기업 및 연구소 소개
1970년 설립된 금호석유화학은 세계 최대 생산 능력을 보유한 합성고무 사업을 중심으로 합성수지, 정밀화학, 나노탄소, 에너지, 건자재 등의 사업을 전개하고 있다. 2021년부터 지속 성장 기업으로의 전환이라는 전사 목표를 달성하고자 ① ESG 선도 사업 체계 구축, ② Core 사업 집중 육성, ③ 미래 신성장 동력 확보라는 전략을 실행하고 있다. 이를 통해 기업 가치를 높이는 것은 물론이고 나아가 기후 변화 대응 강화, 사회적 가치 경영, ESG 관련 비즈니스 발굴 및 사업화를 추진하고 있다.
석유화학산업은 탄소국경조정제도(EU CBAM, EU Carbon Border Adjustment Mechanism), 국제연합(UN) 플라스틱 협약 등 관련 규제가 강화되고 이러한 규제가 보호주의 장벽으로 활용될 우려가 있어, 기존의 생산 방식 및 수출 구조를 기반으로 한 사업들은 더 어려운 경영환경을 맞고 있다. 이러한 글로벌 경제 위기 속에서도 지속 가능한 연구소가 되고자, 회사의 미래 성장동력 3대 영역을 전기차 솔루션, 친환경·바이오, 고부가 Specialty로 정의하여 기후 변화에 적극적으로 대응하고 고객의 니즈에 부합하는 친환경 제품 개발에 주력하고 있다.
타이어 산업 트렌드
전 세계 자동차 산업은 2035년 중국 및 유럽에서의 내연기관차 판매 금지 법안과 연비, 배기가스 규제 강화 및 전기차 의무 판매제 시행으로 연구 개발이 활발히 진행되고 있다. 또한 2022년 유럽연합(EU)의 Euro7에서 승용차, 트럭(버스)의 배출 가스 규제 강화 내용과 함께 타이어 마모 기준 제정 이슈가 추가됨에 따라, 2025년 시행을 앞두고 타이어 마모 기준 마련을 위한 시험법을 검토 중이다. 내연기관차에서 전기차 시대로의 전환을 위해 부품의 전장화, 디지털화 기술의 집약 및 고도화가 진행되고 있다. 특히 자동차의 주행 성능과 안정성 측면에서 중요한 부품인 타이어는 전기차의 구동 방식과 차체 중량 변화로 인해 기술혁신(마모, 연비, 제동 등)이 크게 요구되고 있다.
이에 주요 타이어사는 전기차 시장을 고려한 포트폴리오 재편 및 소재사들과의 긴밀한 파트너십 등을 통해 지속 가능한 혁신 소재를 도입하고자 노력하고 있다. 2030년까지 Renewable, Recycled 소재를 타이어에 일부 도입하는 것을 시작으로, 2050년에는 Sustainable 소재 100%의 타이어를 제조하는 것이 목표다. 지속 가능한 소재로의 전환 이외에도 타이어 제조와 관련한 새로운 기술과 공정 개발을 통해, 제품 전 과정에 걸쳐 순환 경제 체제를 구축할 계획이다.
주요 혁신 성과
1) Bio Monomer based Rubber
금호석유화학은 기존 사업 포트폴리오를 친환경 사업으로 전환하는 목표(2026년 16% 이상, 2030년 30% 이상)를 달성하고자, 친환경(Bio or Recycled Monomer) 소재 적용 합성고무 제품 연구를 진행하고 있다. 2023년에는 Circular (Bio) BD 100%를 적용하여 ISCC PLUS 제품 인증 NdBR과 SSBR의 양산화 기술을 확보하였고, 금호석유화학의 친환경 고무 제품을 타이어사에 공급하여 Sustainable 소재 80% 수준의 친환경 타이어 개발을 추진하였다. 뿐만 아니라 단순히 Fossil to Bio BD로의 대체 연구를 넘어 새로운 구조의 Bio Monomer로 타이어용 고무 제조 기술을 확보함으로써, 기존의 Monomer로 제조한 합성고무로 발현할 수 없는 기능(타이어 첨가제 성능 등)까지 부여하고자 다양한 연구 개발을 진행하고 있다.
최근에는 사탕수수에서 유래한 바이오 원료(Farnesene)에 분자구조 최적화 및 금호석유화학의 핵심 고기능화 기술을 접목하여, 친환경성과 타이어 성능을 모두 충족하는 바이오 신소재 합성고무의 Pilot 제조 기술을 확보하였다. 2025년 상업화를 목표로 주요 고객사(국내외 타이어사) 평가를 진행하고 있으며 Farnesene 이외에도 다양한 Bio 원료를 사용한 제품화 연구를 추진하고 있다. 또한 고가의 Bio Monomer 적용으로 인한 경제성(제조 원가) 부분도 회사의 전략(신규 사업, MOU 체결 등)을 통해 극복할 것이며, 바이오 기반 저탄소 제품 확대를 지속적으로 추진할 계획이다.
