[IR52 장영실상] 한화솔루션 고순도 화학 소재 XDI

日독점 원료 국산화
더 얇고 선명한 렌즈 만든다

왼쪽부터 채승원 프로, 우은지 프로, 김지연 프로, 심유진 프로.

전 세계에서 두 번째로 상업화에 성공한 한화솔루션의 '자일릴렌 디이소시아네이트(Xylylene diisocyanate·XDI)'가 43주 차 IR52 장영실상을 수상했다.

XDI는 폴리우레탄 주원료인 이소시아네이트 화합물의 한 종류로 고굴절 안경 렌즈를 만드는 용도로 사용되며, 그 외에도 투명성이 필요한 점·접착제, 코팅제, 실란트 등 다양한 분야에 적용된다. XDI 순도 99.5% 이상인 고순도 XDI는 범용 이소시아네이트 대비 약 10배 이상 비싸고, 투명성과 굴절성이 우수해 기존 렌즈보다 약 30% 얇고 선명한 프리미엄 렌즈를 만들 수 있다.

신흥 공업국의 생활수준이 향상되면서 시력 교정이 필요한 인구가 증가하고 있다. 이에 고굴절 안경 렌즈 생산에 필수인 XDI를 찾는 수요가 늘고 있다. 이전까지 고순도 XDI는 일본 미쓰이화학에서 독점 생산·공급해 왔다. 범용 이소시아네이트인 TDI를 생산하는 한화솔루션은 소재 국산화 일환으로 2015년 고순도 XDI 개발에 착수해 2020년 고굴절 렌즈 원재료로 적용 가능한 고순도 XDI 상업화에 성공했다. 한화솔루션 XDI는 렌즈 황변의 원인으로 지목되는 불순물 함량이 경쟁사 대비 50~80% 수준으로 낮다.

XDI를 연구·제조하기 위해 필수적인 독성 가스 '포스겐'을 다루는 것은 난관이었다. 포스겐은 독성과 부식성이 강해 취급 시 극도로 조심해야 하고, 소량 운송이 불가능하기 때문에 생산시설에서만 다룰 수 있다. 하지만 연구 초기 단계부터 오랫동안 TDI를 생산해 노하우가 축적된 생산 공장의 도움을 받아 어려움을 극복할 수 있었다. 고순도 XDI가 독점 생산 공급되던 당시에는 렌즈의 또 다른 원료들과 패키지로만 판매됐다. 하지만 한화솔루션은 고순도 XDI를 단독 제품 형태로 공급해 고객사에 수급이 용이하고, 신규 제품 개발 시 원하는 다른 원료와 배합을 통해 다양한 제품 개발이 가능하다. 2020년 상업화 완료 이후 고순도 XDI 매출은 꾸준히 증가했다. 올해는 매출액 250억원을 달성할 것으로 예상된다. 렌즈 외에 다양한 분야로 적용 가능할 것으로 예상되며, 한화솔루션은 증가하는 수요에 맞춰 시설 증설을 검토 중이다.

한화솔루션 측은 "XDI 유도체 제품과 기존 고순도 XDI보다 내황변성이 더욱 강화된 신규 무황변 제품을 자체 개발 중"이라고 덧붙였다.

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[강민호 기자]

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