2. 군산공장, 세계 최초 원료-수지-콤파운드 일관생산 체계 구축

2013년 10월 도레이 닛카쿠 아키히로 사장이 PPS사업과 관련 기술을 한국에 이전한다고 발표했다.
이영관 회장은 전라북도 군산시 새만금산업단지에 PPS 수지, 콤파운드, 원료인 황화수소나트륨(NaSH)과 파라디클로로벤젠(p-DCB)까지생산할 수 있는 공장을 건설하기로 결정했음을 밝혔다. PPS의 원료부터 수지, 콤파운드 제품까지 가능한 일관체계를 갖는 공장을 세계 최초로 건설하는 것이었다.
2013년 11월 전라북도, 군산시, 새만금개발청, 한국농어촌공사와 도레이, 도레이첨단소재는 새만금산업단지에 입주를 계약하는 MOU를 체결했다. 새만금산단 내의 약 21만 4,876㎡(약 6만 5,000평) 부지의 PPS 공장에는 도레이가 투자하는 외국인직접투자자금(FDI) 860억 원을 포함해서 총 3,000억 원을 투입하기로 결정했다. 공장 가동이 시작되는 2015년 하반기부터 연간 PPS 수지 8,600톤, PPS 콤파운드 3,300톤을 생산하고 향후 설비 증설을 통해 생산량을 두 배로 확대해 나간다는 방침을 세웠다. 군산공장이 가동에 들어가면 PPS 수지의 수입대체 및 수출증대 효과는 1조 2,000억 원, 공장의 신규 직접고용 150여 명 등의 경제적 효과를 낼 것으로 기대됐다.

국산 PPS 생산시대 개막, 수입대체는 물론 수출 증대 기여

2014년 7월 PPS 군산공장 기공식을 열고 한국의 PPS 수지 및 콤파운드 대량생산 시대가 열렸음을 상징적으로 알렸다.
도레이첨단소재는 도레이와 협력하여 PPS의 토탈 솔루션을 제공함으로써 자동차 부품 및 전기·전자부품 기업 등 전후방 관련 산업과의 시너지를 창출해 업계에 활력을 불어넣을 것으로 기대를 한 몸에 받았다.
군산공장은 도레이의 첨단 PPS 기술을 이전받아 세계 최고의 경쟁력을 갖춘 공장으로 완성한다는 목표 아래 건설에 매진했다. 그 결과, 2015년 5월 콤파운드 공정 완공을 시작으로 하루가 다르게 새로운 면모를 갖추었다. 2015년 6월에는 황화수소나트륨 공정을 완공하고 2015년 10월에는 PPS 공정을 완공했다. 2016년 4월 상업생산을 시작함으로써 본가동이 개시됐다.
2015년 9월 군산공장의 임직원들은 설레는 마음으로 PPS 콤파운드 ‘TORELINA’의 첫 출발을 기념하는 제품 출하식을 맞았다.

이날의 첫 생산물량 중 불량률이 일본 도카이공장과 비슷한 수준으로 낮게 나와 본사 관계자들을 놀라게 했다. 군산공장은 그날의 PPS 콤파운드 1톤 생산을 시작으로 한국을 넘어 아시아와 세계 시장으로 본격적인 발걸음을 내디뎠다.
도레이첨단소재는 PPS 수지의 콤파운드 제품 판매강화에 중점을 두었다. 한국 내에서는 주로 자동차 용도를 중심으로 한 시장을 연 10% 정도로 예상하고 있는 가운데 시장점유율 50% 이상을 확대하기 위해 주력했다. 특히 앞으로 고성장이 기대되는 친환경 자동차에 탑재 되는 부품, 보일러와 관련된 금속 부품을 수지화한 아이템 등 고객과 함께 제품화를 진행하고 시장을 창출해 나갈 것이다.

도레이의 전폭적인 기술지원

도레이첨단소재는 PET 중합에 대한 경험은 많이 축적하고 있었지만 PPS 중합은 새로운 노하우를 개발해야 했다. PPS 수지의 생산은 크게 플래시(Flash)와 퀜치(Quench) 공정으로 나뉜다. 탈수→중합→세정→포장의 순서로 생산하는 것은 동일하지만, 또 다른 공정을 거치면서 연속 생산이 아닌 배치 프로세스를 거치게 되는데 이 각각의 배치 사이클 과정과 각 단계별 작업시간을 서로 맞추어 주는 것이 효율적인 생산의 핵심과제였다.
도레이첨단소재는 PPS가 생산되는 공정을 직접 보면서 배울 수 있도록 관리자와 오퍼레이터들을 일본의 도카이공장으로 파견시켜 교육에 참여시켰다.
또한 제조조건서에 따른 공정조건 정립과 공정개선, 생산 안정화 및 공정 정비(SSD)를 위한 기술을 지원받음으로써 생산 공정에 대한 적응시간을 단축했다.
공정조건 건립 및 공정개선, 생산 안정화 기술과 생산 시 제품의 품질관리, 그리고 공정 트러블 발생 시 트러블슈팅 및 정기적인 공정 생산설비 점검과 마모에 대한 관리 등 전폭적인 지원에 힘입어 자체 운영 노하우를 정립해 나갈 수 있었다.

