제 목 실리콘산업의 동향 및 전망
실리콘산업 동향 및 전망
산업자원부 기술표준원 재료분석과
최 형 기, 윤 태 성
1. 서 론
실리콘은 고기능성 재료로서 각광을 받은 이후 현재에 이르러서는 거의 모든 산업분야에서 사용되고 있을 정도로 높은 성장률을 지속하고 있다. 실리콘은 그 특성이 우수한 반면 다른 화공재료보다는 가격이 높다는 것을 부인할 수는 없다. 이러한 요인으로 실리콘은 점차 고기능화를 요구하는 산업분야에 응용되어야 하는데도 불구하고 아직 우리 나라의 실리콘 산업은 후진국 수준에서 벗어나지 못하고 있다는 우려의 목소리가 높다.
우리 나라는 유기염화실란, 즉 실리콘 모노머생산기술이 없고 일부 중간체 생산기술만 보유한 실정이다. 실리콘 모노머는 현재 미국의 Dow Corning이 국내 진출 계획이 무산되고, 국내 대기업인 K화학, L화학 2개사도 기술도입에 의해 생산예정이므로 국내독자기술개발의 필요성은 있겠으나 투자의 효율성 측면에서도 부정적 시각이 크다. 그러나 모노머 생산기술은 원천기술을 확보할 뿐만 아니라 주요 중간체 제조의 원료라는 측면에서 대단히 중요하다.
실리콘 산업은 기술과 시장이 전적으로 선진국에 종속되어 있어 수입의존도 100%인 산업으로서 국내업체는 Repacking 또는 Compounding하는 단순작업장에 불과하다. 즉, 원료 실란과 주요 중간제가 선진국 회사로부터 공급되지 않아 대표적인 정밀화학 업종이면서 정밀화학적 기술개발은 전혀 이루어지지 않았다.
국내 주요생산기업이 외국현지법인 또는 합작회사이므로 기술개발에 한계가 있고 외국기업은 모기업의 방침에 따라 국내에서 자체 신기술개발을 못하고 있으며, End User의 요청에 따라 formulation 하고 있는 수준이다. 따라서 기초기술이나 고급 응용기술의 국내 토착화가 어렵다. 이와 같은 실정으로 국내 고유기술이 확보되지 않아 실리콘 산업의 미래가 불투명하고 외국출자회사로부터 기술보급이 느리고 국내기업이 영세하여 기술개발에 소극이다.
실리콘은 무기성과 유기성을 겸비한 독특한 화학재로서 여러 형태로 응용되어지며, 대부분의 산업분야에서 필수적인 고기능재료로서의 위치를 점하고 있다. 뿐만 아니라 실리콘은 탄소계 화합물보다도 내열성, 내후성, 화학안정성, 전기절연성 등이 우수하고 복합재료화가 용이하여 기능재료로서의 무한한 응용가능성을 가지고 있다. 실리콘은 오일, 고무, 레진을 기본형태로 하여 이들로부터 유도된 에멀젼, 그리스, 콤파운드 등의 다채로운 형태의 제품이 가능하다. 또한 실리콘은 요구지향이 강한 스페셜티 케미컬의 대표적인 것으로 일컬어진다. 실리콘이 산업계의 다양한 요구에 맞게 많은 신제품을 생산해 갈 수 있는 배경에는 실리콘화학의 제품설계의 자유도가 크다는 데에 있다.
실리콘은 당초 내열성 절연바니쉬, 내열·내한성 고무, 그리스 등을 중심으로 제2차 세계대전 중 미국에서 주로 군수용으로서 발전한 것이다. 현재는 주요제품인 오일, 고무, 레진, 특수실란 등이 그 특이한 성질을 평가받아 모든 공업분야에 광범위하게 활용되고 있다.(표 1)
실리콘은 금속규소와 메틸클로라이드로부터 다양한 최종 제품이 생산되기까지 상당히 복잡한 공정이 있는데, 대별해 보면 모노머에 상당하는 클로로실란 그리고 이것으로부터 반응성을 가진 중간체를 합성하거나 가수분해해서 기본 폴리머인 실록산을 제조하는 합성공정, 다양한 보강제로 처방된 rubber와 resin의 성능을 가진 콤파운드의 개발공정을 말하며 실리콘을 형태별로 분류하면 그 범주는 표 2.와 같다.
