대한유화50년사

연구개발실, 기술연구소로 확대 개편

대한유화는 창립 초기부터 기술 확보에 각별한 관심을 기울인 기업이다. 궁극적으로 기술이 바탕이 되어야 강건한 경영체질을 확보하고 장기적으로도 지속가능한 성장을 이룰 수 있다고 보았기 때문이다. 특히 나프타분해공장을 건설하여 사업 영역을 확장하고, 그 이후 회사가 위기에 직면하여 법정관리에 들어가는 초유의 상황에서도 연구개발에 더 많은 힘을 기울여 기업경쟁력의 기반으로 삼고자 했다.
1990년 1월 신축한 ‘연구개발동’이 단적인 예이다. 연구개발 활동을 강화하기 위해 신축한 연구개발동은 1,032㎡ 규모의 가공실험실 2개와 4,876㎡ 규모의 연구실 등 총 5,908㎡ 규모로 건축되었다. 이에 따라 연구환경이 획기적으로 개선되었다. 그 이후 대한유화는 연구인력을 충원하여 보강하고, 연구개발실을 총 5개 실로 확대해 촉매를 비롯한 고부가제품 개발에 집중했다.
그러던 중 1994년 대한유화는 “대내적으로는 보다 조직적이고 체계적인 연구개발로 능률을 향상시키고, 대외적으로는 여러 가지 지원을 통해 유능한 인력을 확보하여 기술 및 노하우를 축적함으로써, 더 나은 제품 및 부가가치가 높은 새로운 제품을 개발한다”는 취지에서 기업부설연구소 설립을 추진했다.
이에 따라 1994년 4월 기존의 연구개발실을 ‘기술연구소’로 확대 개편하고, 한국산업기술진흥협회로부터 기업부설연구소로 인정을 받아 회원으로 등록했다. 이로써 대한유화는 폭넓은 연구활동으로 시장에서 경쟁우위를 확보하고 기술경쟁시대에 세계적인 기업으로 발돋움할 수 있는 또 하나의 기반을 갖추게 되었다.
대한유화는 기업부설연구소 인정을 계기로 우수한 연구인력을 추가로 확보하는 동시에, 1996년 8월에는 연구개발동 외에 1,476㎡ 규모의 가공연구실을 새로 마련했다. 또 고객홍보 및 초청강연 등을 위한 150석 규모의 강당과 세미나실 등을 설치해 기술정보 교류에도 적극 나서도록 했다.
1998년 기술연구소는 대대적인 조직개편을 단행해 연구3팀을 연구3,4팀으로 분리하고 연구5팀을 신설한 데 이어 기술지원2팀을 연구소로 편입했다. 이에 따라 기술연구소는 1998년 기준으로 총 6개 팀 53명의 연구인력을 가진 대형 연구소로 운영되게 되었다.
한편, 1977년 9월 입사한 이후 연구개발 업무를 주도하며 촉매 및 중합 관련 기술개발에 큰 업적을 쌓아온 정영태 연구소장이 1998년 3월 1일 3·1문화재단이 수여하는 3·1문화상 기술상을 수상했다. 정영태 연구소장의 3·1문화상 수상은 대한유화의 기술개발 업적을 평가받은 것이기도 하다는 점에서 기술연구소 전체에 큰 영광으로 받아들여졌다.

기술연구소 신축(1990.01.)

