[역사에게 역사를 묻다 - 제8편] GS칼텍스 윤활유 사업 변천사 | GS칼텍스 미디어허브

GS칼텍스 윤활유 산업에 대한 TMI 10가지

윤활유 산업 약사(略史)

윤활유 산업의 발달은 산업 및 기계의 발달과 밀접한 상관관계를 가지고 있다. 산업혁명 초기에는 대부분의 기계 운전조건이 까다롭지 않아 순광유(純鑛油)만으로도 충분히 윤활을 할 수 있었다. 그러나 제2차 세계대전 이후 모든 산업설비 및 장치의 기술이 크게 진보되고 운전 조건이 가혹해짐에 따라 고온·고압·고부하의 조건에서도 견딜 수 있는 고성능의 윤활유가 필요하게 되었고, 윤활유의 기술발달도 급속도로 이루어졌다.

우리나라 윤활유의 역사도 산업 발달과 궤를 함께했다. 1949년 한미석유운영협정에 의해 Standard, Shell, Caltex 등 3개 석유 회사가 합작 투자하여 설립한 KOSCO(한국석유 저장주식회사)가 석유 제품과 함께 윤활유 제품을 수입해 1950년대 후반까지 국내 시장에 독점 공급했다. 당시는 Mobil, Shell, Esso 등 외국 윤활유가 주류를 이루고 있었고, 일부 군수품이 유출되어 암시장을 형성하기도 했지만 전반적으로 공급량이 부족하고 가격도 상당히 비싸, 소규모 공장이나 개인은 윤활유를 구하기조차 힘들었다.

그러다 1961년에 극동석유가, 1962년에는 대한정유, 해동정유, 동방정유, 미창석유, 동양정유, 삼양정유 등이 저급의 윤활유를 생산하기 시작했다. 이처럼 윤활유 생산 업체가 한꺼번에 난립하게 되었던 것은 1962년 5월에 내려진 윤활유 수입금지 조치로 국내 생산제품의 판매이윤이 커졌기 때문이었다. 1964년 4월에는 대한석유공사가 영업을 개시하면서 합작선인 미국 Gulf의 고급 윤활유를 수입해 국내 시장에 공급했다.

이때부터 국내 윤활유 시장은 대한석유공사가 공급하는 고급 윤활유 시장과 극동정유를 비롯한 중소 제조업체가 공급하는 보통 윤활유 시장으로 양분되었으며, 철도청이나 한전 등은 직접 해외에서 윤활유를 수입하기도 했다. 1968년 들어서자 대한석유공사는 윤활유의 자체 생산을 시작했고 극동정유도 고급 윤활유를 생산하기 시작했으며, 다음해인 1969년 4월에는 우리 회사도 윤활유 시장에 처음으로 등장하게 되었다.

우리 회사는 1969년 4월부터 휘발유 엔진오일 ‘카스텀 파이브스타 모터오일’ 등 칼텍스의 고품질 윤활유 완제품을 도입해 판매하면서 윤활유 사업을 시작했다. 그러나 다양한 제품을 적기에 공급하는 데 어려움이 있었고, 극동석유·대한석유공사 등 배합 공장을 가동하고 있던 선발업체에 비해 제품의 종류나 가격면에서 경쟁력이 떨어졌다.

더구나 윤활기유 수입에는 24.4%의 관세가 붙는데 비해 완제품 수입에는 98.5%라는 고율의 관세가 부과되어 매우 불리한 입장이었으므로 하루 빨리 윤활유공장을 건설해야 했다. 윤활유는 원유 정제 공정에서 나오는 잔사유를 감압증류한 후 용제 처리 혹은 수소 처리, 그리고 탈납 공정을 거쳐 만들어진 윤활기유에 청정분산제·산화방지제· 부식방지제·점도지수향상제 등 각종 첨가제를 배합하여 만든다.

