한화토탈에너지스 '파이프용 PE100-RC 신소재'

균열 저항성 크게 향상

주요 기간시설 활용 전망

지난해 176억 매출 달성

◆ IR52 장영실상 ◆

왼쪽부터 김영구·박은진 프로, 한재혁·한지욱 팀장. 한화토탈에너지스

국내 연구진이 기존보다 10배 이상 튼튼한 파이프라인 소재를 개발했다. 한화토탈에너지스가 개발한 '고강성·대구경 차세대 파이프용 PE100-RC 신소재'가 2025년 12주차 iR52 장영실상 수상 제품으로 선정됐다. 이 제품은 기존 대비 균열 저항성이 향상된 소재로, 향후 국가 주요 기간시설을 건설할 때 활용될 전망이다.

지금까지 산업계에서는 폴리에틸렌으로 만든 파이프를 주로 사용해왔다. 플라스틱의 일종인 폴리에틸렌은 금속보다 가볍고 부식이 잘 생기지 않아 1960년대 이후 물질을 수송하는 파이프라인으로 널리 사용됐다.

파이프라인은 버틸 수 있는 압력에 따라 여러 종류로 나뉜다. 약 99기압인 10메가파스칼(Mpa)까지 버틸 수 있는 소재인 PE100, 8Mpa을 버티는 PE80 등이 있다. 하지만 압력을 잘 버틴다고 해도 매설할 때 생기는 외부 손상 때문에 균열이 일어날 수 있다.

이번에 한화토탈에너지스가 개발한 소재는 10Mpa까지 버티면서도 기존 소재보다 균열 저항이 10배 이상 뛰어나다. 기존 소재가 500시간 정도 버틸 수 있었다면, PE100-RC의 균열 저항성은 1년 이상 유지된다.

폴리에틸렌은 탄소 분자가 수천 개에서 많게는 수십만 개까지 이어져 있는 고분자다. 개발진은 소재의 분자구조를 정밀 제어하는 기술을 통해 분자 간 얽힘을 미세하게 제어할 수 있다고 밝혔다.

분자들을 촘촘하게 연결한 덕에 파이프라인을 대구경으로 만들 수 있는 것도 장점이다. 기존 파이프의 구경은 보통 600㎜ 정도에 그쳤으나, PE100-RC는 2000㎜ 이상 대구경으로 만들 수 있어 향후 산업계에서 다양하게 활용할 것으로 보인다.

2023년에 개발된 PE100-RC는 지난해 1만1000t을 생산해 176억원의 매출을 달성했다. 한재혁 한화토탈에너지스 PE연구팀장은 "이번 신소재는 원자력발전소, 반도체 공장 등 국가 기간산업의 대구경 파이프라인에 수입재를 대체해 사용될 것으로 기대한다"고 말했다.

주최 : 과학기술정보통신부

주관 : 매일경제신문사 한국산업기술진흥협회

[최원석 기자]