연구1팀 분석실
분석시험 중인 연구원

PP/PE 중합용 고활성 촉매 연구 강화

1980년대까지도 대한유화의 연구개발 활동은 촉매 개발 및 상용화에 집중돼 있었다. 특히 PE 촉매 분야에서는 기존의 저활성 촉매에 비해 활성이 10배 이상인 초고활성 촉매(JX)를 개발하는 성과를 창출함으로써 생산성 및 품질 향상과 원가절감에 크게 기여했다. 덕분에 대한유화는 국내 최고의 촉매기술을 보유한 기업으로 인정받아 왔다.
1990년대 들어와서도 촉매의 고활성화와 자체 촉매 개발을 위한 연구는 계속되었다. 특히 1992년부터는 PP 중합용 촉매 개발에도 착수하여 눈에 띄는 연구성과를 창출했다. PP 중합용 촉매의 경우 1991년까지는 전량 저활성 촉매만을 사용해 왔으나, 1992년부터는 고활성 촉매로 전환하기 위한 연구를 개시하여 새로운 촉매를 속속 개발한 것이다.
그 중에서도 1992년 개발한 ‘PP 고활성 촉매 사용 프로세스’는 단연 첫 손가락에 꼽힌다. 당시만 해도 PP 촉매의 고활성화에 따른 프로세스를 도입하는 것은 매우 어려운 일로 여겨졌다. 촉매 분야의 선진기업으로 알려진 일본의 토호 카탈리스트(Toho Catalyst)사 조차도 경험하지 못한 까다로운 과제였다. 시험중합에 의한 성능 점검도 쉬운 일이 아니었지만, 특히 중합 온도가 높은 생산공정에 촉매가 연속적으로 공급될 수 있게 구성하는 것이 가장 어려운 난제였다.
그럼에도 불구하고 대한유화는 그동안 축적한 기술과 창의적인 아이디어를 바탕으로 문제를 해결해 PP 촉매의 고활성화에 의한 프로세스를 도입하는 데 성공했다. 이로써 대한유화는 한층 더 고도화된 촉매기술을 보유할 수 있게 되었다.
1994년에는 사용량이 급증하고 있지만 당시에는 100% 수입에 의존하고 있던 Silane Donor 조촉매를 자체 개발하는 데 성공했다. 1991년 10월부터 한국과학기술원(KAIST)과 공동으로 연구를 시작해, 약 2년 8개월의 연구 끝에 개발에 성공한 것이다. 대한유화는 Silane Donor의 특허를 출원했다.
이 밖에도 대한유화는 그동안 전량 수입에 의존하고 있던 담지형 고활성 촉매 개발에 성공하는 등 지속적으로 PP 중합용 촉매 개발에 노력했다. 그 결과 1998년 무렵 PP 중합용 촉매 고활성화의 비율은 60%에 근접하게 되었다.
한편 HDPE 중합용 촉매 분야에서도 1997년 3월 기존 F600 Film Grade 촉매의 현장생산성을 17% 증가시킨 개량형 JT촉매를 개발하는 등 한층 업그레이드된 촉매를 잇따라 개발했다.
또 1998년에는 JT촉매를 과다하게 사용할 경우 제품의 물성을 저하시키는 문제점이 발견됨에 따라 이를 보완하는 동시에, 입도가 균일하여 미세입자나 필요 이상의 굵은 입자가 거의 생성되지 않는 JK촉매도 개발했다. 이에 따라 대한유화의 촉매 기술은 업계에서 독보적인 위상을 더욱 공고히 하게 되었다.

「기술 한국, 도전 100년」(한국공학한림원, 2010.12.)에서 발췌

PRIDE OF KPIC

한국 석유화학산업을 발전시킨 HDPE용 고활성 촉매 및 중합공정 개발

1977년 설립된 대한유화 기술연구소의 성과는 다양하지만 그 중 1980년대 이루어진 HDPE용 고활성 촉매 개발과 Non-Killing Operation으로 불리는 중합공정의 개발은 비단 대한유화만의 성과를 넘어 우리나라 석유화학업계를 한 단계 발전시킨 계기가 되었다. 그리고 그 중심에는 2010년 ‘대한민국 100대 기술과 주역’을 수상한 정영태 대표이사가 있다. ‘대한민국 100대 기술과 주역’은 한국공학한림원이 주최·주관하고 지식경제부가 후원하는 사업으로, 대한민국 경제성장의 원동력이었던 기술 및 제품 개발의 주역인 엔지니어들에게 주어지는 상이다.
1983년 고활성 촉매의 개발은 해외 의존적이던 기술을 자체 개발했다는 의미뿐만 아니라 기존 촉매에 비해 새로 개발된 촉매의 활성이 10배 이상(Ti 화합물 Base로는 50~100배) 높은 혁신이었다. 또 이로 인한 원가절감 및 수입 대체효과는 무려 2,100만 달러에 달하며, 기술을 자체개발함에 따라 외국에 지불하는 기술료 누적 절감액도 1,200만 달러에 육박한다.
한편 촉매개발과 병행된 Non-Killing Operation 중합공정은 기존 공정이 Killing Process(촉매잔사 제거공정)가 필요하다면, 개발된 공정은 이러한 Killing Process를 없앤 Non-Killing Process로서 중합 시 촉매 비활성화, 중화 및 정제공정을 거치지 않아 운전비용의 절감액이 200억 원에 달하는 획기적인 공정이었다.
또한 생성된 수지 내에 잔존하는 촉매잔사의 양도 기존공정보다 적어 수지의 물성향상을 가져왔다. 더불어 기존공정에서는 촉매잔사 제거 시 사용되는 메탄올이 환경을 저해하는 요인이나, 개발된 공정은 메탄올을 전혀 사용하지 않는 환경친화적인 중합공정이기도 했다. 정영태 대표이사 사장은 이러한 기술들을 논문(국내 11건, 국외 10건) 및 특허(국내 5건, 국외 1건)등을 통해 공개하며 국내외 석유화학산업의 발전에 이바지했다.