제조 공정은 기유제조공정, 기유정제공정, 배합공정으로 구성되는데 우리 회사는 기유를 수입해 사용하고 배합시설만 건설하기로 했다. 우리 회사의 윤활유 공장은 1969년 5월 인천저유소 내에 착공하여 그 해 11월에 완공되었다. 건설 당시 생산능력은 하루 200배럴 규모였으며, 기유 저장탱크 3기(3,180㎘), 윤활유 배합탱크 3기(45㎘), 완제품 저장탱크 5기(77㎘)로 구성된 배합시설과 200리터 충전기 2라인, 4리터 충전기 1라인으로 구성된 충전시설을 갖추었다.

이로써 우리 회사는 윤활유공장 완공과 함께 1969년 11월 25일 칼텍스(아시아)주식회사와 윤활유 제조 및 상표 사용계약을 체결하고 1970년부터 윤활유제품을 본격적으로 생산하기 시작했다.

윤활유 생산의 메카, 인천 윤활유공장

인천시 서구 원창동에 소재한, 2만여 평에 달하는 인천 윤활유공장은 하루 9,000배럴의 윤활유 생산능력을 갖추고 있다. 용도에 따른 자동차용, 산업용, 해상용 등 윤활유의 종류만 해도 약 300여 종에 달하며, 포장별 분류까지 포함하면 1,000여 종이 넘는다.

윤활유를 제조하기 위해서는 윤활기유 80~85%에 첨가제를 15~20% 정도 투입한다. 최첨단 수첨분해공법으로 만들어진 고품질의 윤활기유를 사용하기 때문에 회사가 생산한 윤활유는 탁월한 성능을 보장하며 자동차용, 산업용, 선박용 및 기타 특수유 등에서도 뛰어난 품질과 경쟁력을 보유하고 있다.

현재 업계 선두를 달리고 있는 내수시장은 물론 중국·러시아·일본·인도 등 50여 개국에 윤활유 완제품을 수출하고 있다. 중국에서는 장기판매 계약을 체결하고, 인도에서는 지역 특화 마케팅으로 꾸준한 성장세를 유지하고 있다. 인도법인을 비롯해 중국법인과 모스크바지사를 설립하는 등 윤활유 사업의 글로벌 보폭을 넓혀가고 있다.

회사의 인천 북성동 공장은 1969년에 지어진 시설로 이곳에서는 드럼 단위의 윤활유 제품과 벌크 제품, 그리스(Grease) 제품이 만들어져 출하되는 곳이자, 배로 운반된 윤활기유가 입하되는 곳이었다. 이후 회사는 1988년 9월 대한준설공사로부터 인천시 서구 원창동 부지 6만 6,000m2(2만 평)를 매입해 신윤활유공장을 건설했다.

1986년에는 연산 3,600톤 규모의 그리스 생산시설을 가동하기 시작했고, 이후 생산시설 확장과 자동화로 1990년대 중반에는 북성동과 원창동 두 군데의 윤활유공장에서 하루 4,000배럴의 윤활유와 연간 6,000톤의 그리스를 생산했다.

북성동 공장에서 15분 내외의 거리에 위치해 있는 원창동 공장은 1994년 1월 1일 가동을 시작했다. 북성동 공장에서 배합한 제품을 충전 설비를 갖춘 원창동 공장에서 용기에 담아 출하하는 방식이었다. 원창동 공장에서는 소포장 단위로 출하하는 윤활유 제품이 주로 만들어졌다.

2008년 공장 통합에 대한 6시그마의 BB프로젝트가 시작된다. 두 공장을 일원화하는 LOBP U&R(Lube Oil Blending Plant Unification & Rationalization) 프로젝트는 2008년부터 실행에 옮겨 2009년 3월 완료했다. 2009년 4월 1일부터 원창동에서 배합과 충전을 일괄적으로 처리했다. 2012년 3월 해외 윤활유 시장 확대에 따른 수출물량 증가에 대비해 저장과 출하시설을 확충하고, 재고관리를 효율화하기 위해 윤활유 글로벌 물류센터를 준공했다.

