‘석유’ 하면 무엇이 떠오르시나요?
주유소… 기름 냄새… 커다란 유조선… 더이상 안 떠오르신다구요?
조금만 생각을 바꾸면, 사실 석유는 플라스틱 페트병•의류의 섬유•가전제품 부품•자동차 부품 등 너무나 쉽게 찾아볼 수 있는 모습으로 변해서 우리 일상생활 구석구석에 숨어있답니다! GS칼텍스의 다양한 사업분야 중, 이렇게 일상 속에서 편리함을 제공해주는 ‘석유화학’ 사업이란 무엇인지 소개합니다.
석유화학의 기초 ‘폴리프로필렌’ 사업
카펫•실내 장식품•화장품 병•장난감•가구•자동차 부품 등 수많은 분야의 제품을 만들어내는 ‘플라스틱’이 20세기 기적의 소재라면, 그 플라스틱의 가장 중요한 원료로 꼽히고 있는 것이 바로 ‘폴리프로필렌’입니다. 이름은 생소할 수 있지만, 알고보면 다양한 제품으로 변신해서 일상생활 속에 녹아들어 있죠.
| 종류 | 특성 | 제품 |
| 호모 폴리프로필렌 | 강성, 내열성 우수 | 필름, 실, 섬유 및 일반 생활용품 |
| 임팩트 폴리프로필렌 | 강성, 내충격성 우수 | 자동차용•가전 소재 및 산업용 부품, 파이프 |
| 랜덤 폴리프로필렌 | 투명성, 저온 내충격성 | 자동차 충격흡수 소재(발포), 밀폐 용기, 포장재료 |
GS칼텍스 폴리프로필렌 사업의 발전 과정
현재 GS칼텍스는 우수한 품질의 폴리프로필렌 ‘하이프린(Hiprene)’을 생산하고 있습니다. 최종 제품을 생산하는 가공업체들이 이를 원료로 낚시그물, 의료용 주사기, 식품 용기, 엔진오일 용기, 배터리 케이스, 세탁기와 냉장고 등 일상에서 쓰이는 거의 모든 플라스틱 제품을 만들어내고 있죠.
GS칼텍스가 석유화학 사업에 진출한 것은 연산 12만 톤 규모의 폴리프로필렌 생산시설을 완공한 1988년입니다. 다른 석유화학 분야보다도 폴리프로필렌 사업에 먼저 진출한 것은, 그 원재료가 되는 ‘프로필렌’을 자체적으로 생산할 수 있는 기술을 가지고 있었기 때문이었습니다.
이후 2013년 완공된 제4중질유분해시설(VGOFCC)에서 프로필렌이 추가로 생산되면서 현재 연산 47만 톤의 생산능력을 갖추게 되었습니다.
만능소재 ‘복합수지’ 사업
주로 자동차와 세탁기•에어컨•냉장고 등 가전제품의 부품재료로 널리 사용되고 있는 ‘복합수지’는 일반 폴리프로필렌보다 특정 물성을 크게 강화시키거나 변형시킨 수지입니다. 주 소재에 충전재와 첨가제를 더하고, 사출•압출하거나 열을 가해 가공하여 제조하죠.
이렇듯 복합수지는 각 원료의 특성들을 잘 조합해서 원하는 용도에 맞게 적합한 성능을 구현할 수 있는 만능소재입니다. 하지만 복합수지를 생산하기 위해서는 적합한 소재를 선정하고, 레시피를 개발하고, 여기에 뛰어난 가공기술이 더해져야 합니다.
GS칼텍스 복합수지 사업의 발전 과정
‘고객의, 고객에 의한, 고객을 위한’ 사업
복합수지의 개발은 최종 고객이 요구하는 성능에서부터 거꾸로 출발합니다. 예를 들어, 자동차나 제조회사가 특정 부품에 필요한 형태와 물성을 갖춘 복합수지 개발을 요청하면, 회사는 제품의 특성과 기술 등을 분석하고, 고객의 요구를 파악해서 그것을 제품 개발에 반영해야 하는 것이죠.
GS칼텍스는 초기에는 범용 폴리프로필렌만을 생산했지만, 1992년 본격적으로 복합수지 시장에 진입한 후 사업은 엄청난 속도로 발전했습니다. ‘폴리프로필렌으로 만들 수 없는 것은 존재하지 않는다’는 믿음으로 끊임없는 품질 혁신과 신제품 개발 욕구를 불태운 덕분이었습니다. 고객이 원하는 맞춤형 제품을 개발하기 위해 숱한 시행착오를 거치며 도장성 폴리프로필렌, 폴리프로필렌 흡음관, Seamless I/P용 수지 등의 신제품 개발에 성공했습니다.