대한유화 정영태 대표이사 사장 한국 100대 기술주역상 수상

고부가가치 특수합성수지 신사업 진출

1990년대 대한유화 기술연구소는 촉매 연구뿐 아니라 시장에서 경쟁우위를 확보할 수 있도록 경쟁사와 차별화된 새로운 제품을 개발하는 데도 심혈을 기울였다. 연구개발실을 기술연구소로 확대 개편한 것도 이 같은 이유에서였다.
기술연구소는 회사가 법정관리 중이라는 어려움 속에서도 가공연구팀을 중심으로 PP/HDPE 의 연구개발을 지속했다. 그리하여 고부가가치의 기능성 제품을 개발하거나 신기술을 응용한 신소재 개발, 시장 선점을 위한 품질개선 연구를 진행하여 회사가 신사업을 전개하는 토대를 마련했다. 대한유화가 이러한 연구에 힘을 쏟기 시작한 것은 석유화학시장이 무한경쟁의 장으로 변화함에 따라 신제품 내지는 신사업에 대한 필요성이 그만큼 커졌기 때문이었다.
실제로 대한유화는 1996년 12월 9일 한때 자본출자사이기도 했던 일본의 치소사와 생산·판매·기술에 대한 제휴를 맺고, 국내 최초로 특수합성수지의 일종인 고결정성 호모폴리머 및 블록 코폴리머(Block Copolymer)와 특수포장재인 저융점 랜덤 코폴리머(Random Copolymer) 사업을 시작했다.
이에 따라 대한유화는 자동차 및 가전제품의 부품소재용으로 쓰이는 특수합성수지와 포장재용 수지 사업에 진출하게 되었다. 법정관리 중인 기업이 신규사업에 진출하는 것은 매우 이례적인 일로, 대한유화는 법원의 최종 허가를 받아 이 사업에 착수했다. 이 사업을 위해 대한유화는 500억 원을 투입했다.
코폴리머는 두 가지 단량체를 반응시켜 만드는 공중합체를 말한다. 당시 블록 코폴리머는 호남석유화학과 LG-Caltex정유가 국내시장에서 15만 톤 정도를 점유하고 있었다. 하지만 이들 기업이 생산한 제품은 부가가치가 낮은 범용제품이었다. 더구나 저융점 랜덤 코폴리머는 국내에서 생산되지 않는 제품이었다.
대한유화가 생산하려는 고결정성 PP(HCPP, High Crystallinity Polypropylene)는 일본 치소사가 1995년에 처음 개발한 첨단제품으로, 강성, 내스크래치성, 고온에서의 낮은 변형성 등을 특성으로 한다. 이 같은 특성에 따라 전자제품이나 자동차부품의 경량화가 가능하고, ABS 수지 등 주로 고가 수지의 대체용으로 활용되는 차세대 제품이다. 또 저융점 포장용 PP는 각종 플라스틱 포장재에 사용되는 접착용 Film으로, 저온 접착성이 우수해 식품 포장용과 전자레인지 용기 등에 유망한 소재로 관심을 모았다.
대한유화는 1996년 12월 울산석유화학단지의 PP 설비에 이 기술을 적용해 연산 4만 5,000톤 규모의 고결정성 PP와 3만 톤 규모의 저융점 포장용 PP 생산시설을 확보하고, 1997년 말부터 생산을 시작했다.
한편, 대한유화는 1996년 일본의 치소사에서 도입한 기술을 바탕으로 1997년 7월 국내 최초로 터폴리머(Terpolymer)도 상업생산을 시작했다. 터폴리머는 공중합체 중 3종류의 단량체로 형성된 중합체로, 삼원 중합체라고도 부르는 소재이다. 투명성, 저온 접착성, 내충격성 등이 뛰어나 일반포장과 식품포장, 증착Film용 등 다양한 용도로 사용된다.
대한유화는 기술도입 이후에도 꾸준한 연구개발로 고활성 촉매를 이용한 생산을 실현하여 원가절감 및 생산성 향상을 이루어냈다. 또 극저온 열접착성 제품도 추가로 개발하는 등 응용제품도 출시하여 신규 수요를 창출했다.

일본 치소사와 HC(S)PP 기술도입계약을 체결(1996.10.)