표 1. 주된 실리콘 제품의 산업별 용도 일람
구분
전기전자
수송기
화학
기계
의약품
식품
섬유
건축
사무기기
표 2. 실리콘의 형태별 분류와 범주
분 류
범 주
silane(원제)
각종 유기할로실란
fluid(중간체)
oil, 화학 관능성 fluid, rubber, resin의 base polymer, coupling agent
rubber(기능제품)
용도에 따라 처방된 최종 compound, 성형제품
resin(기능제품)
curable resin, 성형제품
2. 실리콘 산업의 특징
2. 1 실리콘산업 현황
국내 화학산업은 외형적으로 꾸준히 성장, 발전해 왔고 이것은 앞으로도 계속 유지될 것으로 예상된다. 특히, 정밀화학산업이 2000년대 국가경쟁력 제고와 산업 발전의 고도화를 이룩하는데 기여할 것으로 보이며 실리콘이 그 대표적인 산업이 될 전망이다. 그러나 우리나라 정밀화학산업은 수입대체 위주의 내수 의존형 산업으로 성장발전되어 온 관계로 신제품 개발능력이 낙후되어 국제 경쟁력이 매우 취약한 상태이다. 국내 실리콘산업은 외형적으로는 세계에서도 상위권에 속해 있으나, 대부분의 원부자재를 선진국에서 수입하여 단순히 가공하거나 외국 완제품을 리팩킹하는 수준에 머물러 있다.
실리콘제품은 고소득국가에서 수요가 많은 특징을 보이고 있으므로 실리콘산업의 성장률은 국가의 산업 성장도와 산업구조 성숙도를 반영하며, 전산업의 고부가가치화, 고품질화, 고신뢰성화에 필수적인 정밀화학의 기본소재이다.
국내 실리콘시장은 급속한 경제성장과 더불어 지속적 고성장을 해 왔지만(1999년 현재 실리콘 제품의 국내생산량은 경제규모인 60,000 M/T을 초과하여 원료제조공장 건설이 필요), 실리콘의 기초원료인 실란 제조회사가 없고 실란의 원가비용이 높으며 응용제품의 국내시장도 선진국회사의 국내법인 또는 합작회사가 대부분 점유하고 있어 1999년현재 4,000억원 국내시장의 대부분이 무역역조에 기여하고 있다.(국내 수요의 약 1/3을 일본으로부터 수입하고 있으며 대일 무역역조에 일조하고 있음)
실리콘 산업은 선진국 10여개의 제조회사가 기술과 시장을 독점하고 있는 기술집약적 산업으로 시장규모가 크다.(1995년도 세계시장규모는 60억$, 일본시장은 18억$, 한국시장은 3억$로 전세계시장의 5%) 그리고 세계 실리콘시장의 최근 성장률이 7-8%이며, 미국과 유럽 7-8%, 일본 8%, 현재 급속한 경제발전을 이루고 있는 동남아시아 13%, 중국 15%로 예상되고 있어 동남아⼘중국에의 수출전략상품으로 정착화 할 수가 있다.
2. 2 실리콘 산업의 기술계통도
실리콘은 이미 서술한 바와 같이 유기기가 결합되어 있는 규소가 실록산결합(Si-O-Si)에 의해 연결되어 생긴 폴리머를 가르킨다. 천연에는 존재하지 않으며 완전히 인공적으로 합성된 것이다.
실리콘을 그 성상에 따라 살펴보면 오일, 고무 및 레진의 3가지 기본형으로 분류된다.
실리콘은 형태에 따라 간단히 3종류로 분류할 수 있지만 고무와 수지는 최종응용제품에서 요구하는 사양을 만족하도록 각종 보강제를 첨가하여 가교시키면 다양한 물성을 낼 수가 있어 거의 전산업에 걸쳐 광범위하게 활용되고 있다.
