한화솔루션 케미칼 부문
한화솔루션㈜은 삶의 가치를 높이고 지속 가능한 미래를 만드는 에너지&솔루션 리더로 케미칼 부문, 큐셀 부문, 인사이트 부문(도시개발 사업)과 갤러리아 부문으로 이루어져 있습니다. 케미칼 부문에서는 화학 산업 분야에서 체계적인 사업 전략을 추진하기 위하여 제품 포트폴리오 고도화, 원가경쟁력 향상 등을 통해 기존사업 경쟁력을 강화하고, 고부가 원료 소재 및 헬스케어 제품을 개발하여 기술 기반 사업 다각화를 추구하고 있습니다. 또한 지속 가능성장을 위하여 그린수소와 같은 친환경 사업과 순환경제 시스템 구축(Chemical Recycling/Biobased Chemical & Polymer/Bio-degradable Polymer)을 위해 앞장서고 있습니다.
케미칼 부문의 중앙연구소는 유화 분야의 고부가화 및 친환경화를 위한 연구뿐만 아니라 최근 대두 되고 있는 기후변화에 대응하기 위한 탄소 중립 달성을 위하여 저탄소 배출 공정개발, CCU(Carbon Capture Utilization), 차세대 수전해조 기술개발에 집중하는 등 한화솔루션이 추구하는 ESG 경영 방향에 맞춰 지속적인 성장을 도모하기 위한 핵심 기술을 제공하고 있습니다. 특히 재생에너지를 활용한 차세대 수전해조 기술은 큐셀 부문과 협업하여 그린 수소 솔루션을 확보하기 위한 기술로, 그룹 계열사 내 에너지-수소-저장-운송-활용에 이르는 밸류 체인을 구현하기 위해 집중적인 기술개발을 추진하고 있습니다.
R&D를 통한 상업화 성공 사례
중앙연구소에서는 다년간 축적해온 혁신적 기술력을 바탕으로 지속적으로 자체 연구 개발한 기술의 상업화에 성공해오고 있습니다. ’16년 PVC의 기능을 향상시켜 내열, 내화학성이 우수한 CPVC(염소화 폴리염화비닐) 생산, ‘17년 친환경 무독성 가소제 Eco-DEHCH(에코데치) 생산, ’19년 위생용품/ 고성능 타이어 원료인 DCPD계 수첨석유수지 생산, ’20년 헬스케어/고굴절렌즈 물질인 XDI(자일릴렌 이소시아네이트) 생산에 성공하였으며, 이들은 각각 신기술 인증, 장영실상 수상 및 세계일류상품으로 등재되는 등 우수한 기술과 제품 특성을 인정받았습니다.
’22년에는 신발 미드솔용 고탄성 소재를 글로벌 스포츠업체와 공동 개발/출시하였고, 국내 최초 생산에 성공한 EBA(에틸렌 부틸아크릴레이트 공중합 체)을 적용한 초고압 전선 케이블용 반도전 소재 제조 기술로 신기술인증을 받은 후 상업화를 추진하는 등 성과를 내고 있습니다. '23년에는 비타민E, 전기차 모터권선용 바니시, 반도체 포토레지스트 원료로 사용되는 고순도 크레졸의 상업화를 앞두고 있습니다. 또한 차세대 수전해조, 항공기 복합소재용 열가소성 고내열 수지, 이산화탄소의 화학적 재활용, 폐기물 재활용 기술들을 지속적으로 개발하고 상업화하여 한화솔루션이 추구하는 더 나은 미래를 만들어 나갈 예정입니다.
에너지/소재 기업의 주요 현황과 이슈
전 세계적으로 기후변화(Climate Change) 대응을 위하여 탄소 중립은 모든 기업, 특히 에너지/화학소재 기업이 추구해야 할 보편적인 가치 중 하나로써, 그 중요성이 점점 커지고 있습니다. 제도적인 측면에서는 ’22년 6월 유럽연합 의회의 탄소국경조 정제도(CBAM)와 동년 8월 미국의 인플레이션 감축법(IRA)이 확정되었습니다. 더불어 녹색분류체계 (Green Taxonomy)의 확정을 통하여 그린 워싱01을 방지하고, 친환경 탄소 중립에 해당하는 제품의 범위를 심사하는 기준도 강화되고 있습니다. 국제 통상적 측면에서는 지정학적 정세의 변화로 인해 화학 산업의 원료가격 변동성이 높아지고, 공급 안정성에도 영향을 받을 것으로 예상되어, 장기적인 관점에 서 대체 원료 확보에 대한 필요성이 제기되고 있습니다. 한편, 친환경 탄소 중립 소재의 경우, 기존의 원유기반 제품 대비 상대적으로 높은 제조 원가 구조를 가지고 있어, 친환경 프리미엄을 지불할 수 있는 소비자의 인식과 시장의 확보가 필수적입니다.