인천 윤활유공장의 무재해 기록은 또 다른 자랑이다. 2005년 3월 30일 무재해 기록이 측정되기 시작한 이후 많은 건설공사 등의 안전 위해 요소가 많았음에도 2016년 3월 30일 무재해 11년 기록을 달성했다. 무재해의 비결은 끊임없는 개선활동과 철저한 리스크 분석, 원칙을 준수하는 조직문화였다. 사업장의 안전·환경 관리뿐만 아니라 설비와 시설, 공정에 이르기까지 창의적인 개선활동으로 생산량을 꾸준히 증가시켜왔으며 제조원가 절감, 생산성 향상, 품질관리 강화로 제조 경쟁력 강화를 꾸준히 실행했다.

해외 판매 물량 증가에 맞춰 생산 유종과 포장단위를 다양화하고, 물류시설을 확장하는 등 제품의 안정적인 생산, 공급을 위해 다양한 활동을 실행하고 있다. 인천 윤활유공장은 안전을 최우선 가치로 여기고 KOSHA 18001, ISO 14001시스템을 기반으로 체계적인 안전관리에 힘쓰고 있다. 특히 작업자 주도형 자율형 안전문화 형성으로 무재해 환경을 가꾸어가고 있다.

혁신적인 연구로 윤활유 시장을 개척

1970년대 이후 국내 고급 윤활유 시장은 회사를 비롯해 유공, 극동셸, 모빌코리아 등 4개 회사가 약 85%를 점유하고 있었다. 1988년 이수화학, 1989년 쌍용정유와 경인에너지가 고급 윤활유 시장에 진입하면서 판매 경쟁이 한층 치열해졌고, 가격 할인 경쟁이 가속화되면서 시장가격이 급속히 하락했다.

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회사는 이러한 상황을 타개하기 위해 생산라인의 자동화, 소포장 제품의 디자인 개선 그리고 자체 브랜드 제품 개발에 박차를 가했다. 회사의 윤활유 영업은 초창기 기술판매부라는 조직으로 시작돼 이후 기술 서비스 조직과 판매 조직으로 분화하는 과정을 밟았다.

윤활유 사업 개시 이래 기술 서비스의 수준을 높이기 위해 칼텍스 기술본부가 있는 호주 시드니의 칼텍스 국제기술센터(CITC)에 매년 정기적으로 사원을 파견해 세계 수준의 윤활유 기술 교육을 이수했다. 칼텍스 실험실 표준화 프로그램(CLSP)에도 참가해 칼텍스 산하 전 세계 실험실 중 정확도와 신뢰도 면에서 우수한 실험실로 인정받았다.

1985년에는 첨단 기술과 관련한 광범위한 정보를 입수하기 위해 국제적 권위가 있는 미국윤활학회(STLE: Society of Tribologists and Lubrication Engineers)와 국제윤활그리스협회(NLGI: National Lubricating Grease Institute)의 정규 회원사로 가입했다. 1987년에는 사우디아라비아 국영 석유회사 페트로민(Petromin)의 윤활유 및 그리스 공장에 제품 생산 및 관리 기술을 제공함으로써 국내 최초로 윤활유 생산기술을 수출했다.

윤활유, 그리스 및 부동액 전 품목 KS 표시 허가를 위해 노력한 결과 1991년 말 전 제품 생산량의 99%가 KS표시 허가품목이 됐다. 회사는 1992년 6월 정유업계 최초로 한국유통정보센터로부터 제조업체 코드(Bar Code No 1470) 등록증서를 발급받아 생산하는 윤활유 제품 용기에 바코드를 표시해 효율적인 물류관리를 할 수 있었다. 또한 생산·판매·자재 관리를 일원화해 원가절감과 품질 향상을 도모했다.

