NEWS & INFORMATION FOR CHEMICAL ENGINEERS, Vol. 22, No. 4, 2004…419
( Ⅰ )
한 종 훈
서울대학교 응용화학부, [email protected]
화학산업은 국내 12대 주력 산업 중 하나로서 2001년 기준 매출액이 66조 2,700억원에 달하고 매출액 기준으로 전체 제조업의 11.3%(2001 년)의 비중을 차지하고 있다. 또한 80년대 이후 수출종목으로 부상하여 우리나라의 경제 성장 을 견인하고 미래 성장을 주도하고 있는 국가 주력 제조업이기도 하다. 하지만 최근 IT, BT, NT 등 신기술 연구에 막대한 투자가 이루어지 고 있는 것에 반해 기존 화학산업은 전통 산업 또는 굴뚝 산업으로 분류되어 연구 개발 투자가 상대적으로 미흡했으며 국내 우수 인력의 이공 계 기피, 젊은 기술 인력의 지방 근무 기피, 내 수 시장 침체, 강력한 노조 출현, 환경 및 안전 기준 강화 등 산적한 어려움들로 인해 산업 경 쟁력 향상에 심각한 어려움을 겪고 있다.
한편 한국의 강력한 경쟁국으로 부상하고 있 는 중국의 경우 연구 개발 지출(세계 3위)을 매 년 10~15% 속도로 증가시키면서 산업 고부가 가치화에 노력하고 있으며 이를 볼 때 우리 역 시 수출과 생산 측면에서 큰 비중을 차지하는 주력 산업에 투자하여 고부가가치화하지 않는 다면 국내 화학산업은 물론 나아가 국가 경제의 앞날이 위태로워질 수 있다. 대한상공회의소가 최근 발표한 ‘국내 주력 산업 현황 및 고부가가 치화 방안’ 보고서에 따르면 국가의 창조 능력 및 지식 경제 발전 능력 지표인 연구 개발 지출
에서 주력산업에 대한 GDP 대비 R&D 투자 비율(2002년)이 우리나라(2.91%)가 미국 (2.82%), 일본(3.09%)과 비슷한 수준을 유지 하고 있지만 투자 규모 면에서는 미국의 1/20(2,922억불), 일본의 1/20(1,279억불) 수준 인 144억불로 선진국에 턱없이 부족한 수준이 며 이를 해결하기 위해 R&D 부문의 정책 혁신, 인력 양성 강화, 핵심 기술 투자, 특허 기술 확 보 등에 더욱 노력해야 한다고 밝히고 있다.
이러한 시점에서 IT, BT, NT 등 신기술 개 발에 못지 않게 주력 산업에 신기술을 접목시켜 고부가가치를 이루어야 한다는 주장이 점차적 으로 호응을 받고 있다. 특히 향후 중국과의 경 쟁을 염두에 둘 때 상대적으로 높은 인건비 지 출로 인한 제품 원가 상승 부담을 최소화하기 위해서는 기존 공정을 최소의 인력으로 최고의 효율로 운전하여 최고 품질의 제품을 생산하는 것이 대단히 중요하다. 이를 해결하기 위해서 공정시스템 분야에서는 다변수 예측 제어, 실시 간 최적화, 통계적 공정 감시 및 진단, 생태 산 업 단지의 최적 설계, 유틸리티 공정의 최적화, 식스 시그마, 제약 이론, 생산 계획 및 스케쥴링, 환경/안전/보건 통합 관리 시스템 등 최근 급격 히 발전한 시스템 공학, 정보 공학, 경영 과학 등 IT 기술들을 화학 산업의 생산성 혁신에 접 목하여 화학 산업의 생산성을 지속적으로 혁신
단위 공정 내지 단위 공장 규모의 시스템에 대 한 개발은 지난 세기의 연구 결과로 많은 부분 이 미 포화 상태에 도달하였으며 21세기 화학산업의 혁신은 대상 영역을 확장하여 두 가지 방향으로
전개고 있다. 한편에서는 분자 수준 또는 그 이하 의 미세한 수준에 대한 연구를 진행하여 새로운 제품을 개발하고 생산하는 것이며, 다른 한편에서 는 단위 공장 이상의 대규모 산업 시스템에 대한 특·별·기·획
420…NICE, 제22권 제4호, 2004
하는 데 크게 기여해 오고 있다. 특히 이러한 IT 기술들은 대규모 설비 투자가 필요 없는 지식 기반 소프트 기술로서 소수의 전문 인력이 단 시간 내에 기업의 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 지식 서비스 산업에 속하므로 우수 인력이 풍부한 한국에서 집중적으로 투자할 필요가 있 을 것으로 보인다.
국내 기업들의 경우 급변하는 국제 시장에서 능동적으로 변화에 대처하기 위해 정부 주도형 기술인 NT나 BT와 달리 자발적으로 이러한 IT 기술 개발 및 적용에 집중 투자해 왔다. 삼성 석유화학, 삼성아토피나, 삼성SDI, LG칼텍스정 유, LG화학, 제일모직 등 국내 화학 분야 대기 업들 경우 이미 전사적 자원 관리(Enterprise Resource Planning), 공급망 관리(Supply Chain Management), 다변수 제어, 실시간 최 적화 등 IT 기술들을 적극적으로 도입하여 원 가 절감, 인력 절감, 에너지 절감, 환경 오염 물 질 배출 최소화 등 기업의 생산성 혁신에 절실 한 많은 문제들을 성공적으로 해결해 오고 있
다. 특히 21세기에 들어 와서는 미국 모토로라 와 GE에서 크게 성공한 생산성 혁신 기술인 식 스 시그마를 전사적으로 도입하여 수많은 생산 성 혁신 문제들을 해결해 나가고 있다.
본 고에서는 이와 같이 최근에 급속히 발전한 IT 기술들을 기존 화학 산업에 접목하여 획기 적으로 생산성을 혁신할 수 있는 다양한 기술들 을 2회에 걸쳐 다루고자 한다. 이번 회에서는 생태 산업 단지를 구축하여 산업 단지 전체의 원료, 부원료 및 에너지 활용률을 극대화하여 단지 소재 다수 기업들의 생산성을 혁신하는 기 술, 그리고 온라인 공정 데이터를 이용하여 화 학, 환경, 고분자, 전자 재료 등 다양한 산업의 공정을 감시하고 진단하여 품질 향상과 생산성 혁신을 달성할 수 있는 통계적 공정 진단 기술, 마지막으로 최근 유가 상승으로 에너지 문제가 국가 생존을 위협하고 있는 지금 국가 전체 에 너지 사용량의 막대한 비중을 점하고 있는 유틸 리티 공장의 에너지 사용량을 최소화할 수 있는 유틸리티 공정 최적화 기술을 소개하고자 한다.
이태용·윤창한*
한국과학기술원 생명화학공학과, [email protected]
*한화환경연구소, [email protected]
