유럽 최고의 식품 포장 기업인 유로팩(EuroPack)은 오랫동안 EU 내 200개 이상의 슈퍼마켓에 식품 등급 소다석회 유리병을 공급해 왔습니다. 그러나 10년 넘게 사용해 온 전통적인 화염 용광로는 사업 확장에 걸림돌이 되었습니다. 이 용광로는 유리 1톤을 녹이는 데 최대 800kWh의 에너지를 소비하여 EU 환경 규정에서 정한 기준치를 훨씬 초과했습니다. 더욱이 연료 연소로 인한 미량의 불순물 때문에 유리병의 품질 기준치는 약 88%에 머물렀습니다. 2023년 초, 주요 고객 중 하나인 독일 슈퍼마켓 체인이 "불순물 함량 0.5% 미만"이라는 새로운 요구 조건을 제시했습니다. 이 조건을 충족하지 못하면 연간 주문량이 30% 감소할 위기에 처하자, 유로팩은 소다석회 유리 전기 용광로 건설 프로젝트를 시급히 착수했습니다.
요청을 받은 저희 팀은 4개의 시차를 넘어 3일 만에 폴란드에 있는 유로팩 생산 기지에 도착했습니다. 현장 테스트 결과, 기존 용광로는 화염 분포가 고르지 않아 용융 풀의 온도차가 ±25℃에 달하는 것으로 나타났습니다. 그러나 소다석회 유리(주로 SiO₂, Na₂O, CaO로 구성)는 용융 과정에서 온도 안정성이 매우 중요하며, 1450~1500℃의 연속적이고 균일한 온도 영역이 필요합니다. 온도 변동은 유리 용융물의 결정화를 쉽게 유발하여 불순물 생성을 초래합니다. 이를 바탕으로 저희는 "3구역 침지 전극 가열 + 완전 자동 지능형 배치 시스템" 솔루션을 맞춤 설계했습니다. 용융 풀은 3개의 독립적인 온도 영역(용융, 정제, 균질화)으로 나뉘고, 각 영역은 8세트의 몰리브덴 전극으로 정밀하게 온도 조절됩니다. 한편, 레이저 입자 크기 분석기가 장착된 배합 시스템은 원료 비율을 ±0.1%의 오차 범위 내에서 실시간으로 조정하여 원료 자체의 불순물 함량을 줄일 수 있었습니다. 용광로 내벽에는 일반 내화벽돌보다 내식성이 3배 뛰어난 마그네시아-알루미나 스피넬 벽돌을 사용하여 수명을 5년 이상으로 연장했습니다.
프로젝트 진행 과정에서 유로팩은 두 가지 엄격한 요구 사항을 제시했습니다. 첫째, 확보된 작업 공간은 폭 8미터, 길이 15미터에 불과하여 기존 용광로를 설치할 수 없었습니다. 둘째, 성수기 공급에 차질이 없도록 3개월 이내에 용광로를 완공하여 생산에 투입해야 했습니다. 이에 우리는 즉시 용광로의 모듈식 분할 설계를 적용하여 용융 풀, 전극 시스템, 온도 제어 캐비닛 등의 핵심 부품을 12개의 사전 제작 모듈로 분해했습니다. 90%의 조립 및 시운전은 국내 공장에서 완료되어 현장에서는 접합 및 설치 작업만 필요했습니다. 동시에 기초 공사와 모듈 사전 제작을 동시에 진행하는 "병행 시공 방식"을 채택하여 당초 120일로 예상되었던 공사 기간을 85일로 단축했습니다. 공사 기간 동안 5명의 엔지니어가 현장에 상주하며 현지 건설팀과 협력하여 장비 인양 및 회로 연결 등 10가지 이상의 현장 문제를 해결하고 모든 단계가 EU 산업 안전 기준을 준수하도록 했습니다.
용광로 시운전 당일, 온도 모니터링 시스템은 각 구역의 온도 차이가 ±3℃ 이내로 안정적임을 보여주었습니다. 첫 번째로 생산된 소다석회 유리병은 테스트를 통과했으며, 광투과율은 기존 82%에서 94%로 향상되었고 불순물 함량은 0.3%로 감소하여 고객의 요구 사항을 완벽하게 충족했습니다. 시운전 후 데이터는 더욱 놀라웠습니다. 유리 1톤 용융당 에너지 소비량이 480kWh로 감소하여 기존 용광로 대비 40% 절감되었으며, 연간 120만 유로 이상의 전기료를 절약했습니다. 또한, 하루 2만 개의 품질 기준을 충족하는 유리병을 안정적으로 생산하여 생산 능력을 25% 증대시켰습니다. 이러한 탁월한 성과 덕분에 유로팩은 시운전 후 6개월 만에 기존 주문을 유지했을 뿐만 아니라 프랑스와 이탈리아의 두 곳의 슈퍼마켓을 신규 고객으로 확보했습니다. 이 회사는 동일 모델의 소다석회 유리 전기 용광로 2대를 추가로 선제적으로 주문하여 당사와 장기적인 전략적 협력 관계를 구축했습니다.