표 3. 실리콘의 응용산업별 용도
용 도
가 전
potting, sealing(PTV), parking, anode cap(고무)
자 동 차
팬크러치(오일), oil seal, ignition code(고무), 가스켓
건 축
sealing(RTV), 발수(상온 발수제)
전자기기
Tr방열(그리스, 고무), 수지봉합(MC), coating(JCR), potting(RTV)
사무기기
PPC롤(RTV, 오일), 전산키보드(고무)
전 선
전선피복(고무), 접착(RTV, 그리스, ST)
종이,펄프
박리지(이형제)
절연재료
시트, 테이프(고무), sleeve, varnish
도 료
내열도료, 내후도료(varnish), 도료첨가제(오일)
섬 유
발수, 유연제(섬발), 유제(오일) 소포
식 품
소포, 이형, 튜뷰, 밸트, 롤(고무)
중 전
trans유, oil(varnish)침투, 염진해 방지용(오일 컴파운딩)
합성수지
이형, 우레탄(정포제), 형틀 만들기(RTV), 개질(오일, CF실란)
고 무
이형, 롤(고무), 광택내기(오일),
일반기계
방진, damper유, 열매(오일), 윤활(그리스), parking(고무)
의 료
화장품(오일), 치과형틀(RTV), 튜뷰(고무)
3. 3 국내외 기술개발현황
국내 실리콘산업은 미국, 독일, 일본, 프랑스 등 몇몇 기술선진국을 제외하고는 외형적으로는 상위국에 속해 있으나, 아직 실리콘 원재료의 생산체제가 갖추어져 있지 못하고 독자적인 중간체 및 완제품생산기술도 확보하지 못하고 있다. 국내 실리콘 시장은 위의 4개국을 제외하면, 영국과 비견될 정도의 큰시장(년 4000억원)을 형성하고 있고, 고도의 성장률(년 13%)을 기록하고 있으나 선진국대비 실리콘생산기술수준은 40% 이하의 수준으로 선진기술국에 기술적 종속 상태에 있을 뿐만 아니라 제품도 저급제품을 생산하는 등 많은 문제점이 야기되고 있다. 다만, 실리콘 응용기술은 생산기술보다는 상당히 발달되어 있는데, 이는 건축산업, 화장품산업 등 비교적 국내시장이 큰 일반산업분야에서만 국한되어 있을 뿐 고급응용기술은 아직 개발되지 않고 있다. 선진국대비 국내 기술수준은 원제 합성기술은 전무한 상태로 전량 수입에 의존하고 있는 실정이며, 중간체 합성기술 또한 선진국의 1/10수준이다.
표 4. 선진국대비 국내 기술수준
기 술 요 소
선 진 국
한 국
원제 합성기술
100
0
중간체 합성기술
100
10
실리콘개질·변성·조합기술
100
40
실리콘 응용기술
100
60
실리콘을 원제로부터 완제품에 이르기까지 일괄생산체계를 구축하고 있는 회사는 미국의 Dow Corning, General Electric, 일본의 Toshiba Silicone, Shin-Etsu Silicone, 독일의 Wacker, Bayer, Hüls 및 프랑스의 Rhone Poulane등 4개국 8개 회사이다. 이들 4개국은 모노머 생산이외에도 특수기능 실리콘생산에 연구개발역량을 총 결집하여 고부가가치의 초정밀화학제품을 출시하고 있다.
국내 실리콘 시장은 외형적으로 타산업분야와 비교하여 보면 매우 작은 규모로 판단할 수 있겠으나, 실리콘응용제품시장을 고려하고 모든 산업분야에 미치는 파급효과로 산출할 경우 단순 통계치보다 몇배의 시장을 형성하고 있다. 따라서, 우리나라 정밀화학산업에 미치는 실리콘제조 및 응용기술의 중요성을 감안하여 관련 핵심기술개발에 전력하여야 한다.