철저함과 속도감의 융합으로 성공적인 준공과 가동

도레이그룹의 고유한 제도인 출향제도에 의해 일본에서 한국으로 도레이 관리자들과 기술자들이 지원을 나왔다. 도레이첨단소재 군산공장 직원들은 공장을 건립하고 기술을 이전받는 기간 동안 선제적으로 길을 개척한 도레이 직원들이 보여준 여러 모습에 깊은 감화를 받았다.
도레이 직원들은 문제 해결과 개선을 위해 현상 분석, 사전조사, 데이터 분석을 철저히 했다. 테스트나 문제해결, 공정개선 작업을 진행하면서 예상 가능한 모든 가설들을 세워서 하나씩 검증하는 방식으로 문제 해결에 접근하여 포인트를 잡았다. 사소한 디테일 하나하나까지 체크하고 기록해 두면서 가능한 모든 관리 요소를 정량화하고 표준화하여 보관해서 공정의 재현성을 확보하는 점에 철저함을 보였다.
또한 문제 현상에 대한 접근을 근거에 기준하여 움직이면서 문제가 발생하면 원인을 찾기 전 까지는 절대로 시작을 허용하지 않았다. 그러면서도 실행하기로 한 부분에 대해서는 꼭 지키면서 기본을 준수하는데 철두철미했다.
직원들은 일본식의 신중한 철저함과 한국식의 속도감이 융합된다면 세계 제1위의 업무효율과 성과를 올릴 수 있다는 기대감이 충만했다.

2016년 7월 기공 2년 만에 군산공장 준공식을 갖게 됐다. 도레이첨단소재는 이미 4월부터 공장을 본격 가동하여 PPS 수지와 콤파운드를 차질 없이 성공적으로 생산하기 시작했다. 준공식은 궂은 날씨에도 불구하고 주형환 산업통상자원부 장관, 송하진 전북도지사, 스즈키 히데오 일본대사, 문동신 군산시장 등 정·관계 인사들이 참석하여 성황을 이루었다.
이영관 회장은 국내를 넘어 중국, 아시아, 유럽 시장의 고객에게까지 최고의 품질과 서비스를 제공하고, 한국의 PPS 중핵거점으로 성장하여 국가경제에 기여하겠다는 포부를 밝혔다.
닛카쿠 아키히로 사장은 군산공장을 전략 거점으로 삼아 PPS사업을 확대 육성하여 글로벌 No.1의 지위를 굳건히 하리라 확신한다고 치하했다.
주형환 장관은 축사에서 정부는 한국에 지속적인 투자를 아끼지 않은 도레이에게 감사를 표하며, 군산공장의 완공을 기반으로 한국 화학산업이 우수한 기술적 토대를 확보하게 되었고, 도레이 역시 한국의 산업기반과 FTA를 활용해 양국의 상호협력으로 밝은 미래를 만들어가자고 격려했다.
그리고 2017년 10월, 드디어 p-DCB 공정이 완공됐다.

대표이사를 리더로 군산공장 안정화 TFT 구성

2015년 11월부터 PPS 공정에 대한 시운전을 개시하였으나 초기 트러블이 발생했다. 더구나 2015년의 겨울에는 폭설과 한파로 인해 가동을 중지하고 동결에 대한 보완작업에 들어갔다. 군산공장은 일본도카이공장을 모델로 했지만, 양 지역간의 기후·온도 차이로 인해 예상치 못한 돌발 변수가 발생한 것이다.
도레이의 기술자들과 트러블에 대처해 나갔지만 처음 가동하는 설비들에 대한 이해와 운전경험이 부족했던 한국 근무자들은 많은 난관에 맞닥뜨릴 수밖에 없었다. 퇴근시간도 없었고 설령 퇴근을 하더라도 설비고장으로 긴급호출을 받아 다시 공장으로 돌아오는 일이 비일비재했다.
2017년 9월 군산공장의 조기 안정화를 위해 전해상 대표이사를 리더로 ‘군산공장 공정안정화 TFT’를 구성하고 활동에 들어갔다. 도카이공장에서 지금까지 발생했던 모든 고장에 대해 리스트 업하여 군산공장에서 발생했던 고장과 잠재 고장에 대해 본질적인 원인을 조사하여 이를 개선하는 활동이었다.
그 결과, 군산공장에서 발생하였던 중대한 고장의 70%정도에 대한 본질적인 원인을 파악하고 항구적으로 대응할 수 있는 대책 수립을 완료할 수 있었다. 또한 도카이공장의 과거 트러블을 참조해서 잠재적인 고장 인자를 제거하여 설비고장을 미연에 방지할 수 있도록 조치했다.
TF팀의 공정안정화 활동 결과 플래시와 퀜치의 생산량 증대로 연간 139억 원의 개선효과를 이룰 수 있었다.

