과학기술부와 한국과학재단(이사장 김정덕)은 6월의 과학기술자상 수상자로 LG화학기술연구원 공정기술센터 이원호 박사를 선정했다. 이원호 박사는 프로필렌 가스를 공기와의 2단계의 반응을 거쳐 화학제품의 원료인 Acrylic Acid를 제조하는 공정기술의 핵심인 다성분계 금속산화물 촉매 2종을 실험실적 연구로부터 상업화에 이르기까지 자체기술로 개발 완성시켜 12만톤 상업화 플랜트 건설에 성공적으로 적용시킨 공로가 인정됐다. 국내 화학공업 사상 최초로 불균일계 촉매의 상업화를 이룩한 사례로 경제적 이익 증대와 해당사업의 경쟁력 제고 뿐만 아니라 유사한 촉매기술의 국산화 연구개발 시도에 긍정적인 영향을 끼치고 있다. Acrylic Acid는 Alcohol과의 Esther 반응을 거쳐 도료, 섬유조제, 종이류의 코팅제 등에 사용되는 Acrylate를 제조하는데 사용되는 화학물질로 고순도 정제 아크릴산은 기저귀 및 생리용품 등에 사용돼 최근 수요가 급증하는 고흡수성수지의 원료물질이다. 세계 Acrylate 수요는 현재 약 300만톤에 이르며, LG화학은 아크릴산, 고순도 아크릴산 및 Acrylate를 생산하는 국내 유일기업으로 아크릴산 기준 생산능력이 약 13만톤에 달하고 있다. 세계적으로 아크릴산은 프로필렌과 공기와의 2단계 산화반응공정을 통해 생산되며, 각 반응단계에 사용되는 다성분계 금속산화물 촉매가 공정의 핵심기술이다. 현재 세계 아크릴산 생산의 대부분이 기존공정의 촉매기술을 보유하고 있는 독일 BASF 및 일본의 NSCL과 Mitsubishi의 촉매로 이루어지고 있다. LG화학은 일본으로부터 기술을 도입해 1986년 Crude 아크릴산 기준 2만6000톤의 나주 No.1 AA 공장을 가동함으로써 Acrylate 사업을 시작했거, 1992년 여천에 3만6000톤 규모의 No.2 AA 플랜트를, 1996년에는 No.1 AA 플랜트 운전을 중지한다는 조건으로 No.3 AA 6만톤 플랜트를 건설했다. 그리고 촉매의 교체주기(1단계 4-6년 및 2단계 2-3년)가 되면 기술 도입선으로부터 촉매를 비싼 가격에 구입하여 사용해 왔다. 따라서 촉매 구입비용을 절감할 뿐만 아니라 공정 핵심기술의 독자적인 확보의 필요성이 제기돼 공정 촉매의 독자개발에 대한 회사의 결정에 따라 팀을 조직해 독자적인 촉매의 개발과 상업화 연구를 1990년부터 시작했다. 이원호 박사팀은 실험실적 규모의 촉매 합성실험부터 상업 반응기 적용을 위한 요구되는 물성을 갖는 촉매 성형에 관한 연구, 국내 최초로 상업반응기와 동일한 촉매 층 길이를 가진 Pilot 반응기의 건설 및 촉매 성의 검증, 촉매를 대량으로 생산하기 위한 양산공정의 개발, 그것을 바탕으로 국내 최초로 독자적인 기술에 의한 촉매공장의 건설에 성공함으로써 1996년, 1998년 2차례 2단계 촉매를 LG화학의 아크릴산 제조 상업 반응기 2곳에 성공적으로 적용하는데 주도적으로 역할했다. 이어 2000년, 2001년에는 LG화학에 속한 3개 플랜트의 1-2단계 촉매 140톤을 생산해 전량 교체에 성공함으로서 아크릴산 제조공정의 핵심기술의 자립을 달성했다. 자체기술로 생산한 촉매를 3개 플랜트에 적용해 촉매 구입비용을 80억원 가량 절감했으며, 가동 중단된 나주 1공장을 개발 촉매를 사용해 재가동하는데 성공함으로써 연간 180억원의 매출 증대를 이룩했다. LG화학은 개발 촉매가 세계적 경쟁력을 가질 수 있도록 지속적인 성능개량을 추진하고, 기존의 아크릴산 제조 상업 반응기와 향후 독자기술로 증설 예정인 No.4 AA 반응기에 사용해 사업경쟁력을 높일 계획이다. 한편, 6월 과학기술자상 시상식은 채영복 과학기술부장관, 김정덕 한국과학재단 이사장과 수상자가 참석한 가운데 6월20일(목) 11시40분 과학기술부에서 개최됐다. <Chemical Daily News 2002/06/21> |
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