실리콘의 중요성에 비추어 그 생산구조 및 기술개발체계는 아직 선진국에 종속되어 있다고 할 만큼 열악하다. 국내 실리콘 기업은 크게 생산업체와 응용업체로 대별할 수 있다. 생산업체로서는 한국다우코닝 등 6개 업체이고, 실리콘 응용제품생산업체는 구체적인 통계는 없으나 100여개사인 것으로 추정되고 있다.
실리콘생산 6개 주요기업은 외국기업이거나 외국회사와 합작 또는 기술협력관계에 있기 때문에 국내생산 제품은 외국기술에 의한 것이 대부분이고 극히 일부만이 국산화개발된 기술에 따라 생산되고 있다. 고려화학과 해룡실리콘을 제외하고는 국내업체에서의 신제품 연구개발은 거의 이루어지지 않고 있다.
합작관계에 있던 기업들도 점차 국내기업의 참여지분을 없애고 단독법인으로 전환추세에 있으며, 국내기업도 모기업으로부터 기술전수가 전혀 안되고 있기 때문에 합작관계를 청산하고 기술도입체제로 전환하고 있다. 외국회사와 관계를 청산한 LG, 삼성 등과 실리콘의 중요성을 인식한 한화, 선경, 대림 등 국내 굴지의 대기업들은 극비리에 자체 기술개발에 매진 중에 있으나 실리콘 기술적 특성상 단기간에 신제품 생산은 불가능하여 기술도입을 검토하고 있는 실정이다. 국내 실리콘산업의 시장규모 및 업체별 생산규모는 다음과 같다.
(단위 : 억원, 99년)
구분
한국다우코닝
한국신에츠실리콘
동양실리콘
고려화학
Witco
해룡실리콘
기타
매출액
1,500
650
550
450
200
250
540
계
4,140
※ '96년 매출액 약 2,900억원
※ 기타매출액은 조합형태로 수입된 물량 포함임.
3. 실리콘 원료원제와 중간체의 시장동향
3. 1 실리콘원제와 중간체의 국내동향
실리콘은 각종 형태를 취하고 있지만 그 구성은 실록산 결합 =Si-O-Si=와 메틸기로 대표된다. 이들은 주원료인 금속규소와 메탄올로부터 얻어지는데 어느 것이나 직접적으로는 석유에 의존하지 않는 풍부한 천연자원을 출발원료로 하고 있다. 규소는 지각중에 산소에 버금가는 두 번째로 풍부한 원소로 25.7%를 점하고 있으며 지표에는 산소와 결합하여 산화물 및 규산염으로 존재한다.
금속 규소 1톤을 제조하기 위해서는 1만4000KWH의 전력이 소비되어 금속 규소 생산비의 반 이상이 전력비로 소비되는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 전력단가가 높은 일본에서는 1982년말에 생산을 중지하고 그 이후는 전량을 수입에 의존하고 있다. 따라서 국내에서도 금속규소의 생산은 사실상 불가능하기 때문에 금속규소는 수입에 의존하고 나머지 부원료를 제조하여 합성하는 방법을 택해야 할 것으로 지적되고 있다.
메탄올은 염화메틸을 거쳐서 실리콘 제조원료로써 사용된다. 염화메틸은 실리콘금속원자와 반응하여 모노머인 메틸클로로실란이 되는데 가수분해시키면 염소는 염산으로써 회수된다. 회수된 염산은 메탄올과 다시 반응하여 염화메틸이 되어 재이용된다.
실리콘에서 중간체는 실란으로부터 만들어지는 중간단계의 물질 또는 반응성기를 부여하여 특수기능은 할 수 있는 물질로 볼 수 있는데 국내에서 원제인 실란 생산이 안되고 있기 때문에 필요한 중간체는 전량 수입하여 최종응용제품의 원료로 사용하거나 특수기능부여 첨가제로 사용하고 있다.
3. 2 실리콘 원료와 원제의 국외동향
가. 실리콘 원료의 국외동향
실리콘의 원료인 규소와 염소는 실로 풍부하게 존재하고 있지만, 금속규소는 천연에는 존재하지 않는다. 전력이 풍부한 금속규소의 생산국은 현재에는 노르웨이(엘케므) 및 브라질(리마, 엘렉트로랙스, 리아자)이 주류로 되어 있다. 일본 실리콘메이커는 1983년이후부터 이들 국가의 금속규소를 수입하고 있다.
