호랑이는 가죽을 입고 사람은 옷을 입는다.

 ‘옷이 날개다’라는 속담이 있습니다. 사는데 있어서 중요한 것이 의식주(衣食住)라고 할 만큼 옷의 중요성을 강조한 말로, 인류는 역사가 시작된 이래로 입는 것에 늘 신경을 써왔습니다.

 13,000년 전 인류의 조상인 ‘네안데르탈인’들은 동물을 잡아 그 가죽을 이용해 옷을 만들어 입고, 사람이 죽으면 동물의 가죽을 깔아 시신을 매장했다고 하죠. 이렇듯 직조기술이 없었던 시대에는 동물을 사냥해서 그 가죽을 벗겨 옷을 해 입었고 양장, 섬유를 가공하는 방법을 개발하면서 옷감을 만들어 옷을 지어 입었습니다.

 

다양한 종류의 원단들 / fotupia님이 플리커에 올린사진

 인간은 섬유기술이 발전하기 전에는 주로 물리적인 가공을 거쳐 옷의 바탕이 되는 원단을 만들었습니다. 그러다 19세기 산업발달 등으로 인구가 폭발적으로 증가하고, 섬유를 사용할 곳이 많아지면서 천연섬유를 대체할 인조섬유를 개발하기 시작합니다. 1885년에는 나무나 면화로부터 추출한 섬유소를 질산으로 가공해 인조견(rayon)을 만드는 등 다양한 시도를 지속하다가 20세기부터 본격적으로 화학섬유가 등장하기 시작합니다.

 1938년 나일론이 생산되면서 합성섬유가 대량생산되기 시작합니다. 1950년에는 아크릴 섬유, 1951년에는 폴리에스테르가 선을 보이고 1959년에는 탄성이 강한 라이크라(Lycra)라는 섬유가 개발돼 천연섬유에서 합성섬유로 섬유의 패러다임이 서서히 바뀝니다.

 인간이 이용한 섬유는 셀 수 없을 정도로 종류가 많지만, 출신(?)에 따라 크게 나누자면, 천연섬유, 무기섬유, 합성섬유, 반합성섬유, 재생섬유로 나눌 수 있습니다. 어떻게 분류되는지 아래 표를 보시죠.

 

점차 낮아지는 첨유섬유 의존도

 합성섬유가 개발된 이래 천연섬유의 대표주자인 면은 꾸준히 점유율이 줄고, 나일론/폴리에스테르 등 합성섬유의 점유율은 꾸준히 늘고 있습니다. 그러다 1993년을 기점으로 X자를 그리며 면과 합성섬유의 전세가 역전됐습니다.

 면의 점유율이 줄고 있지만, 오히려 수요가 증가해 전세계적으로 면화 등 천연섬유의 몸값이 치솟고 있는 상황입니다. 공식 인구만 13억5,000만 명인 중국 국민의 소득수준이 높아지면서 의류 수요가 폭발적으로 증가하고 있는 것이 주 이유죠.

 작년 9월부터 올해 4월까지 중국은 자국 수요를 충당하기 위해 미국산 면화 100만 톤을 사들였는데, 이는 미국이 연간 생산하는 면화의 25%에 해당하는 양입니다. 중국정부는 중국산 면화보다 국제 면화 가격이 더 싼 관계로 전세계를 대상으로 면화 매입 프로그램을 지속적으로 가동할 예정이라고 합니다.

 

 면화 경작지 면적, 양 사육두수 감소로 인해 상승하는 면화의 가격 / Martin Pettitt님이 플리커에 올린 사진

 개발 여파로 면화 경작지 면적과 양 사육두수가 감소하는 것도 가격 상승의 원인입니다. 2007년 이후 전세계적으로 면화 경작지 면적과 단위면적당 면화 생산량이 감소하고 있으며, 양 사육두수 역시 사료값이 오르면서 하락세를 보이고 있는 것도 이유입니다.

 2011년에는 전세계 면화의 10%를 공급하는 호주와 파키스탄에 홍수가 발생해서 면화 가격이 2010년 대비 262% 급등했습니다. 당시에 전세계 의류회사들과 선물 트레이더들의 속이 바짝바짝 탔을 겁니다.

