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1992년, 업계 신규 진출 사업자들이 앞을 다퉈 공장 신증설을 마치자, 시장은 공급과잉 사태에 빠져들었다. 석유화학협회가 추산한 삼성, 현대 등의 업체 손실액은 7,000억에 달했다. 호남석유화학은 합성수지와 섬유 부문에서 전년 대비 18만 톤, NC공장과 BTX공장 생산품 판매로 전년 대비 64% 증가한 73만 톤을 판매하는 등 높은 실적을 올렸으나, 저가 덤핑 공세와 경영여건 악화로 221억 원의 당기순손실을 기록했다. 또 1993년에는 NC공장 본격가동으로 기초유분 제품이 전년 대비 약 250%의 판매량 신장을 달성했음에도 시장경쟁 과열로 인한 가격하락의 영향으로 1992년보다 3배가 넘은 688억 원이라는 창사 이래 최대 적자를 냈다. 이에 호남석유화학은 범용수지보다는 복합수지와 R&D부문에 집중투자를 해 차별화된 신제품 개발로 활로를 모색해 나갔다.
복합수지 분야에서 금성전선과 국제전선으로부터 제품 개발을 의뢰받은 호남석유화학은 전선 피복용 foam 제품 생산을 위해 기술공여사인 니혼석유와 기술도입계약을 추진해 제품을 생산한 결과 기술공여사와 대등한 품질 수준의 제품을 생산해냈다. 이에 임가공의 생산한계를 극복하기 위해 1994년 7월부터 복합수지 7호기 건설에 착수해, 1995년 4월부터 상업생산에 들어갔다. 또 자동차 범퍼 부문에서 호남석유화학은 1994년 내충격제품(E-362S)을 개발, 대우자동차 시에로에 적용한 이후, 프린스·그레이스·포터·아벨라 등의 차종에 확대 적용해 자동차용 복합수지 분야의 경쟁력을 다시 입증했다. 이에 제품의 안정적인 생산을 위해 복합수지 8호기 공사를 1996년 1월에 착수해 1996년 10월 기계적 준공을 하고 상업생산을 시작했다. 이후 다양한 신제품들이 개발·출시되었다. 연도별로 살펴보면, 1995년 HDC 촉매를 적용해 내열성과 내한성이 우수한 온수온돌용 파이프 8100GX를 출시했다. 8100GX에 사용된 HDC 촉매는 입도 조절이 가능해 품질의 신뢰성을 한 단계 끌어올렸다.

자동차 연료탱크용 고밀도 폴리에틸렌 IR52 장영실상 수상_1999.12.4

1996년에는 제일제당으로부터 즉석 밥(햇반) 용기 개발을 의뢰받아 2년에 걸쳐 개발을 완료했다. 개발 과정에서 제일제당 측 담당자가 밥맛이 이상하다며 용기의 물성에 대한 클레임을 걸어왔지만, 쌀 세척작업의 미비로 일어난 헤프닝으로 밝혀져, 오히려 용기의 완성도를 증명하는 계기가 되었다.
1997년 12월 KOLAS(국가 공인시험기관 인증제도) 인정을 획득해 국제공인시험기관으로 지정된 호남석유화학은 여세를 몰아 1998년 6년의 연구 끝에 자동차 연료탱크용 수지를 개발 완료해 기아자동차 스포티지에 처음 적용했다. 당시 자동차 연료탱크는 스틸로 만들었는데 이 스틸 탱크는 1차 사고 후 가열되면 2차 폭발 사고를 일으키는 주범이었다. 당시 유럽 차량의 90%가 플라스틱 탱크로 교체된 상황이었지만 국내에서는 호남석유화학이 최초로 개발해 장영실상(賞)을 받았다.
2001년에는 일부 선진국만 생산하던 다층 폴리올레핀계 non-PVC 수액 용기를 국산화해냈다. 기존 PVC계 재질의 문제점인 환경호르몬 용출과 소각과정에서 다이옥신 발생 이슈를 한꺼번에 해소한 Non-PVC 용기는 의약품용만이 아니라 식품 용기 등 다양한 용도로 적용돼 해외시장에 팔려 나갔다.