신규공급지로서 유망한 나라는 경이적인 경제발전이 기대되고 있는 중국이다. 중국의 금속규소는 지금까지 저품질이었기 때문에 실리콘 등의 케미칼용이 아닌 알루미늄용으로서의 수입이 주류였지만 가격면에 있어서 브라질 제품이상의 기대를 할 수 있어 케미컬용제품의 수출이 촉진되고 있다. 종래의 금속규소의 수입판매가격은 1,200∼1,400$이였지만, 중국제품은 톤당 300$정도로 싸기 飁문에 금후의 국내 실리콘제품의 주력원료로 되어 갈 가능성이 있다. 염화메틸의 일본 실리콘메이커는 신월화학공업을 비롯, kuraray, 도규야마 등이 있다. 일본의 염화메틸메이커의 생산능력은 10만9,200톤/년으로 추정된다.
일본의 실리콘모노머는 과거 10년이상 생산량이 전년을 하회한 적이 없었고 신장률은 저하하고 있지만 금후에도 안정공급이 기대되고 있다. 실리콘 수요의 신장에 더불어 염화메틸의 수요도 안정수요가 기대되는 것은 용이하게 예상할 수 있다. 메탄올가격의 급등이 말단제품인 실리콘제품의 가격인상의 요인재료로 되어 있는 현재, 금후의 실리콘 시장에 있어서 간과할 수 없는 상황이라고 생각된다.
또 하나의 주원료인 메탄올도 95% 이상을 수입하고 있으며 캐나다, 사우디아라비아, 뉴질랜드 등의 천연가스 산출국으로부터 공급되고 있다. 포르말린, 초산, MMA용이 주요 분야이고, 실리콘 원료인 염화메틸용은 일본수요의 60%정도를 차지하고 있다. 메탄올은 세계적인 경기후퇴의 영향을 받아 1992년이후 공급과잉의 추이를 보여왔으나, 미국의 대기정화법에 기인하여 개질 가소린 사용이 개시되었기 때문에 MTBE(옥탄가 향상제)의 수요가 급증하고 있고, 이에 따라 메탄올의 국제가격이 지속적으로 상승하고 있다.
나. 실리콘원제의 국외동향
세계적으로 메틸클로로실란의 수요가 지속적으로 감소하고 있는 가운데, 94년에 실리콘 업체들이 대규모 생산설비 증설을 발표했고 96년에는 일부분이 완료되었다. 계획보다 다소 늦은 감이 있으나 유럽과 미국을 중심으로 한 증설계획이 진행 중이고 다우코닝은 영국의 설비증설을, GE는 네덜란드에서 메틸클로로실란 설비 신설계획을 진행중이다. 또한 Wacker도 미국에서 실록산설비 신설을 계획 중이다. 또한 아시아지역의 경우, 다우코닝은 대만에 플랜트건설을 계획 중이고 프랑스 Rhone-Poulene도 중국상해에 실리콘 생산을 고려한 다목적 공장을 건설 중이다. 실란카플링제는 Witco와 Huels가 설비 증설을 계획 중이며, 일본 유니카가 제 2의 생산 공장을 건설했고 일본데구사는 실란제조설비를 건설, 실란카플링제 분야에 본격적으로 참여해 왔다.
4. 실리콘제품의 국내외 시장동향
4. 1 국내 실리콘 시장 현황
국내 실리콘 시장은 실리콘고무 국내수요가 94년 4600톤에서 95년 5800톤으로 26.1% 고신장했으며, 96년 역시 6800톤으로 17.2%라는 높은 신장세를 보였다. 하지만, 97년 이후에는 급격한 경기악화로 신장세가 둔화되고 있다. 실리콘오일 시장은 94년 1만 2909톤에서 95년 1만5311톤으로 18.6% 성장했고, 97년에는 건축경기와 화장품경기 악화 등으로 1만5750톤 정도였다. 99년에는 1만 7000톤 정도로 추정된다. 실리콘레진 수요는 94년 582톤에서 97년 718톤으로 신장했고, 99년에는 820톤 정도로 전망되고 있다.
