글로벌물산업정보센터

글로벌 물산업 리더기업 롯데케미칼

롯데케미칼, 수처리 분리막 사업 본격화

지난 9월 11일 대구 국가물산업클러스터에서 수처리 분리막 생산공장 기공식 가져
내년 5월 500억원 투입한 55만㎡ 규모 공장 준공…글로벌 수처리 기업 중점 육성

롯데케미칼, 대구 국가물산업클러스터 1호 입주기업

지난 2016년 1월 스위스 UBS은행이 스미스 다보스 세계경제포럼에서 발표한 ‘국가별 4차 산업혁명 준비 평가결과’에서 한국은 세계 25위를 기록했다. 전 세계적으로 4차 산업혁명이 초미의 관심사로 대두된 가운데 석유화학, 반도체 등 전통제조업 비중이 여전히 높은 우리나라는 여기에 대한 대비가 아직 미흡한 상황이다.

이에 대구광역시는 4차 산업혁명이 가져올 변화에 선도적으로 대응해 물·에너지·사물인터넷·미래형자동차 등 핵심 미래산업을 착실하게 지원해왔다. 특히 지난해 11월 10일 대구 국가산업단지에서 세계 물시장 진출을 위한 전초기지 역할을 하게 될 국가물산업클러스터 착공식을 갖고 물산업 육성을 본격화했다.


▲ 롯데케미칼 수처리 분리막 생산공장 기공식에 참석한 주요인사들이 기념촬영을 하고 있다.

국가물산업클러스터 1호 입주기업은 롯데케미칼(대표이사 사장 김교현·www.lottechem.com)로, 지난 9월 11일 대구 달성군 구지면에 위치한 국가물산업클러스터에서 수처리 분리막 생산공장 기공식을 가졌다. 롯데케미칼은 2016년 기준 시가총액 12조7천억 원, 연매출 13조2천억 원에 달하는 국내 최대 석유화학기업이다.

하루 22만㎥의 하·폐수처리 분리막 생산능력

이날 기공식에는 허수영 롯데그룹 화학BU장과 권영진 대구시장을 비롯해, 추경호 국회의원, 정병철 환경부 대구지방환경청장, 김문오 달성군수, 진영환 대구상공회의소 회장, 박상태 대구시의회 부의장, 노수홍 연세대학교 교수, 강형신 대구환경공단 이사장, 이종덕 대구도시공사장, 물산업클러스터 입주기업 대표, 수처리업계 종사자 등 관계자 100여 명이 참석했다.

허수영 롯데그룹 화학 BU장은 이날 착공식 환영사에서 “롯데케미칼은 대구 국가물산업클러스터 1호 입주기업으로 총 500억 원을 투자해 하루 22만㎥ 의 하·폐수를 처리할 수 있는 분리막 생산능력을 갖춘 대구공장을 내년 5월까지 준공할 예정이다”라면서 “이를 통해 단기적으로 연매출 300억 원을 달성하고, 중장기적으로 추가 투자 및 증설을 통해 생산 능력을 확대해 글로벌 수처리 기업으로 육성할 계획이다”라고 밝혔다.

권영진 대구광역시장도 축사를 통해 “국가물산업클러스터 앵커(선도)기업인 롯데케미칼이 수처리 분야에서도 세계적인 기업이 되도록 지원을 아끼지 않겠다”면서 “특히 국가물산업클러스터를 세계 최고 수준으로 조성, 국내 물기업이 글로벌 물 시장에서 차별화된 경쟁력을 가질 수 있도록 모든 역량을 집중하겠다”고 말했다.


▲ 허수영 롯데그룹 화학BU장의 환영사 및 권영진 대구시장, 추경호 국회의원, 정병철 환경부 대구지방환경청장의 축사 모습(왼쪽부터).


▲ 롯데케미칼 수처리 분리막 생산공장 기공식 모습.

