LG화학은 세계 최초로 친환경 가소제의 연속 제조 기술개발에 성공하여 생산성 향상은 물론이고 환경적인 효과까지 여러 측면에서 혁신적인 성과를 만들어 냈다.

2020년 12월에 기술개발에 성공하여 2021년 본격적인 사업화가 이루어지고 큰 성과를 거둔 친환경 가소제 연속 제조 기술은, 2022년 50주 차 장영실상을 수상하였다.
 

가소제란 플라스틱 제품에 유연성을 부여하는 소재인데, 2000년대 중반 이후 선진국을 중심으로 비(非)프탈레이트계 친환경 가소제 수요가 폭발적으로 증가하였다.

고순도 테레프탈산(PTA)을 기반으로 한 친환경 가소제는 프탈레이트 가소제에 비해 생산성이 떨어지고 제조원가가 높은 문제가 있다. 그런데 ‘고순도 테레프탈산 기반 가소제 연속 제조 공정 기술’ 개발 성공으로 인해 기존 생산 방식의 제조 비용 대비 37%의 비용 절감 효과를 얻었으며, 생산능력은 기존 연간 11만 톤에서 연간 17만 톤으로 늘어나 무려 54%나 생산성을 높였다.

이 과정에서 탄소배출은 기존 공정 100%를 기준으로 46% 저감 하였고, 에너지 사용률 역시 기존 100% 대비 34% 수준으로 낮추었다. 단위 부피당 생산성은 기존 500톤/m3에서 710톤/m3으로 약 1.4~1.5배 향상하였다. 제품 자체도 친환경 가소제이면서, 만드는 과정에서도 탄소배출 및 에너지 사용량을 대폭 줄이면서 생산효율은 극대화한 이상적인 친환경 공정이 된 것이다.

또한 연속 제조 공정의 설비는 기존 회분식(batch type) 설비를 모두 재활용하여 연속공정을 재구성했다. 따라서 신규 설비를 제작하는 비용의 5분의 1 수준에 불과한 투자로 설비 확보가 가능했다.

본격적인 상업 생산에 돌입한 2021년 대비 2022년 매출은 약 21% 성장할 것으로 예상하였지만, 실제로는 그 두 배를 넘는 약 45% 성장을 이루어 냈다. 또한 일부 수입되던 PTA계 가소제 전량을 대체하였으며, 기술적으로는 국내 특허 25건, 해외 특허 98건 출원을 통해 기술을 수출할 수 있는 라이선스를 목표로 하고 있다.
 

‘친환경 가소제는 연속공정으로 만들 수 없다.’, ‘그렇지만 연속공정으로 만들 수 있다면 생산성을 높이고 비용이 절감되는 효과가 클 것이다.’라는 단순한 명제를 질문으로 바꾸면‘연속공정으로 친환경 가소제를 만들 방법은 없는 것일까?’이다.

LG화학의 이성규 연구위원을 비롯한 3명의 공정연구팀이 이 질문을 프로젝트로 만들었다. 이 프로젝트의 핵심적인 성공 요인을 세 가지 꼽는다면 프로젝트 기획, 실행 과정에서의 소통과 협력 그리고 믿고 기다려 주는 리더십이다.

누구도 시도해 보거나 성공한 레퍼런스가 없는 상황에서 공정연구팀은 여러 가지 형태의 설비, 장치를 컴퓨터 위에서 수백 번 조립하고 분해하는 시뮬레이션을 통해 신기술의 개념을 설계했다. 이후 제품개발 전문가가 수많은 실험을 통해 개념을 검증해 주고 다시 생산 엔지니어들이 현장에서 구현해 주는, 회사 내부에서 일어난 소통과 협력의 open innovation이 프로젝트의 중요한 성공 요인이다.

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