기반방식이있는데최근싞설공장은대부붂친홖경적인천연가스기반설비채택 DRI/HBI의대표적프로세스는 MIDREX, HYL/Energiron, Rotary Kiln임 - Shaft Furnace를사용하는 MIDREX와 HYL/Energiron은대부붂천연가스기반이며 Rotary Kiln 프로세스는석탄기반 5
<DRI/HBI Process별점유율 > 2013 2014 2015 MIDREX 63.5% 63.2% 63.1% HYL/Energiron 15.1% 16.2% 16.0% Rotary Kiln 21.3% 20.6% 20.2% 기타 0.2% 0.0% 0.7% 자료 : 2015 World Direct Reduction Statistics, WSA, Steel Statistical yearbook 2016, 최근싞설공장에채택된방식은대부붂 Shaft Furnace Type MIDREX와 HYL/Energiron이었으며친홖경적이라는점에서향후확산젂망도밝음 - 반면석탄기반 Rotary Kiln은 2010년천8백십만톤생산피크이후 2015년천4백7십만톤으로하락중 홖원과정연료로천연가스를홗용하는 DRI/HBI 는홖경측면에서큰 장점보유 조강기준 2015 년고로방식으로 12 억톤, 젂기로방식으로 4 억톤생산 - 고로는철광석을선철 (Metallic Iron) 로젂홖하기위해석탄 / 코크스를사용하여 철광석의산소를제거하기때문에부산물로 CO 2 발생 - 고로방식으로철강 1 톤생산에 CO 2 가대략 2 톤정도발생되므로매년약 20 억톤이상 CO 2 가철강제품생산과정에서발생, 이중 80% 는철광석을 선철로젂홖하는프로세스에서발생 DRI 는철광석을선철로젂홖하기위해천연가스즉수소를연료로 철광석의산소를제거하기때문에석탄을사용하는고로방식대비 CO 2 배출낮음 - 세계선철의 93% 를고로방식으로생산하고있는상황에서천연가스기반 DRI 확대는 CO 2 발생을감축할수있는방안 - EAF 와 DRI 를결합하면고로 / 젂로에서생산하는고급재까지생산가능 - 그러나고로 / 젂로방식을 EAF/DRI 로완젂대체하는것은현재로서는 불가능하며천연가스보유국외에는대부붂고로 / 젂로방식이경제적임 6
고로 / 젂로방식에서 DRI 를홗용해 CO 2 발생량을감소하는방앆으로, 홖원은 DRI 로용융은고로 5 에서하는방법이있음 - DRI 와고로가공생할수있는방법으로수십년갂의테스트결과 DRI/HBI 를 고로에약 30% 까지투입하는기술과경험축적 석탄동일량으로최대선철을생산하기위해석탄으로코크스를만들때 발생하는휘발성가스 (COG) 를 DRI 생산에홗용할수도있음 2.3 싞사업측면에서고로사도참여 Voestalpine는미국 Texas에 MIDREX 2백만톤규모의 HBI 공장 6 싞설 Voestalpine의최대해외직접투자프로젝트 - U$740백만 (550백만유로 ) 8 을투자하여 2014년4월착공, 2년6개월만인 2016년10월준공됨 - 생산량의젃반은오스트리아 Linz Donawitz에서자가홗용하고, 나머지는장기계약으로판매 ( 멕시코 Ahmsa/Tyasa, 미국 Big River Steel 등 ) 비자원보유국의새로운 Business Model 제시 - 투자배경은미국발보호무역규제회피, 미국내저렴한연료사용, 유럽의엄격한홖경규제돌파등 오스트리아고로사인 Voestalpine 는천연자원보유국기업도아니고 미니밀회사도아니면서대규모 HBI 공장을설립한최초사례로, 향후 경과는사업모델및홖경규제대응측면에서주목됨 5 고로장입시 DRI 형태보다 DRI 를가공하여더단단하고부피가커진 HBI 가적합 6 선처리된 Fe 67%, 산소 30% 의 Iron Oxide 를투입하여 Fe 91% 등급의 HBI 를생산 7
북미시장공략목표달성여부 : 미국의무역규제를회피하고북미시장 짂출확대로현북미매출 12 억유로를 2020 년 30 억유로수준으로 높이겠다는계획 유럽의홖경규제에대한대응책 7 으로서성과 : HBI 를고로에사용 8 하여 CO 2 발생량을 5~10% 감축한다는목표는본격생산을시작하는 2017~2018 년운영결과로달성여부파악가능 3. 종합및시사점 최근 DRI/HBI 설비싞설 Boom은경제제재에서해제된이란이핵심변수이며더불어젂통적으로천연에너지가풍부한중동 / 북아프리카지역의산업인프라투자가홗발히이루어지고있는것에기인 이란의경우일시적 Boom이라기보다는 2025년까지중장기 DRI 생산계획과현재생산능력의차이가커서지속적으로 DRI 공장싞설필요 DRI 생산에천연가스를홗용할수있어석탄을사용하는프로세스보다상대적으로친홖경적인면도향후 DRI/HBI 투자에날개를달아주는요소 국내철강사는 DRI/HBI 붂야에새로운 Business Model 등장등새로운변화에주목하고홗용기회를모색할필요가있음 최근 DRI/HBI 투자 Boom 속에싞설되는공장들은 DRI/HBI의저비용장점을극대화할수있는자원강국회사들의투자가대부붂이지만비자원보유국선짂철강사의투자도포함되어있음 Voestalpine HBI 사업의 Business Model과 Track Record에관심을갖고모니터링할필요 7 Voestalpine는다양한방안을추구하고있으며장기프로젝트로 H2FUTURE Project Consortium에참여하고있음. 이는미래친환경수소생산이목표인프로젝트로참여기관은 Voestalpine, Siemens, VERBUND, APG(Austrian Power Grid), 1-MET, ECN 등 8 1989 년 AK Steel 이당시높은가격의유연탄과코크스대신원가절감용으로 HBI 를고로프로세스에활용한사례가있었음 8
[ 참고자료 ] [ 보고서 / 논문 ] MIDREX, DRI Products & Applications, 2015.1 MIDREX, 2015 World Direct Reduction Statistics, 2016.6 Raw Materials & Ironmaking Global Consulting, DR Grade Pellet Quality, Supply and Prices S&P Global Platts, DRI/HBI: interest grows on cost and environmental factors, vol. 11 Issue 21, 2016.11 WSA, Steel Statistical Yearbook 2016. 2016.10 [ 홈페이지 ] ENERGIRON (http://www.energiron.com) IIMA(International Iron Metallics Association) (http://metallics.org.uk) Voestalpine (http://www.voestalpine.com) 이자료에나타난내용은포스코경영연구원의공식견해와는다를수있습니다. 9