성공적 해외 진출로 ‘60억달러 수출의 탑’ 수상

1976년 3월에 설립된 롯데케미칼(구 호남석유화학)은 정부의 민영화 방침에 따라 1979년 롯데그룹 계열사로 편입된 이후 비약적인 성장을 이루었다. 특히 2003년 현대석유화학을 인수하여 장기 성장성을 확보했고, 2004년에는 케이피케미칼을 인수하여 석유화학시장의 주요 제품군에서 국내 선두주자로서의 위상을 굳혔다.

2012년 12월 27일 호남석유화학은 롯데케미칼 합병 및 CI 선포식을 개최하고 호남석유화학과 케이피케미칼의 통합을 공식적으로 선언했다. 이때 호남석유화학은 유화 3사 통합을 계기로 창립 이후 36년 동안 사용해온 사명을 ‘롯데케미칼’로 변경했다.

2000년대 후반 들어서는 글로벌 시장을 공략하기 위해 중국에 생산법인과 판매법인을 두고 일본, 홍콩, 러시아, 미국, 페루, 베트남 등 세계 각지에 해외지사를 설립하여 글로벌 경쟁력 강화에 박차를 가하고 있다. 2013년에는 해외시장에서만 4조 원 이상의 매출을 올리며 ‘60억 달러 수출의 탑’을 수상하는 등 롯데케미칼은 명실상부 글로벌 석유화학기업으로 도약했다.

국내 3대 석유화학단지서 사업장 운영

이러한 비약적 발전에는 롯데케미칼을 이끄는 삼두마차인 전남 여수·충남 대산·울산 공장의 역할이 크다. 국내 3대 석유화학단지인 여수, 대산, 울산에 국제적인 규모의 생산시설을 보유하고 있는 롯데케미칼은 지속적인 공장 증설과 사업 확장을 통해 안정적인 수입을 창출하는 사업 포트폴리오를 갖출 수 있었다.

특히 한국석유화학산업의 역사에서 롯데케미칼 여수공장이 차지하는 비중은 절대적이다. 여수공장에서 생산하는 HDPE(고밀도 폴리에틸렌), PP(폴리프로필렌), MEG(모노에틸렌글리콜)는 꾸준히 국내시장 점유율 1위를 유지 중이며 4PE·4PP 공장은 외부 라이선스 없이 자체 기술력으로 완공되어 약 420억 원에 달하는 라이선스 비용을 절감했다. 여수공장은 이처럼 우수한 기술력을 바탕으로 국내 업계 최초로 해외에 기술을 수출하고 있다.

1988년에 문을 연 대산공장은 석유화학산업이 기존 내수 위주의 산업에서 수출 지향적인 산업으로 전환하는 데 있어 주도적인 역할을 해왔다. 주요 생산품으로는 에틸렌, 프로필렌 등의 기초유분, PP, LDPE, LLDPE(Linear Low-Density Polyethylene) 등의 합성수지, EG, SM, GE 등의 화성제품이 있다. 현재 대산공장은 환경을 보호하고 에너지 소비를 줄일 수 있는 시설개선 사업을 꾸준히 추진 중이다.

울산공장은 공정 최적화, 건조기 국산화, 공기압축기 국산화, 원료 저장을 위한 외부 사일로 설치 등의 노력 끝에 최상의 PIA 품질을 실현하는 데 성공했다. 2012년 중국시장을 석권한 데 이어 미국과 유럽 등지로 연이어 진출하면서 울산공장에서 생산되는 PIA는 세계시장 점유율 1위에 등극했으며, 현재 전 세계 60여 개국 300여 개 업체에 활발히 판매되고 있다.

2015년 삼성SDI 수처리 기술 인수

이처럼 장기적이고 지속적인 성장을 추구해 온 롯데케미칼은 합성수지, 화성 제품, 메가트렌드 제품에 이르기까지 다양한 제품군을 보유하고 있으며 국제적인 규모의 생산단지와 안정적인 수익 창출로 목표인 ‘글로벌 TOP10 종합화학기업’에 한층 다가가고 있다.

