[에너지학개론] 제 28강. 석유화학 내 합성수지, 합성고무와 합성섬유산업

2020년 현재 국내에서 HDPE, LLDPE, LDPE, PP를 포함하는 여러 종류의 폴리올레핀이 생산되고 있고 총생산량이 1,160만 톤으로 25년 전 390만 톤 대비하여 2배 이상 증가하였고 세계에서도 5위권 이내 생산량을 자랑한다.

폴리올레핀은 석유화학산업의 대표 선수이며 전체 석유화학 생산량의 많은 부분을 차지하고 있다. 우리나라도 십여 개의 업체가 이를 생산하고 있고 세계에서도 생산량이 매우 커 국내 수출 산업의 매우 큰 부분을 차지하고 있지만 원료 물질이라 일반인들은 잘 모른다. 나프타 분해를 비롯한 대부분의 석유화학 공정은 단일 제품을 생산하고 있지만, 폴리올레핀을 비롯한 합성수지 등 고분자 물질은 한 공장에서 한 spec 제품만 생산하여 판매되는 것이 아니라 다양한 spec의 제품을 생산하고 있고, 중합 공정과 촉매도 다른 석유화학제품과 매우 차이가 있어 이 분야는 다른 석유화학 대비 매우 특화되어 있다. 공정, 촉매, 제품의 물성이 세 고리가 맞물려 있기 때문에 다른 석유화학 공정이 공정과 촉매의 조합으로 일정한 조건을 유지하며 공정이 운전되는 반면 중합 공정은 다양한 spec의 제품에 따라 여러 가지 공정조건과 촉매를 이용하고 있다. 따라서 세계적인 폴리올레핀 업체와 국내 선도 업체는 각자의 공정, 촉매, 제품설계 기술에 대한 노하우를 가지고 있고 이에 대한 후발 업체의 습득 노력이 계속되고 있다.

HDPE는 국내 6개 업체가 생산하고 있으며 국내에서 270만 톤 이상 생산하고 있으며 중공성형, 사출, 필름 등에 주로 사용되고 있다. LLDPE는 국내에서 6개 업체가 총 187만 톤 정도 생산되고 있으며 포장용 필름 사용이 가장 수요가 많고 그 외에 압출성형 등에 쓰인다. LDPE는 4개 업체가 146만 톤 정도 생산하고 있고 사출성형, 압출성형, 중공성형 등에 사용된다. PP는 국내 9개 업체가 생산하고 있고 총 503만 톤 생산하고 있다. 국내에서는 주로 사출성형에 30% 이상 사용하고 있으며 그 이외에도 압출성형에도 응용되고 있다. PP 제품으로 homo PP, random PP, terpolymer, heterophasic PP copolymer이 있으며 각각 다양한 특성이 있고 응용처가 다르다.