한국다우코닝은 100억원을 투자, 충북 진천의 만승공장에 실리콘고무 및 실란트 공장을 증설했다. 기존의 3만 5000톤 생산설비에 1만 5000톤 규모의 첨단생산설비를 도입, 세계에서 2번째로 첨단 실리콘고무를 일관생산하는 공정을 갖췄다. 이 공장에서 생산되는 실리콘고무는 전자부품에 쓰이며, 실란트는 건설기업에 납품된다. 이번 공장 증설로 다우코닝의 실리콘고무 및 실란트의 국내시장 점유률은 약 43%선까지 올라갈 전망이다. 매출액도 97년 850억원에서 99년에는 1,500억원을 넘을 것으로 예상하고 있다.
국내에서 판매되고 있는 실리콘 제품에는 일액타입, 이액타입의 RTV고무, 액상실리콘 고무, 에라스토머, 오일, 이차제품(구리스, 소포제, 기타), 레진, 실란, 카폴링 등 다양하며 용도분야에서도 실리콘은 전자․전기 관련용도, 토목 건축, 자동차 및 기타 화학분야 섬유․화장품․식품․의료품 등 상당히 다양한 분야에서 광범위하게 이용되고 있다. 실리콘의 국내시장 수요는 93년 총3만톤 정도 1850억원 규모이고 95년 약4만톤에 2450억원, 2001년 8만톤 4500억원 시장으로 성장할 것으로 전망되고 있다.
표 5. 실리콘 주요제품의 국내시장 규모
(단위 : 억원)
제 품
연도별 수요 추이
'93
'95
'97
'98
'99(추정)
Coupling agent
272
393
510
520
570
소포 및 정포제
120
150
190
210
230
섬유처리제(계면활성제)
80
100
130
145
160
기타 오일
216
270
410
500
600
Millable HTV 고무
182
324
380
430
480
부가형 액상고무
78
98
150
170
210
실란트(RTV-1)
680
820
1050
1200
1330
페인트/발수제
70
80
100
100
110
기 타
152
185
280
370
450
총 액
1,850
2,450
3,200
3,645
4,140
국내 실리콘 산업은 그동안 건축경기의 호황과 더불어 급성장해 왔으며, 이에 따라 건축용 실란트분야가 실리콘 전체시장의 42%를 점한 것에서 보듯이 계속해서 실리콘 전체 시장의 40∼50%를 차지해 왔었다. 현재는 다양한 산업분야에서 일반소재보다 물성이 우수한 실리콘 소재의 적용을 늘려가고 있는 추세에 있어 전기 전자 자동차 등 산업용 실리콘과 실리콘 고무 오일 등의 지속적인 성장이 예상된다. 특히 Fluid계통은 다른 화학산업들과의 관련성이 밀접해 증가 속도가 상당히 빠를 것으로 보인다.
전기․전자용 고무는 소량다품종의 고부가가치 제품으로 실리콘 기업들은 이 분야의 수요가 늘어날 것에 대비해 전략적으로 기술개발과 시장개척을 하고 있는 것으로 알려지고 있다. 또한 자동차의 경량화, 부품의 미세화 경향에 맞춰 자동차용 실리콘의 수요증가도 기대되고 있다. 실리콘 제품의 동사업 분야별 응용비율을 일본의 것과 비교하여 그림 7에 나타내었는데 우리나라도 건축용 실란트의 비중이 매우 큰 것을 알 수 있으며 표 6에 주요 국내업체별 매출액을 나타내었는데 외국인 기업들이 수위를 차지하고 있음을 알 수 있다.
