[산업의 쌀, 석유화학②]생소한 제품 이름과 친해지기

[아시아경제 김혜원 기자] '신이 인간에게 준 마지막 선물' '검은 진주'

석유를 가리켜 부르는 별칭이다. 이는 석유가 우리 생활과 얼마나 밀접한 관계인지를 단적으로 보여준다. 이러한 석유 산업은 석유화학 산업의 모태다.

석유 산업은 지난 1859년 8월 27일 미국의 드레이크가 석유 탐사에 성공하면서 태동했지만 곧 석유화학 산업으로 발전되지 못했다.

후대에 와서 돌이켰을 때 근대적 의미의 석유화학 공업은 1920년대부터 시작된다. 당시 비행기와 자동차가 본격적으로 보급되면서 아세톤이 처음으로 개발됐다고 한다. 수송 기기를 도장할 수 있는 페인트 용제가 필요했던 것.

이처럼 석유화학 제품은 단계적인 계획에 의해 개발된 것이 아니라, 시대 상황에 맞춰 요구되는 물질을 충족시키는 방식으로 동시다발적으로 생겨나게 됐다.

아세톤에 이어 1930년대 초에는 자동차 부동액으로 에틸렌글리콜(EG)와 휘발유첨가제 등이 개발됐다. 비슷한 시기 스티렌부타디엔고무(SBR) 등이 탄생했다.

2차 세계대전 중에는 합성고무 생산이 크게 늘었고 이때부터 합성섬유와 합성수지도 개발되기 시작했다. HDPE는 2차 대전 이후 양산 설비 구축이 이뤄졌고 곧 이어 LDPE가 개발됐다. 나일론과 아크릴섬유, 폴리에스터 등이 잇따라 개발됐다.

석유화학 산업에 대한 이해가 부족한 것은 위와 같은 어려운 용어 풀이에서부터 머리가 아파오기 때문이다. 한 번 들어서는 난해한 용어에 대해 우선 친근감을 가져보도록 하자.

◆기초 유분ㆍ중간 원료
석유화학 공업의 대표적인 기초 유분은 에틸렌과 프로필렌 등이다.

에틸렌은 폴리에틸렌(PE)과 에틸렌글리콜(EG) PVC, SM 등 에틸렌 계열 제품의 원료가 된다.

상온에서 독특한 냄새를 풍기는 부타디엔은 SBR, BR 등 여러 종류의 합성고무의 원료다.

위에 소개한 에틸렌과 프로필렌, 부타디엔이 기체라면 이른바 'BTX'로 불리는 벤젠ㆍ톨루엔ㆍ자일렌은 냄새가 있는 액체다. 이들 액체는 납사분해시설(NCC)이나 납사개질유로부터 생산된다. 벤젠은 SM, 카프로락탐, 의약품, 농약 등의 원료가 되며 톨루엔은 향료, 화약 등의 원료다. 자일렌은 주로 파라자일렌(PX)으로 분류 정제돼 사용된다. 우리에게 다소 익숙한 PVC의 원료는 비닐클로라이드모노머(VCM)로 무색의 기체다.

스티렌모노머(SM)는 방향이 있는 무색의 액체로 벤젠과 에틸렌을 원료로 합성한 에틸벤젠을 반응시켜 제조한다. 주로 폴리스티렌(PS)과 SBR, ABS, 도료 등의 원료로 쓰인다.

◆합성수지
가장 대표적인 합성수지로 꼽히는 저밀도폴리에틸렌(LDPE)는 상온에서는 투명한 고체다. 에틸렌을 중합해 만든다. 가공성과 유연성, 투명성이 뛰어나 농업용ㆍ포장용 투명 필름으로 쓰인다. 없어서는 안 될 전선 피복이나 각종 랩의 원료 역시 LDPE다.

고밀도폴리에틸렌은 HDPE로 불린다. 반투명한 고체로 LDPE와 어깨를 나란히 하는 대표적인 합성수지다. HDPE는 강도가 우수하지만 유연성과 가공성은 떨어져 일회용 쇼핑백이나 각종 용기, 콘테이너, 파이프 등의 원료가 된다. 두 개를 비교하면 이해가 보다 쉬울 것이다.

폴리에틸렌(PE)과 더불어 석유화학 제품을 대표하는 열가소성 수지로는 폴리프로필렌(PP)이 꼽힌다. 충격 강도와 표면 강도가 뛰어나고 내열성이 매우 좋다. 때문에 필름, 섬유, 자동차 및 전기ㆍ전자 부품, 콘테이너 등 가장 폭넓게 사용되는 원료 중 하나다.

가전 제품의 케이스와 부품, 유제품 용기, 단열재나 충격 완충제 등의 원료로 쓰이는 것은 폴리스티렌(PS)이다.

PVC와 함께 익숙한 용어 중 하나인 ABS는 착색이 쉽고 표면 광택이 아름다워 가정용ㆍ사무실용 전자 제품은 물론 자동차의 표면 소재로 주로 사용된다. PVC는 창틀이나 파이프 등 주택용ㆍ건설용으로 주로 사용되며 농업용 필름이나 인조피혁 등의 원료로도 유명하다.

◆합성연료
아크릴로니트릴(AN)은 달콤한 냄새를 지닌 액체로 아크릴섬유나 ABS, NBR 고무 등의 원료가 된다. 카프로락탐은 나일론 섬유나 나일론 수지의 원료로 의복이나 타이어코드, 어망, 카페트 등의 형태로 사용된다.

◆합성고무
스티렌부타디엔고무(SBR)는 이름 그대로 스티렌모노머(SM)와 부타디엔을 중합해 만든 대표적인 합성고무로 천연고무에 비해 내마모성과 내노화성, 내열성이 우수하다. 주로 타이어에 천연고무 및 카본블랙과 함께 사용된다. 부타디엔고무(BR)는 탄성이 좋아 타이어나 튜브 등 고무 제품의 원료로 쓰인다.

이 외에도 휘발성 액체인 에탄올은 화장품, 향료 등의 원료로 쓰이며 초산에틸은 도료, 인쇄잉크, 접착제 등 원료로 사용된다. 위에 언급한 카본블랙은 고무보강제 원료로서 타이어의 마찰, 마손, 피로에 대한 저항력과 탄력성을 높이는 역할을 한다.

김혜원 기자 kimhye@asiae.co.kr