회사는 1993년 2월 전국 카센터 1,000개소를 대상으로 현장조사를 실시해 ‘포장용기 차별화’와 ‘폐용기 수거’를 중심으로 한 윤활유사업 혁신전략을 수립하고, 1994년 3월 세계 최초로 폴리프로필렌 재질의 윤활유 용기인 ‘루보트’를 이용한 윤활유 제품을 출시해 시장에 돌풍을 일으켰다. 사용한 폐용기는 수거 전문회사의 특장차로 카센터와 세차장을 순회하면서 무상으로 수거해 재활용했다.

이 전략은 대성공을 거두어 제품품질 향상, 고객 만족도 증진, 환경보호를 동시에 이루어, 1995년에는 윤활유사업 개시 27년 만에 국내 고급윤활유시장의 1/3을 점하며 업계 리더의 지위를 차지했다. 이후 회사는 1997년 11월 ISO 9002의 국내 및 해외 인증, 2000년 9월 ISO 14001 환경경영 시스템 인증, 2001년 11월 정유업계 최초의 QS-9000 품질 시스템 인증, 2005년 11월 정유업계 최초의 ISO/TS 16949 품질경영 시스템 인증을 획득하는 성과를 거뒀다. QS-9000은 미국 자동차업체 빅-3(다임러크라이슬러, 포드, 제너럴모터스)와 트럭 제조회사에 의해 만들어진 품질 시스템이다.

ISO/TS 16949 품질경영 시스템 규격은 QS-9000 시스템 규격과 독일, 프랑스, 이탈리아를 중심으로 하는 유럽 자동차회사가 요구하는 규격을 추가한 ‘국제 규격’이었다. 특히 이 품질경영 시스템은 최신의 품질경영, 프로세스 관리 등의 개념을 포괄함으로써 국가별 또는 자동차 업체별 다양한 요구사항의 혼란을 막고 전 세계가 공통으로 인지할 수 있도록 국제표준(ISO)으로 통합된 ‘신규 규격’이었다. 이로써 회사는 기존의 품질경영 시스템과 관련한 제품별 KS, ISO 9001, ISO 14001, QS 9000, ISO/TS 16949에서 요구하는 모든 기준을 충족했다.

반고체 윤활제 그리스

윤활제(Lubricant)를 외관 형태로 분류해 보면 액상의 윤활유와 반고체상의 그리스 및 고체 윤활제로 나눌 수 있다. 그리스(Grease)란 유체성분, 증주제, 첨가제로 제조된다. 증주제(Thickeners)란 유체성분을 반고체상의 구조로 전환하기 위해 첨가하는 성분이다. 주로 금속비누가 사용되며, 그리스의 특성을 결정하는 데 가장 큰 영향을 준다. 여기에 그리스의 성능을 높이기 위해 각종 첨가제가 투입된다.

인천 윤활유공장에 위치한 그리스 공장은 1986년 4월 일본 쇼와쉘과의 기술제휴로 연간 3,600톤 규모의 생산설비로 준공됐다. 기본시설은 비누화 반응기, 냉각조, 혼화조로 구성됐다. 현재는 냉각시설 등의 시설개선으로 연 8,000톤 규모의 생산능력을 가지고 있다.

1991년 8월에는 그리스 시험생산 설비인 파일럿플랜트를 설치해 그리스 제품을 자체 개발할 수 있는 기반을 구축했으며 공정개선, 생산성향상, 제품품질개선을 통해 생산원가 절감에도 기여하고 있다. 그리스 제조공정은 반응기, 냉각기, 혼화기, 균질기, 충전기의 다섯 단계로 나뉜다.

기유를 지방산, 금속수산화물과 고온에서 반응시켜 반고체의 금속비누를 형성하는 반응기, 이를 온도조절을 통해 정해진 속도로 냉각하고 휘저어 원하는 금속비누의 섬유구조를 형성하는 냉각기, 기포와 이물질을 제거하고 성능 향상 첨가제를 투입하는 혼화기, 물리적인 힘인 전단력을 가해 금속비누 섬유 길이를 일정하게 맞춰주고 고르게 분산시키는 균질기, 마지막으로 제품을 용기에 포장하는 충전기의 과정을 거치는 것이다.