D project 실행, 도카이 공장보다 원가를 낮추자

2018년부터 점차 트러블의 발생 횟수가 줄어들면서 PPS 공정은 안정세로 접어들기 시작했다. 트러블 발생건수는 해마다 줄어들었고, 차질 생산량도 매년 감소하기 시작했다.
공정이 안정됨에 따라 도레이첨단소재는 그 다음 목표를 도카이공장보다 더 경쟁력 있는 원가 수준 달성으로 정하고 이를 위해 2018년부터 PPS 원가개선 프로젝트를 시작했다.
PPS수지사업부의 ‘D 프로젝트’ 과제로 우선 군산공장과 도카이공장의 원가표를 비교 분석한 후, 개선이 필요한 공정을 선정하고 과제를 발굴해서 개선활동을 펼쳐 나갔다.
D 프로젝트는 전해상 사장이 과감한 개선을 통한 수익 향상을 위해 ‘D 프로젝트’라는 이름으로 시작된 전사 혁신 활동이다.
도카이공장은 독특한 특성을 갖고 있어서 일본의 전체 평균보다 낮은 유틸리티 단가를 보유하고 있다. 도카이공장은 큰 단지에 조성되어 자체 열병합발전소가 있어 스팀을 직접 만들어 쓰고 있었다. 전기료는 한국과 비슷한 수준이고 LNG는 일본이 더 싼데, 도카이의 이런 장점들을 뛰어넘어 도레이첨단소재가 대등한 원가경쟁력을 갖추기는 쉬운 일이 아니었다.
D 프로젝트의 과제 발굴 및 개선활동의 부문을 ‘비례비’와 ‘고정비’로 분류하고 각 부문별해당 과제 담당자를 지정해서 매월 그 과제에 대한 진척상황과 개선 결과를 팔로 업(Follow Up)하는 것으로 활동을 진행했다.
이 과정을 통해 PPS 공정에 대해 약 60여 가지의 개선과제를 도출해 내고 이를 바탕으로 설비개선이 필요한 부분에 보완 투자를 실시하여 공정이 원활하게 진행될 수 있도록 했다. 그리고 원부재료 구매단가를 낮추고, 유틸리티 비용 등을 절감하면서 작업성을 개선했으며, 작업부하 감소에 따른 절감 등 비례비와 고정비를 적극적으로 낮추었다.
또한 2018년 말부터 도카이공장의 PPS 공정에는 없는 신 공정을 개발하여 NMP의 로스를 절감시킴과 동시에 폐기물의 발생량도 감소시켜 용역비와 유틸리티가 낮아져 제조원가 경쟁력을 높이는데 일조했다. 마침내 2019년 10월 PPS 제조원가가 도카이공장을 앞지를 수 있었다.
이는 군산공장의 현장 직원들이 일체가 되어 많은 고민과 연구를 통해 아이디어를 찾아내어 실현함으로써 성공시킨 것이었다.
군산공장은 기존의 성과에 만족하지 않고 새로운 원가절감 과제를 발굴하기 위해 활동을 지속하고 있으며, PPS 및 콤파운드 공정의 진일보한 안정화와 경쟁력 있는 원가를 달성하기 위해 끊임없이 도전하고 있다.

제품과 기술서비스로 자동차 부품회사 티어 원 소재로 채택

TMM(Thermal Management Module)은 자동차 엔진의 효율 향상을 위한 부품으로 자동차에 의한 환경오염물질 배출 규제에 대응하고 연비를 향상시켜 자동차 제조기술을 진보하게 함으로써 향후 자동차에 대한 적용이 확대될 것이다.
TMM은 자동차 엔진 부품에 적용되기 때문에 내화학성과 내열성이 높은 기계적인 물성이 필요한데, 100℃ 이상의 고온에서 견딜 수 있는 소재로서 PPS의 적용만이 유일한 해결책이었다.
도레이첨단소재는 TMM 적용을 위해 도레이 관계부문과의 협력을 통해 기초 기술 개발을 진행했고, 제품 적용을 위해 고객사와 협업하여 제품화에 박차를 가했다.
국내·외의 4개 회사가 치열한 경쟁을 벌인 제품 물성 심사에서 도레이첨단소재의 열순환 물성이 경쟁사에 비해 떨어진다는 평가가 나와 후보군에서 제외될 위기를 맞았다. 도레이첨단소재는 즉시 도레이그룹과의 협업을 통해 근본적인 원인을 찾기 시작했다. 그 결과 심사에서의 평가 방법에 문제가 있었음을 파악하고 CAE (Computer Aided Engineering)와 실제 제품 평가를 통해 심사평가에 오류가 있었음을 증명함으로써 후보군에서 탈락할 뻔한 위기를 극복했다.
도레이첨단소재는 PPS 생산에서 일관 생산체제를 갖추고 있고 현지에서 만들어 바로 현지에 공급한다는 납품의 신속성과 축적된 경험에 의한 고도의 기술 지원이 가능한 체계를 구비하고 있음을 인정받아 자동차 부품회사 티어 원(Tier 1)의 소재로 채용됐다. 이는 단순히 PPS의 생산에 그치지 않고 끊임없이 용도를 개발함으로써 선제적으로 시장을 개척하고 제품 개발의 프로세스를 발전시켜 자동차용 소재메이커로 입지를 스스로 다져가는 혁신과 실천을 보여준 대표적인 사례라고 할 수 있다.

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