[K산업, 미래설계자들]“땅 속에서 8700시간 견딘다”…한화토탈, 국산 기술로 초대형 파이프 시장 선도

(10)한재혁 한화토탈에너지스 소재개발 1팀 팀장

수입 의존 고성능 배관 소재 'PE100-RC' 독자 개발
2600㎜ 초대형 파이프 생산 성공
내열 신소재(RT) 개발 글로벌 인증 추진

편집자주K산업의 지형이 급변하고 있습니다. 글로벌 시장의 격랑 속에서도 묵묵히 내일을 설계하는 차세대 기술 연구원과 엔지니어들이 있습니다. 이들은 대한민국 경제의 실핏줄이자 미래의 한국을 먹여 살릴 진정한 주역들입니다. 아시아경제는 이들의 혁신적인 기술 세계와 미래 비전을 조명하는 인터뷰 시리즈 'K산업, 미래설계자들' 연재를 시작합니다. 열번째 주인공은 점차 중요해지고 있는 파이프 시장에서 국산기술로 'PE100-RC' 소재를 개발해 낸 한화토탈에너지스의 한재혁 소재개발 1팀 팀장이다.

대한민국이 그리는 미래 산업의 청사진은 모두 땅속에서 시작된다. 인공지능(AI) 데이터센터의 냉각수, 해상풍력 전력망, 반도체 클러스터의 공업용수까지 차세대 산업의 혈관 역할을 하는 것이 바로 배관이다. 첨단 인프라가 커질수록 배관에 요구되는 성능도 높아진다. 반세기를 버티는 내구성, 사람 키를 훌쩍 넘는 파이프 크기, 고온을 견디는 내열성이 그것이다. 이 소재 기술을 해외에 의존하면 국가 인프라의 속도와 비용이 남의 손에 좌우된다. 한화토탈에너지스가 독자 개발한 소재가 주목받는 이유다.

도시의 숨겨진 동맥인 배관의 소재로는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 파이프가 떠오르고 있다. 압력·균열·충격에 강해 금속배관의 고질적 문제인 부식을 해결할 수 있기 때문이다. 열융착 공법으로 연결 부위를 일체화해 땅을 파지 않고도 지하에 설치할 수 있어 친환경 공법으로 분류된다.

충남 서산 한화토탈에너지스 대산연구소에서 만난 한재혁 소재개발 1팀 팀장이 지난달 23일 아시아경제와 인터뷰 후 포즈를 취하고 있다. 한화토탈에너지스

한화토탈에너지스가 개발한 PE100-RC가 대표적이다. 배관용 플라스틱은 강도에 따라 등급이 나뉘는데 PE100은 그중 가장 높은 등급으로 한 번 묻으면 50년 이상 쓸 수 있다. RC는 여기에 균열 저항 성능을 더했다는 표시다. 한마디로 오래 쓰고 잘 깨지지 않는 배관 소재다.

지난달 23일 충남 서산 한화토탈에너지스 연구소에서 만난 한재혁 소재개발 1팀 팀장은 아시아경제와 인터뷰에서 "PE100-RC 등급인 XLS10B 개발을 통해 지름 2600㎜ 이상인 대구경 파이프 시장까지 진출했다"면서 "전 세계에서 이 정도 크기의 대구경 파이프를 만들 수 있는 펠릿을 생산하는 곳은 한화토탈에너지스와 중동의 유화사 보르쥬 뿐"이라고 말했다.

한화토탈에너지스가 개발한 PE100-RC 파이프는 약 8700시간 이상에 달하는 균열 저항성을 확보했다. 기존 제품들은 약 500시간 수준이어서 약 10배 이상 향상된 균열 저항성을 구현해낸 것이다.

PE100-RC 중 XLS10B은 대구경 파이프 생산에 최적화된 모델이다. 한 팀장은 "HDPE 파이프를 만들기 위해서는 뜨거운 열로 재료를 녹여 파이프를 만들고 다시 식혀서 굳히는 과정이 필요한 데, 이 과정에서 종종 파이프가 굳기 전에 형상을 유지하지 못하고 늘어지는 처짐(새깅·Sagging) 현상이 발생한다"면서 "XLS10B 소재 개발로 이러한 처짐 저항성이 높고, 용융 강도까지 확보하면서 초대형 파이프 생산까지 가능해졌다"고 말했다.

한재혁 한화토탈에너지스 소재개발 1팀 팀장이 지난달 23일 대산연구소에서 펠릿이 생산되는 과정을 설명하고 있다. 한화토탈에너지스

한 팀장은 "그동안 수입산에 의존했던 PE100-RC 등급의 로우 새깅(LS·Low Sagging) 제품을 국내 기술로 완벽히 구현해냈다"면서 "국내에서 생산이 가능해지고 기술 지원도 빠르게 할 수 있다는 장점을 살려 다양한 산업 현장에 제품을 공급하고 있다"고 말했다. 한화토탈에너지스가 만든 대구경 파이프용 소재는 강릉 안인 화력발전소, 평택 고덕 하·폐수처리장, 울산 복합 에너지클러스터, 여수 액화천연가스(LNG) 터미널 등에서 쓰이고 있다.

우수한 소재는 입소문을 타고 해외에도 알려졌다. 중국의 원자력 발전소 냉각수 배관과 칠레 리튬 사업용 담수화 설비 등 메가 프로젝트에도 활용되고 있다.

새로운 소재 디자인을 완성했다고 하더라도 이를 공장에서 직접 뽑아내는 일은 또 다른 모험이다. 한 팀장은 "화학 공장은 24시간 중단 없이 흘러가는 연속 공정 체제인데 샘플을 얻기 위해 공장 조건을 바꾸면 하루 손실이 약 1200t에 달한다"고 말했다. 그는 "기회비용을 최소화하고 연구·개발을 위해 투자한 2년의 세월을 물거품으로 만들지 않으려면 초기 단계에서부터 판단을 잘하기 위해 머리를 맞대야 한다"고 덧붙였다.

유럽 시장 수요를 위한 신소재 인증도 준비 중이다. 한 팀장이 몸담고 있는 연구소는 내열성까지 높은 PE100-RC-RT 제품을 개발했으며 올해 말 인증 획득을 추진하고 있다. 한 팀장은 "유럽에서는 해상풍력 발전 전력을 내륙의 수요처로 송전하기 위해 지중 매설관과 지중 매설관 보호를 위해 파이프관을 사용하는데 파이프관은 송전관에서 발생하는 높은 열을 견딜 수 있어야 한다"면서 "신규 개발 제품이 적용될 수 있도록 인증을 통과하기 위해 최선을 다할 것"이라고 말했다.

이현주 기자 ecolhj@asiae.co.kr