1999년 12월 출범한 ‘도레이새한주식회사’는 12월 16일 신라호텔 다이너스티홀에서 창립기념식을 열었다. 도레이새한의 대표이사 회장에는 도레이의 나카지마 히로타카가 지명됐으며 대표이사 사장에는 이영관, 대표이사 부사장에는 도레이의 오기하라 히로시가 선임됐다.
글로벌 오퍼레이션 체제를 전면에 내세운 도레이의 전략은 ‘Made in Toray’라는 기본이념으로 ‘세계 어느 곳에서 제품을 만들어도 도레이와 같은 품질로, 같은 서비스를 유지함’을 의미했다. 따라서 도레이새한의 제품도 이 같은 ‘최고’ 정신을 담아낼 수 있어야 했다.
도레이새한은 새롭게 전진해 나갈 회사의 위상에 걸맞게 1기 신입사원 공채를 통해 열정적이고 참신한 인재들을 보강했고, 필름, 부직포, 원사사업 등이 본격적인 영업을 개시했다.
구미 사업장에서는 국제품질경영시스템(ISO 9001)과 국제환경경영시스템(ISO 14001) 인증 획득으로 품질경영 의지와 더불어 품질경영시스템(QMS)의 국제화 추세에 능동적으로 대응하겠다는 결의를 다졌다.

2004.09 고려대학교 창의관에 설립한 첨단소재연구센터

도레이새한 기술연구소의 연구개발 분야는 크게 폴리에스터 베이스 필름과 가공필름, 전자·정보재료로 나뉜다. 기술연구소의 주요 연구개발 성과를 보면 LCD용 소재로 광확산필름, 광학용 백(Back) 코팅필름 등의 부재와 편광보호, 편광이형, 편광보호 이형, 적층세라믹용 이형필름 등 공정용 필름을 개발해 사업화했다. 이 제품들은 그동안 수입에만 의존했으나 이를 국산화함으로써 IT산업의 활황으로 폭발적인 신장세를 보이는 전자 메이커에 안정적으로 소재를 공급했다.
2002년 IT소재 사업에 대한 연구개발 부문을 확충한 이후 반도체 재료 분야에서도 많은 개발이 진행됐지만 일본이 20년 이상 시장을 독점하고 있어 진입이 어려웠다. 하지만 각고의 노력으로 어렵게 진입한 후에는 도레이새한의 기술력이 세계 시장의 인정을 받으며 관련 소재 분야에서 이미지를 새롭게 하고 신뢰를 얻게 된 계기여서 큰 의미가 있는 개발이었다.
도레이새한의 기술연구소는 연구원들과 특허전문가들을 선진 기술과 신사업, 미래 성장엔진 발굴의 기반을 닦아 나갈 핵심 인재로 양성했다. 또한 대외 연구기관과 협력을 통해 자체 기술력뿐 아니라 새로운 연구영역을 개척했다. 이와 함께 산학 협동 체제를 구축하여 인적, 물적 자원을 본사뿐만 아니라 구미의 기술연구소와 공유해 연구의 효율성을 높여 나갔다.

도레이첨단소재는 만나면 언젠가 헤어지고, 헤어지면 언젠가 다시 만난다는 ‘회자정리 거자필반(會者定離 去者必返)’의 역사를 지닌 반세기의 노정을 거쳐 지금의 자리에 이르렀다. 1972년 7월 창립된 제일합섬으로부터 시작되어 1997년 2월 새한그룹으로 편입되면서 새한이 되고, 다시 1999년 12월 일본 도레이와의 합작·설립을 통해 도레이새한으로 탄생했다.
합작·설립 당시 새한은 삼성그룹에서 분리되면서 대대적인 투자를 전개했으나 국제통화기금(IMF) 외환위기 등으로 인한 경영난과 그로 인한 자금난을 극복하지 못했고, 이어진 섬유사업의 침체로 경영이 어려워졌다. 원사와 직물, 폴리에스터 업계에서 세계적인 생산능력을 보유하고 있었지만 결국 필름라인 전체와 부직포, 원사라인을 분리해서 도레이새한에게 양도하게 된 것이다.
새한은 도레이새한을 합작·설립하면서 어느 정도 자금난을 해소했으나 부채가 1조 8,250억 원에 달한데다 그룹 차원의 부실을 극복하지 못하고 2000년 5월 워크아웃에 들어가고 말았다.
경영개선작업을 진행하면서 새한은 경쟁력 없는 사업부문을 과감히 정리하고, 흑자를 실현하여 워크아웃을 조기 졸업하기 위해 노력했다. 또한 2003년 당시 연간 500억 원의 매출을 올리고 있던 수처리 필터사업을 필두로 환경소 재사업과 IT소재사업을 새롭게 육성하고 핵심사업인 폴리에스터 원사 부문에서 차별화 제품의 비중을 높여 질적인 발전을 끊임없이 추구했다. 더불어 재무구조를 개선하기 위해 제일합섬 때부터 보유하고 있던 경산공장의 부지도 매각해서 차입금 상환에 충당했다.
차별화 제품개발에서도 일련의 성과를 올려 난연사, 형상 기억원사, 항균성 섬유, 난연성 친환경 직물, 폴리에스터 제품, 재활용 친환경 섬유, 초극세사 직물클리너 등을 판매하기에 이르렀다. 특히 장섬유 코듀로이 직물 에코모(ECOMO)는 2005년 산자부 주관 세계일류상품에 선정되는 영예를 안기도 했다. IT소재 부문에서도 LCD BLU용 프리즘시트를 개발해서 적극적인 마케팅을 펼치기도 했다. 이러한 극한의 사업체질 개선 과정을 통해 경영 정상화의 기반을 마련하고 있던 새한은 2008년 1월 웅진그룹의 M&A를 통해 웅진의 계열사로 편입되면서 새로운 역사의 물살을 타야 했다.