특히 롯데케미칼은 그동안 전적으로 석유화학사업에 의존해왔던 데서 벗어나 사업모델을 다각화하고 미래시장의 새로운 성장동력을 창출하기 위해 2010년부터 본격적으로 메가트렌드 (Megatrend)사업에 착수했다. 메가트렌드 연구는 크게 수처리, 에너지 저장장치, 바이오폴리머를 중심으로 이루어져 있다.

이 중 수처리 기술이란 오염된 물을 정화하여 이용 가능한 수자원을 확보하는 기술을 일컫는다. 롯데케미칼은 2011년부터 대덕연구소에서 수처리 기술 연구개발에 돌입했으며 2015년 2월 삼성SDI의 수처리사업 및 기술을 인수하면서 사업 진출을 본격화했다.

자체 기술로 경제성 뛰어난 중공사막 개발

꾸준한 연구 끝에 롯데케미칼은 PVDF(불소고분자, Poly-vinylidene Fluoride) 소재와 별도의 보강재로 뛰어난 강도와 낮은 무게를 동시에 실현한 중공사막을 자체적으로 개발하는 데 성공했다. 소재의 뛰어난 내화학성·내오염성에 더하여 강도가 높아 장기간 사용 시에도 안정성이 보장되며 경량화로 사용할 때 적은 에너지를 소모하여 경제적인 운전이 가능하다.

PVDF 중공사막은 비대칭형 구조를 형성하여 미세한 기공으로 부유물질이나 콜로이드 등의 입자성 오염물질부터 세균을 포함한 병원성 미생물까지 완벽하게 제거할 수 있다. 이에 롯데케미칼이 독자적으로 개발한 고(高)투과성을 자랑하는 PVDF 중공사막은 정수처리뿐만 아니라 하·폐수처리, 산업용수처리 등 전 산업 분야에서 폭넓게 적용되고 있다.

롯데케미칼이 개발한 분리막은 국내 최첨단 시설에서 생산되어 우수하고 균일한 품질로 생산되며, 공칭 공경은 0.03㎛로 상대적으로 공극이 큰 타 분리막에 비해 처리수질이 우수하고 분리막의 오염에 강한 내성을 가지고 있다.

참고로 롯데케미칼 고유의 수처리 분리막 브랜드인 ‘멤브리오(MEMBRIO)’는 분리막(MEMBRANE)과 활력(BRIO)을 합쳐 만든 명칭으로, ‘물을 더 젊어지게 해서 물에 활력을 불어넣는 멤브레인’이라는 의미를 나타낸다.

에너지 효율 극대화한 가압·침지식 분리막 개발

아울러 롯데케미칼이 개발한 대표적 모듈로는 가압식 PVDF 중공사막 모듈(PHU series)과 침지식 PVDF 중공사막 모듈(SHU series)이 있다.

우선 가압식 중공사막 모듈은 물의 결정체를 모티브로 한 독자적인 모듈 설계를 기반으로 다양한 정수 및 하·폐수 처리 시장에 적용 가능한 것이 특징이다. 분리막의 공칭 공경은 0.10㎛이고 내경과 외경은 각각 0.65㎜, 1.25㎜이다.

다음으로 침지식 중공사막 모듈은 헤더(header)의 두께를 공기 세정에 맞춰 최적으로 설계하고 공기 흐름을 원활하게 하여 에너지 효율을 극대화한 것이 최대 장점인 에너지 절감형 제품이다. 또한 최적화된 산기 시스템을 이용하여 공기 세척력의 효율을 높였고 슬림(slim) 형태의 헤더를 통해 모듈 내 슬러지 집적을 최소화했다.


▲ 가압식 중공사막 모듈(왼쪽)과 침지식 중공사막 카세트.

MBR 공정 시스템으로 2개 환경신기술 및 실증시설 실적 보유

한편, 2014년 4월 롯데케미칼은 ‘다집수구 박막형 UF 평막 적층모듈과 오존 부상공정을 적용한 MBR 하수고도처리기술’로 환경신기술 인증 제436호를 취득했다. 이른바 LMBR (Lotte Membrane Bio-Reactor) 공정은 박막형 평막모듈과 슬러그류(slug flow) 발생 유도용 산기관을 적용하여 MBR(멤브레인 생물반응조) 공정 시 에너지 사용을 절감하고 막오염을 지연시킨다.

