세계최초 관형 반응기 중합 공정 상업생산 성공
글로벌 점유율 ‘1위’…일류상품으로 시장 확대
[에너지신문] 한화토탈이 세계 최초 관형 반응기 중합 공정을 통한 상업생산과 제 2 EVA 공장 증설 등 설비투자를 통해 고부가 EVA 제품의 글로벌 시장 선점ㆍ확대에 적극적으로 나서고 있다.
한화토탈(대표이사 김희철)은 자사의 태양전지 봉지재용 EVA 제품(이하 태양전지용 EVA)이 최근 산업통상자원부가 선정한 세계일류상품에 선정됐다고 밝혔다.
봉지재란 얇은 시트 형태의 제품으로 절연효과와 함께 수분이 전지로 침투하는 것을 막고 충격으로 깨지는 것을 방지하는 등 태양전지 모듈의 효율과 장기내구성을 결정짓는 핵심소재를 말한다.
세계일류상품은 세계시장 점유율이 5위 이내 또는 5% 이상인 제품 중 세계시장 규모가 연간 5000만달러, 수출 규모가 연간 500만달러 이상인 제품이다. 한화토탈은 35만톤 규모의 전세계 태양전지용 EVA 시장에서 약 35% 점유율을 달성하며 1위를 달성했다.
EVA는 Ethylene Vinyl Acetate(에틸렌 비닐 아세테이트)의 약자로 운동화 밑창부터 태양전지 소재까지 사용되는 대표적인 합성수지 제품이다. 특히 초산 비닐(Vinyl Acetate Monomer, VAM)의 함량에 따라 범용과 고부가 제품으로 나뉘는데 태양전지 봉지재용 EVA는 초산 비닐 함량이 28% 이상인 고부가 제품에 속한다. 초산 비닐 함량이 높을수록 같은 양의 원료로 생산할 수 있는 제품의 양이 줄어들기 때문에 고부가 제품으로 분류한다.
한화토탈은 범용 EVA 제품의 경우 향후 공격적인 설비투자를 앞세운 중국과 규모의 경쟁에서 밀릴 수 밖에 없다고 판단하고, 대신 기술 격차를 통한 부가가치를 창출할 수 있는 고부가 EVA 시장 진출을 확대하고 있다.
한화토탈은 지난해 관형 반응기 중합 공정을 적용한 EVA 2 공장을 완공하며 세계 최초로 관형 반응기 중합 공정을 통한 태양전지용 EVA 상업생산에 성공했다.
반응기가 튜브처럼 생겨 튜블러(Tubular) 공정이라고도 불리는 관형 반응기 중합 공정은 생산성이 좋은 반면 품질 제어가 어려워 주로 LDPE(Low Density Polyethylene, 저밀도 폴리에틸렌) 제품 생산에 사용된다.
EVA 생산업체들이 관형 반응기 중합 공정 대신 사용하는 오토클래이브 공정(Autoclave, 반응기가 커다란 용기 형태인 공정)은 초산 비닐 함량이 높은 EVA 생산이 용이한 반면 생산성이 낮다는 단점이 있다.
특히 관형 반응기 중합 공정은 초고온‧초고압에서 이뤄지기 때문에 파일럿 플랜트(새로운 공법을 도입하기 전 시험적으로 건설하는 소규모 설비) 건설이 어려운 단점도 갖고 있다.
하지만 한화토탈은 관형 반응기 중합 공정을 통해 고품질 LDPE를 생산해온 경험과 더불어 파일럿 플랜트를 대신해 관형 반응기 중합 공정을 안전하게 테스트할 수 있는 시뮬레이터 프로그램을 독자 개발하며 이를 극복했다.
신 공정을 적용함으로써 태양광 효율을 높이는 투명성이 월등히 높고 초고순도, 저수축성 등의 특성을 향상시키면서도 불량률은 낮은 태양전지용 EVA 제품의 상업생산에 성공했다. 또한 오토클래이브 공정과 비교해 태양전지용 EVA 생산시 30~40% 더 높은 생산성을 확보했다.
한화토탈은 지난 2014년 2월 연간 24만톤 생산량의 제2 EVA 공장을 완공하며 국내 단일업체로는 최대 규모인 연간 32만톤의 EVA 생산시설을 구축한 바 있다. 이를 통해 한화토탈은 태양전지용 EVA 제품에서만 향후 5년간 1조5천억원의 매출을 올릴 수 있을 것으로 예상하고 있다.
한화토탈 관계자는 “한화토탈의 태양전지용 EVA는 독창적인 기술개발을 통해 고객이 만족할 수 있는 퀄리티를 확보하는데 성공했다”며 “앞으로도 중국, 중동 등 경쟁국 석화사들과 격차를 벌이기 위해 고부가 제품 개발 및 시장 확대에 주력할 계획”이라고 밝혔다.
한편 한화토탈은 국내 석유화학사들 중 유일하게 PP 중합촉매를 독자 개발하는데 성공했으며, 2014년 2월에는 환경호르몬인 프탈레이트가 없는 친환경 PP 촉매 개발에도 성공하며 고부가 석유화학제품 포트폴리오의 확대를 위한 기술개발을 적극적으로 전개하고 있는 것으로 알려졌다.