또한 급격하게 증가하고 있는 신재생 에너지의 발전 규모로 인하여, 시간대별/지역별 에너지 수요공급을 매개할 수 있는 에너지 전환/저장 수단의 중요성도 증가될 것으로 예상됩니다. ’21년 기준 풍력과 태양광 발전량은 세계적으로 2,837TWh에 달하고 있으나, 상당 부분이 사용되지 못한 채 버려지고 있습니다. 잉여전력을 저장하기 위한 방법에 대한 솔루션이 절실한 이유입니다. 당사는 이를 효과 적으로 해결할 수 있는 수전해(Water Electrolysis) 기술을 개발하여 잉여 전기에너지를 수소로 전환하고, 이를 저장, 이송, 활용하는 그린수소 사업에 진출하고자 합니다. 특히, 고가의 소재를 상대적으로 적게 사용하는 음이온교환막형 수전해(AEMEC)가 기존의 수전해를 빠르게 대체할 것이라고 판단하여, 다양한 기업과 협업을 진행 중입니다.
01 실제로는 환경에 악영향을 주는 제품이면서도 위장하여 친환경 제품으로 판매하는 행위
2023년 주요 사업 및 연구개발 계획 및 목표
당사는 2050년까지 온실가스 배출량 ‘제로’를 달성하겠다는 목표로 2021년 탄소 중립을 선언하였습니다. 이를 위해 REC 구매를 비롯해 재생에너지 자가발전 시설 구축, 전력구매계약(PPA), 녹색 프리미엄 제도 활용 등 다양한 전략으로 RE100 이행과 탄소배출 감축 노력을 기울이고 있습니다.
수소 분야에서는 수전해조 기술의 핵심 기술인 음이온교환전해질막(AEM)의 성능/내구성 향상 기술확보와 MW규모 수전해조 기술개발에 집중할 예정 입니다. 현재 다양한 기업과의 Open Innovation을 통하여 요소기술 확보를 진행 중이며, ’23년에는 Prototype 수전해조의 성능평가를 완료할 예정입니다. 이를 통해 화학적 기반기술을 활용한 에너지 사업 기반을 구축할 수 있을 것으로 기대합니다.
탄소 중립 달성을 위한 저탄소 원료기술 확보 분야에서는 친환경 소재개발을 위한 바이오 에탄올을 활용한 에틸렌과 EVA생산, CO2의 건식개질 (DRM), 폐기물 원료화(Wastes to Chemicals) 기술확보를 추진하고 있습니다. Carbon Negative 원료기술의 확보는 Net Zero 달성의 중요한 이정표로, 배출되는 양보다 소비되는 CO2가 많은 DRM 기술은 유용할 것이며 탄소침적을 최소화하고 Syngas의 조성비를 제어할 수 있는 촉매 및 공정 기술을 확보하고자 학계와의 협업을 통하여 연구를 진행하고 있습니다.
Wastes to Chemicals 기술의 경우, 당사의 기존 공정에 즉시 적용 가능한 합성가스 제조를 목표로 플라스틱뿐만 아니라 광범위한 폐기물까지 활용 가능한 기술을 확보하여, 탄소 중립을 실현할 수 있는 솔루션을 제공할 수 있는 기술을 확보하고자 합니다. 또한 개발된 친환경 제품/솔루션의 프리미엄 시장 확보 역시 상용화에 중요한 사항인 만큼, 소비재 시장 중 친환경 소재를 요구하는 수요처의 발굴을 위하여 다양한 고객사와 협력중입니다.
이와 같은 지속가능성 향상기술을 개발하기 위하여, 기술경영관점에서는 Core Technology Platform의 구축을 통한 촉매, 공정, 중합, 제품기술 분야에서 각 연구원의 지속적인 도전과제 수행을 통한 커리어 개발, 기술축적을 통한 역량 향상을 도모하고 있으며, 일하는 방식을 아날로그에서 디지털로 변화시켜 효율적으로 업무를 수행할 수 있는 디지털 트랜스포메이션에 중점을 두고 변화와 개선을 추진하고 있습니다.
제품 특성을 예측할 수 있는 DT 기반 Platform 기술을 개발하여, 촉매 구조에 기반한 제품 물성 특성을 예측할 수 있는 기술을 개발하고 있으며 계산화학 기반의 우수 물질 제안(Inverse Design) 및 유변학적 물성을 예측할 수 있는 머신러닝(Machine Learning) 모델 등을 적극적으로 개발하고 있습니다. 한화솔루션 케미칼부문은 지속가능한 기술개발을 다양한 분야의 전문기업과 협업하고, 각계각층의 전문가와 커뮤니케이션을 통하여 시장/기술/제품에 대한 통찰력을 확보하고자 노력하고 있습니다.
한화솔루션은 현재 산학협력을 통한 원천기술 확보 를 위해 KAIST 미래기술 연구소, 서울대 친환경연구소, 연세대학교 혁신기술연구소를 설립 운영하고 있으며, 당사의 업스트림(생산)/다운스트림(생산 이후 공정) 기업과의 협업도 꾸준하게 전개하고 있습니다. 끊임없는 기술 개발과 멈추지 않는 도전을 바탕으로 당사는 향후 대한민국의 화학기업을 뛰어넘은 차세대 에너지/소재기업으로 입지를 강화하고자 합니다.
