정의 파이넥스(FINEX) 공법은 포스코가 개발한 친환경 용선(溶銑, Hot metal) 제조 공법이다. 기존의 고로(高爐) 공법과 달리 철광석 소결(燒結) 과정과 코크스(Coke) 제조 과정을 생략하고, 직접 철광석 분광(粉鑛)과 일반탄(점결성이 없는 석탄)을 원료로 사용하여 용선을 생산하는 기술이다.
개요 파이넥스 공법은 1990년대 초 포스코와 독일 지멘스 VAI(현 프라이메탈스)가 공동 개발을 시작하여 2007년 세계 최초로 상업 생산에 성공한 혁신적인 제철 기술이다. 이 공법은 고로 공법이 안고 있는 높은 초기 투자 비용, 환경 오염 물질 배출 문제, 그리고 점결탄(點結炭) 의존성 등의 한계를 극복하기 위해 개발되었다. 파이넥스 공법은 원료 준비 과정의 단순화를 통해 제조 원가를 절감하고, 이산화탄소(CO2)를 비롯한 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx) 등 환경 유해 물질 배출량을 대폭 줄이는 것을 목표로 한다. 현재 포스코 포항제철소에서 2기의 파이넥스 설비가 가동 중이다.
어원/유래 'FINEX'는 'Fine Iron ore, Non-coking coal, EXcellent technology'의 약어로 알려져 있으며, 미세 철광석과 비점결탄을 활용하는 우수한 기술이라는 의미를 담고 있다. 이 공법은 1990년대 초반부터 포스코가 주도하여 연구 개발을 진행했으며, 2003년 포항제철소에 60만 톤 규모의 준상업설비를 건설하여 성공적인 시험 운전을 거쳤다. 이후 기술적 안정성을 확보하여 2007년에는 연산 150만 톤 규모의 상업용 1호 설비(FINEX 1)를 가동하기 시작했으며, 2014년에는 연산 200만 톤 규모의 2호 설비(FINEX 2)를 추가로 준공하여 현재까지 운영하고 있다.
특징 파이넥스 공법의 주요 특징은 다음과 같다.
- 환경적 이점:
- CO2 배출량 감소: 기존 고로 공법 대비 이산화탄소 배출량을 약 10~15% 감소시킨다.
- 유해 물질 저감: 코크스 제조 과정이 없어 황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx) 배출량을 고로 대비 각각 90%, 70% 이상 대폭 줄일 수 있다.
- 분진 및 폐기물 감소: 소결 공정이 없어 분진 발생량이 적고, 관련 폐기물 발생도 줄어든다.
- 경제적 이점:
- 원료비 절감: 값싼 철광석 분광과 비점결탄(일반탄)을 직접 사용할 수 있어 원료 구매 비용을 절감할 수 있다. 고로 공법은 소결광 및 코크스 제조를 위해 값비싼 덩어리 철광석과 점결탄이 필수적이다.
- 투자비 절감: 소결 설비와 코크스 설비 등 복잡하고 고가인 원료 준비 설비가 필요 없어 초기 투자 비용을 절감할 수 있다.
- 공정 혁신:
- 직접 용융환원: 철광석을 사전 소결하지 않고 직접 유동환원로에서 환원시킨 후, 용융환원로에서 코크스 대신 일반탄과 반응시켜 용선을 생산한다. 이는 기존 고로 공법이 철광석 소결과 코크스 제조를 거쳐야 하는 다단계 공정인 것과 비교된다.
- 유동층 환원: 철광석 분광을 유동층 반응기에서 환원 가스와 반응시켜 직접환원철(DRI)로 만드는 기술이 핵심이다.
관련 항목
- 용선
- 고로
- 코크스
- 직접환원철 (DRI)
- 포스코 (POSCO)
- 제철 공정