 

폴리에스테르! 내가 대세야

 오스트리아의 섬유기업 렌징(Lenzing)社가 발표한 섬유 보고서에 따르면, 2011년에는 약 8,400만 톤의 섬유가 지구상에서 생산된 것으로 집계됩니다. 이 중 천연섬유는 3,300만 톤, 화학섬유는 5100만 톤이 생산됐고, 천연섬유 중에서는 면화가 63%를 차지하고 있으며, 화학섬유 중에서는 폴리에스테르가 73%를 차지하고 있습니다.

 천연섬유/화학섬유 통틀어 폴리에스테르가 지구상에서 가장 많이 생산되고 있는 것이죠. 여기에는 이유가 있습니다. 폴리에스테르는 내열성과 탄성이 강해서 면으로만 옷을 지었을 때보다 옷의 수명과 착용감을 증진시켜주기 때문입니다. 또 폴리에스테르는 의류뿐 아니라 절연재, 항해용 로프, 돛, 그물, 공장의 컨베이어벨트, 낙하산 등 여러 곳에 사용되고 있으며, 내구성도 강해서 자동차용 소재와 도료로도 쓰이고 있습니다.

 

 의류뿐 아니라 다양한 곳에서 쓰이고 있는 폴리에스테르 / rednivaram님이 플리커에 올린 사진

 요즘에는 폴리에스테르의 장점을 최대한 살리고 단점(흡습성, 보풀, 정전기)을 최소화한 기능성 의류도 많이 보입니다. 등산복과 같은 아웃도어 의류를 만드는 고어텍스(Gore-tex, 상표명)도 폴리에스테르에 테플론(Teflon)계의 수지를 덧입혀 만드는 것이고, 운동선수들이 많이 입는 쿨맥스(Coolmax, 상표명)도 폴리에스테르를 사용해 만든 것입니다.

 또 기술이 발전하면서 속옷과 같이 피부에 직접 닿는 의류/위생용품에도 폴리에스테르를 많이 사용하고 있습니다. 물론 아직까지는 폴리에스테르 100%로 속옷을 제조하는 경우는 드물지만, 면과 혼방을 해서 각각의 장점을 살리고 있습니다.

 

놀랍다, 놀라워! PX의 변신

 이렇게 유용한 폴리에스테르는 PX에서 생산되고, PX는 납사에서 나옵니다. 그 순서를 살펴보면, 원유를 정제해 생산한 중질납사(HSR)는 방향족 함량이 낮으므로(10~15vol%) 방향족 함량을 높이기 위해 개질공정(Reformer)에 투입합니다. 여기서 생산된 개질납사(Reformate)를 끓는점에 따라 분리해 Benzene, Toluene, MX 등의 방향족 제품을 생산하죠.

 생산된 MX는 No1, No.2 PX공정에 투입, PX를 추출/생산하며 Toluene은 No.3 PX 공정에 투입해 PX 및 Benzene을 생산합니다. 생산된 PX는 섬유생산회사에 판매되어 폴리에스테르의 원료가 됩니다. 즉, PX를 산화시키면 TPA(테레프탈산, terephtalic acid)로 변하며 이를 MEG(모노에틸렌글리콜, mono-ethylene glycol)와 반응시켜 폴리에스테르를 얻습니다.

 PX는 전세계적으로 약 3,840만톤(60조원) 생산되며, Exxon mobile, BP, JX Nippon, Reliance 등이 업계를 주도하고 있습니다. 한국은 GS칼텍스를 비롯해 에쓰오일, SK종합화학, KP케미컬, 삼성토탈과 같은 회사들이 PX를 생산하고 있는데, 최근 증가하는 해외의 수요에 맞춰 증산을 계획하는 회사가 많다고 합니다.

 

단일 규모 최대 PX생산량을 자랑하게 될 GS칼텍스

 GS칼텍스도 여수공장에 100만 톤을 증설하기 위해 4월 초, 일본의 회사들과 PX 증산에 대한 MOU를 체결했습니다. 100만 톤을 추가로 생산하게 되면 단일 공장 규모 PX 생산량으로 세계 최대가 될 것으로 내다보고 있습니다.

 추가로 생산될 100만 톤의 PX로 폴리에스테르를 만든다면 약 20억 벌의 옷을 생산할 수 있습니다. 석유를 이용해 다각도로 인간의 삶에 기여하는 GS칼텍스를 자랑스럽게 생각해도 좋겠습니다.