2013년에는 기존의 유리섬유 LFT(Long Fiber Thermoplastics) 복합수지에 내충격성을 강화하는 레시피와 기술을 개발해냈습니다. 자동차의 운전석과 보조석 앞에 위치한 계기판, 핸들, 에어컨 등 각종 디스플레이 및 스위치 등이 장착된 커다란 In-Panel에 적용할 수 있는 새로운 복합수지였지요.
이어서 2014년, 기아자동차의 파노라마 선루프 프레임에 적용한 탄소섬유 LFT 복합 나일론을 개발했습니다. 탄소섬유에 나일론과 함께 다양한 첨가제를 배합하고, LFT 가공기술을 접목해 강성과 내충격성을 강화하고 변형을 억제하는 최적의 원료 조합을 찾아낸 것입니다. 탄소섬유를 이용한 소재가 10만 대 이상 생산되는 차량에 적용된 것은 세계 최초였죠. 그 결과 2014년 11월 미국의 자동차용 플라스틱 혁신 부품 관련 시상인 ‘SPE 오토모티브 이노베이션 어워드’의 기술혁신상을 수상했습니다.
이 모든 성과는 GS칼텍스를 널리 알림과 동시에, 복합수지 분야의 세계적 기업으로 도약하는 든든한 발판이 되었습니다.
세계 시장의 중심축 ‘방향족’ 사업
방향족이란 탄소와 수소가 안정적인 6각 고리형 구조로 결합된 석유화학 제품의 중요한 기초원료입니다. 독특한 향기를 가지고 있어서 ‘방향’이라는 이름을 갖게 되었죠. 벤젠, 톨루엔, 자일렌이 대표적인 방향족 화합물입니다.
| 종류 | 활용처 |
| 벤젠 | 유기 합성 공업 원료, 휘발유 옥탄가 향상을 위한 첨가제, 합성 세제 원료 및 각종 용제로 사용됨 |
| 톨루엔 | 폴리우레탄의 원료인 TDI, TNT 등의 원료와 용제로 사용됨 |
| 자일렌 | 합성수지나 합성섬유 등의 원료로 사용됨 |
| 파라자일렌 | 폴리에스터 섬유나 페트병의 중요한 원료로 사용됨 |
GS칼텍스 방향족 사업의 발전 과정
GS칼텍스의 방향족 생산 공장이 가동되기 시작한 건 1990년입니다. 당시 우리나라의 방향족 시장은 3저 현상에서 비롯된 경기호황에 힘입어, 파라자일렌과 벤젠 수요가 늘어난 상황이었습니다. 연간 파라자일렌 31만 톤, 벤젠 17만 톤이 공급부족 상태였죠.
GS칼텍스는 국내와 동남아시아 시장에서 폴리에스터 수요가 빠르게 증가할 것을 예측하고, 연산 22만 톤이었던 제1파라자일렌 생산시설의 생산능력을 30만 톤으로 확충했습니다. 1994년에는 이에 머물지 않고 곧바로 제2파라자일렌 생산시설 건설을 추진했고, 완공 후 연산 65만 톤의 파라자일렌 생산능력을 확보했습니다.
하지만 원료로 사용하는 ‘계질유’는 상당 부분 수입에 의존하고 있었습니다. GS칼텍스는 이 개질유를 자체적으로 조달하기 위해 1997년 제2촉매기질 공정을 완공했습니다. 이렇게 벤젠과 파라자일렌을 원료로 하는 제품의 수요가 급증하고, 높은 가격대를 형성하고 있는 시점에서 GS칼텍스는 세계 최대 규모의 파라자일렌 생산능력과 국내 최대 규모의 벤젠 생산능력을 갖추게 된 것입니다.
이후 GS칼텍스는 끝없이 진화를 거듭했습니다. 1999년에는 화합물 함량이 낮은 고품질의 휘발유 성분과 양질의 벤젠 및 톨루엔을 생산할 수 있게 되었습니다. 2001년 세계적 규모의 방향족 생산시설을 갖추는 것을 목표로 여수 생산본부에 생산시설을 증설하고 새로운 공정기술을 도입했죠. 그 결과 건설비와 공장 운영비를 절약하는 성과를 거뒀습니다.
2006년, 2007년, 2011년을 거치며 GS칼텍스는 많은 생산시설을 신설했고, 마침내 현재는 파라자일렌 135만 톤, 벤젠 93만 톤, 톨루엔 17만 톤, 혼합자일렌 35만 톤 등 연간 280만 톤의 생산능력을 갖추게 되었습니다.
석유화학은 이렇게 우리의 일상생활에 밀접한 연관이 있는 산업이랍니다. 그동안은 모르고 지나쳤지만, 앞으로는 ‘석유’를 떠올렸을 때 다양한 생활용품도 함께 생각이 나겠죠?
이 내용은 GS칼텍스 50년사 테마사의 내용을 발췌∙수록하였습니다.