그리스 제조를 ‘손가락 끝의 예술(Art of Thumb)’이라고 부르는 까닭은 단순히 다섯 가지 공정을 거친다고 해서 똑같이 만들어지지 않기 때문이다. 경험과 육감에 의해 많은 부분이 좌우된다. 실제로 그리스를 생산할 때 검지와 엄지로 시료를 만져보고 그 감각으로 미묘한 제품 간의 차이를 구별해낸다.

이렇게 공정 하나하나의 과정을 눈으로 보고, 소리를 듣고, 손으로 만져보고, 냄새를 맡아가며 품질을 맞춰낸다. 같은 사람이 같은 방법으로 만들어도 똑같은 제품이 나오지 않는 그리스는 표준화하기 힘든 제품 중에 하나다. 원료들의 물성치도 제각기 다르고, 반응하는 과정에서 온도·압력·시간에 따라 규격미달(off-spec) 제품이 나오기 쉽다.

고객사가 원하는 까다로운 물성을 맞출 수 있는 비법이란 없다. 증주제와 첨가제의 함량, 온도와 압력, 시간 등 여러 가지 반응 조건들을 계속 변경해 가면서 수십 차례의 파일럿 생산과 실험을 통해야만 고객사가 원하는 품질을 만족시킬 수 있다. 현재 4개 품목 30여 제품을 연간 8,000톤 가량 생산하고 있다. 30여 년 사이 점진적인 생산효율 증대로 생산 규모를 두 배 이상으로 늘렸고, 기술개발을 통해 자체 브랜드 제품을 내수와 수출용으로 활발하게 생산하고 있다.

잔사유의 부가가치를 높이다

윤활기유는 온도 변화에 따른 점성의 차이가 작고, 낮은 온도에서도 유동성을 가지는 탄화수소 화합물로서 각종 윤활유의 원료로 사용될 뿐만 아니라 금속가공, 고무배합, 화이트오일(화장품·의약품) 등의 원료로 광범위하게 사용된다. 윤활기유는 상압증류탑(CDU)에서 LPG, 납사, 경유 등을 정제한 후 나오는 상압잔사유(AR)를 원재료로 해서 만든다.

상압잔사유를 감압증류탑(VDU)에서 진공 처리하면 감압가스오일(VGO)과 감압잔사유(VR)가 생산된다. 감압가스오일은 다시 수첨분해공정을 거쳐 납사·등유·경유와 같은 경질 석유제품과 왁스유(Waxy Oil)로 바뀌고, 이 왁스유가 다시 공정을 거쳐 윤활기유로 변신한다.

회사는 2007년 9월 하루 1만 6,000배럴(연산 80만 톤) 생산 규모의 윤활기유공장을 완공하면서 윤활기유 사업에 진출했다.

이후 지속적 공정 최적화와 운전 개선활동으로 2010년 하루 2만 3,000배럴(연산 115만 톤)로 생산능력을 확대했으며, 2011년 시설 개선을 통해 하루 2만 6,000배럴(연산 130만 톤)의 생산능력을 확보했다. 윤활기유는 윤활유의 약 90%를 차지하는 주원료로서 윤활유의 품질을 결정한다.

회사는 2007년 제2중질유분해시설(HCR) 준공과 함께 최첨단 수첨분해공법으로 환경 친화적인 고품질 윤활기유를 생산해 자동차용과 산업용 윤활유 제조업자가 요구하는 까다로운 조건을 만족시키고 있다. 회사는 2015년 생산 모드 최적화를 통해 고급 기유인 ‘그룹 III’ 제품 생산량을 증대해 전체 생산량의 70% 이상을 수출하고 있으며 중국, 인도, 동남아시아 등 해외 거점에 영업 네트워크를 구축하는 등 적극적인 판매 네트워크 확장과 신규 고객 확보를 통해 글로벌 시장에서 영향력을 확대해 나가고 있다.

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김성우 부장 | 브랜드관리팀

[역사에게 역사를 묻다 – 제8편] GS칼텍스 윤활유 사업 변천사