[르포]SK종합화학, 세계 최초 EEAC 신기술 적용…원가 절감으로 경쟁력 확보

울산 SK CLX 제 3 파라자일렌(PX)공장
이론으로만 존재하는 신개념 열교환망(EEAC) 세계 최초 적용
기존 공장 대비 열 효율 15% 절감·연 400억원 이상 연료비 절감
늘어나는 전 세계 PX 생산 속에서도 선제조치로 경쟁우위 확보

▲ 울산미포국가산업단지 내에 위치한 SK종합화학의 제 3 파라자일렌(PX) 공장 전경.

[아시아경제 권재희 기자]"전 세계적으로 신개념 열교환망(EEAC·Energy Efficient Aromatic Complex)을 실제로 도입한 곳은 SK종합화학이 유일합니다. 이론으로만 존재하던 개념을 실제 공정에 도입함으로써 연간 400억원 이상의 연료비 절감을 이뤄냈습니다. 제조원가를 낮추는 것만이 유일한 경쟁력인 파라자일렌(PX) 공장에서 경쟁우위를 확보한 셈이죠"

SK이노베이션 울산공장(SK CLX)에서 만난 이경수 SK종합화학 아로마틱 생산 4팀 교대반장은 EEAC를 성공적으로 도입한 제 3 PX공장에 대해 강한 자부심을 드러냈다.

울산 KTX역에서 자동차로 40여분을 달려 도착한 울산미포국가산업단지. 이 곳은 여의도의 3배 크기인 250만평 규모의 SK이노베이션 울산공장(SK CLX)이 위치한 곳이다. 정유공장부터 SK종합화학의 넥슬렌공장, SK루브리컨츠의 윤활기유 공장, SK에너지의 가스공장 등 SK이노베이션이 생산하는 모든 제품을 전 공정이 이뤄지는 곳이다.

그 중에서도 2014년 설립 이 후 4년만에 처음으로 정기 유지보수기간을 맞은 제 3 파라자일렌(PX) 공장을 찾았다. 이 곳은 SK이노베이션의 자회사 SK종합화학과 일본 최대 정유사이자 아·태지역 3위 업체인 일본 JX에너지가 5대5로 합작해 조인트 벤처(JV·Joint Venture)를 설립해 만든 공장으로 '세계 최초'로 신개념 열교환망(EEAC·Energy Efficient Aromatic Complex)을 적용한 공장이다. 기후나 환경적인 요인에 민감하게 반응하는 EEAC를 성공적으로 가동시키며 기존 공장 대비 15%이상의 열효율과 매년 400억원 이상의 연료비 절감 효과를 거두고 있다.

▲2014년 이후 4년만에 처음으로 유지보수기간을 맞는 제 3 PX 공장. 지난 22일 방문한 이곳에서는 막바지 유지보수 작업이 한창이었다. 제 2기 가동은 오는 7월1일부터 진행된다.

'에너지 효율화 공장'을 지칭하는 EEAC는 개념으로만 존재할 뿐 실제로 적용한 사례는 전 세계적으로 전무했다. 전 세계적으로 PX 생산량은 연간 5000만t 이상으로 기존과 같은 생산방식으로는 경쟁력을 갖추기 힘들었다.

SK종합화학은 지도에 없는 길을 택했다. PX공장은 연료소비량이 많은 공장으로 제조원가를 낮추기 위해서는 연료소비량을 줄이는 것이 필수적이다. 특히 제 3 PX공장은 연간 100만t, 벤젠 60만t을 생산하는 대규모 공장인 만큼 공정 운전시 대규모의 열과 그만큼 고도화된 열 교환망 도입이 필요한 상황이었다.

안정적인 기존 열 교환망 대신 고도화된 열 교환망을 가진 EEAC는 기후와 대기환경에 예민하게 반응해 설계 자체가 매우 까다롭다. 특히 열 교환 과정에서 기체가 급증해 순간적으로 배관에 충격을 주는 '해머링(Hammering)' 현상을 없애는 것이 EEAC 성공적 가동을 위한 최대 난제였다. 서로 다른 열 에너지가 파이프 안에서 만나 충돌하는 해머링현상은 자칫 대형사고로 이어질 수 있기 때문이다.