표 6. 주요 국내업체별 매출액
(단위 : 억원)
96년도
99년도(추정)
비율
금액
비율
금액
한국DC
27.4
780
36.2
1,500
한국 Shin-Etsu
16.8
480
15.7
650
동양실리콘
15.1
429
13.3
550
고려화학
14.0
400
10.9
450
해룡실리콘
6.3
180
6.0
250
Witco
5.3
150
4.8
200
기타
15.1
431
13.1
540
계
100
2,850
100.0
4,140
4. 2 실리콘 주요제품의 국외시장동향
실리콘 제품을 크게 오일, 고무, 레진으로 분류하여 미국, 유럽, 아시아에서의 구성비율을 그림 8에 나타내었는데 미국쪽에서 오일의 비중이 대단히 높은 반면 유럽쪽에서는 고무의 비중이 높다는 것을 알 수 있다.
실리콘제품의 생산구성은 일본의 경우 고무관련이 약 50%로 가장 많고, 오일류가 약 40%, 레진이 약 10%의 순서로 되어 있다. 미국의 경우도 제품별 구성비가 일본과 거의 같다. 그러나 구주에서는 오일이 최대의 수요를 갖고 있고 약 50%정도로 추정된다.
실리콘은 주로 선진공업국에서 생산되고 미국, 유럽, 일본의 주요한 실리콘메이커는 거의 계열화되어 있는 것이 특징이다. 1993년에는 Global Silicone Council(GSC)이 설립되어 각 업체가 이에 참가하고 있다. 일본에서는 신월화학공업, Toray다우코닝실리콘, Toshiba실리콘, 롱프랑실리콘, 바커이스트케미컬스이스트아시아, 일본유니카, 바이엘이 참가하고 있다. 이들 뿐만 아니라 독일에서도 특수실리콘제조메이커인 Hüls, Gold Schmidt가 참가하고 있다. 클로로실란부터 실리콘을 모두 생산하고 있는 것은 세계의 주요실리콘메이커 21사 중에서 9사이다. 세계의 실리콘시장은 미국, 유럽, 아시아 및 기타에서 거의 1/3씩 점하고 있다. 세계실리콘시장을 산업분야별로 보면, 화학분야가 40%, 건축·토목분야가 20%, 전기·전자분야가 20%, 기타산업분야가 20%로 추정된다.
세계적인 실리콘시장의 동향으로서 미국과 유럽의 신장이 둔화되고 있고, 일본을 포함한 동아시아지역의 시장이 순조로이 신장되고 있다. 세계의 실리콘시장은 최근 수년 8∼10%로 성장하여 왔지만 근년에는 성장세가 진정되고 있다. 그 중에서 동아시아시장은 높은 성장률을 유지하고 있다. 아시아 각 국에서의 전기·전자제품 등의 현지생산에 따라 실리콘의 수요가 증가하여 세계주요 실리콘메이커로부터의 아시아에의 수출이 급증하고 있기 때문이다. 제품구성은 지역에 따라 다소 차이가 있는데, 미국에서는 오일, 2차 가공제품이 50%이상을 차지하고 있으나 일본에서는 엘라스토머가 50%, 오일, 2차가공제품이 40%, 수지, 기타가 10%를 차지하고 있다.
실리콘 시장은 어느 정도 리스트럭처링이 마무리된 것으로 평가되는 가운데 아시아, 우크라이나, 중국 등에서 소규모 일관 생산이 진행되고 있다. Witco, 골드스미트, 데구사, PCR, Chisso 등이 특수 실리콘폴리머 및 실란 카플링제를 생산하고 있다. 실록산의 연간 생산량은 전 세계적으로 65만-70만톤으로 추산된다. 세계 실리콘 시장은 디메틸실리콘 오일, 범용미러블형 고무, 실리콘실링제 등 대형 기간제품의 상품화와 고기능화, 세분화가 진행되고 있으며, 실리콘 전체로 볼 때 양극화가 더욱 가속화될 전망이다. 또한 안전, 환경에 대한 의식고취로 100% 인공물질인 실리콘에 대한 인식이 엄격해지고 있다. 수급관계를 살펴보면 세계 실리콘 시장은 96년 공급 105만톤, 수요 107만톤으로 2만톤 정도가 부족했고, 2001년에는 공급 155만톤, 수요 191만톤으로 부족량이 무려 36만톤에 이를 것으로 전망되고 있다.