2) RSM based Sustainable Rubber
기후 변화 및 ESG 경영환경 대응을 위해 친환경 소재를 적용한 타이어 개발이 시급한 상황이다. 이에 금호석유화학은 주요 타이어사와 MOU 체결을 통해 친환경 타이어 소재 개발에 집중하고 있으며, EU의 재생에너지 지침(Renewable Energy Directive)에 부합하는 ISCC PLUS 인증을 2022년에 확보하였다.
RSM(Recycled Styrene Monomer)은 폐플라스틱 자원의 재순환 목적으로 사용 후 회수된 PS를 열분해하여 정제 공정을 거쳐 최종 얻어지는 재생 원료다. 2023년 상반기 ISCC PLUS 인증 RSM을 활용한 SSBR을 양산하여, 타이어사의 타이어 제작 평가 및 품질 승인을 득했다. 이로써 RSM 적용 제품의 상업 생산 기술을 확립할 수 있었다. 또한 2027년 계획하고 있는 RSM(신규 사업) 생산 시 자체 원료 수급이 가능하여, Sustainable 합성고무 제품을 고객에게 안정적으로 공급해 고객의 니즈 충족과 자원 선순환에 기여하고자 한다.
3) Bio WMB Rubber Composite(Rice Husk Silica)
타이어 소재 100%를 Sustainable한 소재로 대체하는 목표를 달성하려면, 합성고무 이외에도 다량으로 사용되고 있는 기존의 Silica 또한 Sustainable한 소재인 Bio Silica로의 전환이 필수적이다. Bio Silica는 쌀겨로부터 가공(연소/분리/추출 등) 과정을 거쳐 얻어지는데, 기존의 Silica 가공 과정과 비교할 때 환경친화적이고 CO2 발생량(기존 실리카 대비 CO2 저감 90%) 및 제조 공정 에너지가 매우 낮다.
금호석유화학은 Bio Silica 적용 SSBR WMB 제품 개발을 추진하고 있으며 최근 주요 타이어사의 1차 타이어 평가에서 물성이 크게 향상되는 것을 확인하였다. 독자 개발한 WMB 제조 기술은 기존 Silica 대비 Bio 소재가 통상적으로 갖는 기계적 물성 저하 문제를 해결한 것은 물론이고, 기존 Silica 적용 시보다 소재의 물성을 월등히 향상시키는 효과가 있다. 금호석유화학은 현재 국내외 타이어사, 신발 브랜드와 평가를 계획하고 있다.
4) 세계 최초 WMB Rubber Composite 상용화 기술 개발
금호석유화학은 실리카 WMB 고무 복합소재 개발을 위해 많은 어려움 속에서도 확신을 가지고 끊임없는 연구를 추진하여, 세계 최초 WMB 고무 복합소재 상용화 기술 개발에 성공하였다. 이를 통해 기존의 타이어 제조 믹싱 공정인 DMB(Dry Master Batch)를 WMB(Wet Master Batch)로 전환할 수 있는 혁신적인 기술을 확립했다.
기존 타이어 고무 믹싱 공정(DMB)이 갖는 문제점은 ① 높은 에너지 사용, ② VOCs & 분진 발생, ③ 高표면적 Silica의 분산성 저하, ④ 다수의 공정 절차가 있다. 금호석유화학에서 개발한 WMB 공정은 이러한 문제점에 대한 Solution(에너지 절감 30%, 에탄올 & 분진 Free, 믹싱 효율 200%↑, 공정 단순화)을 제공하는 것은 물론이고, 타이어용 고무 소재의 Key 물성인 마모·연비 성능을 극대화(20%↑)했다.
금호석유화학은 오랜 기간 시행착오와 난관을 거쳐 더 많은 실리카 분산 기술 노하우를 보유하게 되었으며, 글로벌 우수 업체들과의 공동 연구를 통해 기술 네트워크를 선제적으로 확립했다. 2023년부터 여수 고무공장에 Pilot Plant를 구축하여 국내외 주요 타이어사 및 신발 브랜드에 샘플을 공급하며 고객 평가를 진행하고 있다. 현재 1차 평가를 완료한 타이어사 및 신발 브랜드로부터 친환경성과 물성(내마모) 향상에 대해 호평을 받고 있으며, 2026년 WMB 고무 복합소재의 Plant 건설을 통해 친환경 시장을 선도하고자 한다.