SK종합화학은 기술특허권사가 있는 미국에 가 교육을 받기도 했지만 그들 역시 실전 경험은 전무했다. EEAC도입은 그야말로 아무도 가지 않은 길을 스스로 만들어 가는 과정이었다. 각종 책, 논문, 자료집, 심지어 유튜브까지 동원하며 연구에 매달린 결과 2014년 6월 성공적으로 EEAC 운전에 성공했다. 운전 관련 기술 표준만 76장, 전체 작업표준만 1000여장에 달하는 백서를 만들었다.

이경수 SK종합화학 아로마틱 생산 4팀 교대반장은 "이론상으로만 존재하는 EEAC를 세계 최초로 도입하는 것이기 때문에 예상되는 문제점이 무엇인지 전혀 가늠할 수 없었다"며 "A부터 Z까지 하나하나 다 직접 부딪혀보고 그 과정에서 문제점을 발견하고 해결해야만 했다"고 말했다.

조현수 SK종합화학 아로마틱 생산4팀 선임대리은 "반드시 성공해야만 한다는 생각밖에 없었다"며 "일본과 합작해 만든 공장이지만, 기술은 오직 SK 자체 개발으로 여기에 실패할 경우 우리의 기술력에 대한 신뢰가 추락할 수 있다는 위기감이 있었다"고 덧붙였다.

▲ 대기환경이나 기후변화에 예민하게 반응하는 EEAC를 사고없이 운전하기 위해서는 조정실을 통제하는 엔지니어의 풍부한 경험을 바탕으로 한 기술력이 필수적이다. SK종합화학은 2014년 EEAC 도입 이후 단 한차례의 사고도 없었다. 사진은 조정실 전경.

EEAC의 성공적 가동의 기쁨도 잠시 항상 사고가 일어나지 않도록 운전해야하는 점도 상당히 어려운 부분이다. 이경수 교대반장은 "그런 점에서 우리는 스스로를 항공기 기장에 비유한다"며 "숙련된 경험에서 나오는 운전능력이 사고발생을 줄일 수 있기 때문"이라고 설명했다. 제 3 PX공장은 2014년 가동 이후 4년간 무사고를 자랑한다. 경주지진 발생 시에도 제 3 PX공장의 공정은 평소와 다름없이 돌아갔다.

세계 최초 EEAC 도입으로 현재 전 세계 각국에서 기술이식에 대한 문의가 쇄도하고 있다. 이경수 교대반장은 "현재 중동 쪽에서 문의가 많이 오고 있다"고 귀띔했다.

울산 CLX 제3 PX공장의 성공적인 EEAC 가동으로 SK인천석유화학 PX공장을 비롯해 앞으로 짓는 모든 PX공장에 EEAC 적용이 가능해졌다. EEAC 적용으로 절감한 제조원가와 좋은 시황까지 더해져 매년 수익률을 갱신하고 있다. 2011년 중국과 인도 중심으로 PX 제품 시장이 급격히 확대되면서 수요가 급등하며 초호황기를 맞았기 때문이다. SK종합화학의 PX공장은 국내 1위.세계 6위의 생산능력을 확보해 비정유 사업의 대표 캐시카우로 자리잡았다.

2014년 EEAC 적용 당시 시운전팀을 이끌었던 전영기 SK종합화학 아로마틱 생산4팀장은 "화석에너지 사용량을 최소화해 환경보호에도 기여할 수 있는 EEAC는 석유화학산업이 나아가야 할 길"이라며 "향후 EEAC는 전 세계 신규 PX공장의 기반이 될 것"이라고 EEAC 성공적 안착에 대한 자부심을 드러냈다.

권재희 기자 jayful@asiae.co.kr