또한 TSK와 2013년부터 글로벌탑 환경기술개발사업인 ‘차세대 하·폐수 MBR 공정 및 재이용 기술 개발’ 과제를 통해 2016년 10월 환경신기술 인증 제509호, 검증 제203호와 2017년 용인시 공공하수처리장에 실증시설의 실적을 확보한 TSL MBR공법도 보유하고 있다. 이 공법은 차아염소산나트륨 처리 슬러지 주입을 통해 탄소원을 확보하고, 질산화에 의한 pH저하 문제를 해결하여 질소 제거 효율을 높이는 동시에, 미생물의 활성이 극대화 될 수 있는 조건을 충족시켜 적은 양이온 또는 응집제 주입 없이 인 제거 효율을 크게 향상시킨 공법이다. 이는 후단 분리막조를 구성하여 차아염소산나트륨 처리 슬러지의 분산성으로 인해 침전 시 층분리가 발생하여 부유물질(SS)이 유출되는 현상을 방지하는 동시에 고농도의 MLSS 유지를 통해 긴 SRT 확보로 질소 처리효율을 향상시킬 수 있기에 가능한 공법이다.

500억원 투자해 수처리 분리막 공장 신축

이처럼 롯데케미칼은 분리막 및 모듈, 이를 적용하는 수처리 공정 분야를 개발하고 정수, 하·폐수 처리용 MBR, 재이용수 공정 등 다양한 수처리에 적합한 시스템을 사업화하여 깨끗하고 안전한 물을 제공하고자 노력하고 있다.

그동안 대덕연구소 내 생산시설에서 정수장, 하수처리장 및 산업용수, 폐수, 재이용 실적을 꾸준히 확보해오고 있는 롯데케미칼은 대구 국가물산업클러스터에 수처리 분리막 공장을 신축함으로써 수처리사업에 더욱 박차를 가할 계획이다. 2018년 5월 물산업클러스터 내 3만2천261㎡ 부지에 500억 원을 투자한 생산능력 55만㎡ 규모의 공장이 준공된다. 55만㎡은 하루 22만㎥의 하·폐수를 처리할 수 있는 양이다.

신축 대구공장은 단기적으로 연매출 300억 원을 목표로 하고 있으며 롯데케미칼은 향후 공장을 증설해 생산능력을 확대할 예정이다. 이를 통해 롯데케미칼은 수처리 소재와 공정기술을 보유한 수처리 솔루션 공급업체 및 글로벌 환경소재 기업으로 성장할 것으로 전망된다.

국가물산업클러스터, 내년 말 완공 목표로 차질 없이 조성

한편, 롯데케미칼 대구공장이 들어서는 국가물산업클러스터는 2018년 말 완공을 목표로 차질 없이 조성되고 있다. 64만9천㎡ 부지에 2천950억 원을 투자해 물산업진흥시설, 실증화시설, 기업집적단지를 구축해 물기업 원스톱지원서비스를 제공할 예정으로 이번 롯데케미칼 공장 착공을 시작으로 연내 차례로 생산 공장이 하나 둘 들어선다.

지난해 대구시는 롯데케미칼을 비롯해 PPI평화, ㈜삼진정밀, ㈜우진, ㈜지이테크, ㈜금강, ㈜문창, ㈜엔바이오컨스, ㈜그린텍, ㈜진행워터웨이, ㈜한국유체기술, ㈜미드니, ㈜에이티티, 일천산업 등 물기업 16개사를 유치한 바 있으며, 지난 9월 11일에는 기업집적단지 총 10필지(8만4천993㎡)를 분양 공고한 바 있다. 이번 2차 분양이 완료되면 약 50%의 분양률을 기록할 전망이다.


▲ 국가물산업클러스터에 들어설 롯데케미칼 수처리 분리막 생산공장 조감도.

[취재 = 배철민 편집국장·최해진 기자]

[『워터저널』 2017년 10월호에 게재]