표 7. 실리콘 수급전망
(단위 : M/T)
구 분
1996
2001
수 량
성장률**
세 계
공 급
1,050,000
1,550,000
9.5
수 요
1,070,000
1,910,000
15.7
과부족
20,000
360,000
아시아
공 급
230,000
340,000
9.6
수 요
360,000
540,000
15.6
과부족
130,000
300,000
국 내 수 요
55,000
95,000
14.5
*MCS기준 **연평균
5. 실리콘 산업의 국내외 동향
5. 1 국내 실리콘 산업 동향
가. 자동차산업
국내 실리콘고무 수요는 한계가 있어 초점은 새로운 수요창출이 요구되고 있다. 국내에서는 현재 자동차용 실리콘고무 수요가 초입단계를 벗어나기 시작하고 있어 자동차용 수요창출이 98∼99년 성숙기로 접어들어 2000년대 들어서는 절연용 애자가 실리콘고무 수용창출의 향배가 될 것으로 보인다. 자동차용 실리콘고무는 기아자동차의 흔들림 및 자동차 공급과잉이라는 시장상황에서도 국내생산이 성장을 지속할 것으로 보여 수요가 증가할 것으로 보인다. 자동차용 실리콘고무 수요는 95년 월 483톤으로 총수요의 6.2%를 차지했으며, 96년에는 566톤(7%), 97년에는 570톤(8%) 선으로 꾸준히 수요가 확대되고 있고 향후 계속적인 성장세가 지속될 전망이다.
실리콘 원재료는 한국신에츠만 자동차용으로 제조해 국내에 수입되고 있는 상태이고, 타회사 제품은 일반 범용실리콘을 자동차용으로 전환해 판매하고 있으나 자동차용과 별 차이가 나지 않는 것으로 알려졌다. 국내 실리콘고무 제조기업은 실리콘 3사외에 Bayer에서 원료와 기술을 이전받은 해룡실리콘과 일우실리콘이 있다.
나. 화장품 산업
실리콘 오일은 경기불황, 특히 IMF의 여파로 화장품용 판매가 감소하고 있는 것으로 나타났다. 97년 상반기 국내 106개 화장품 제조기업들의 생산실적은 96년 6억16만개에서 6억7247만개로 12% 늘었으나 주로 시공품과 일용품의 생산량이 늘어나 실제적으로 예년 수준에 그친 것으로 나타났다. 화장품용 실리콘 대리점들은 IMF 전에 비해 부도기업수가 많고 판매대금 회수도 어려워 체감경기는 더욱 어려운 것으로 느끼고 있으나 경기회복에 따라 나아지고 있다. 신에츠 대리점인 고원화성은 ICI의 유화제 등 다른 제품을 취급해 대리점 입장에서 보면 매출이 큰 폭으로 감소하지는 않고 있으나, DC의 대리점인 상진실리콘은 화장품용만 취급하고 있어 불황의 여파를 크게 겪었던 것으로 알려졌다.
다. 토목·건축산업
동양실리콘은 지사자체가 대리점 형태를 띠고 있으며, 동양실리콘제품을 주로 취급하고 있는 도매점은 남건과 태창인 것으로 알려졌다. 실리콘을 원료로 건축용발수제를 제조하는 메이커는 96년 100여개에서 IMF 체제하인 97년에는 건축경기의 악화로 절반인 50여개로 줄어든 것으로 나타나 수요가 급격히 악화되었다. 경기의 회복기조에도 불구하고 국내 토목·건축산업의 경기회복이 느려 전망이 밝지만은 않다. 발수제 제조기업 중 시장점유율이 30%인 다림무역은 Wacker로부터 연간 24톤 정도를 공급받고 있는데, 판매실적이 IMF 전에 못미친 것으로 나타나 일부 그레이들의 가격이 인상되었다.
라. 섬유산업
섬유유연제 시장 역시 면방업 쇠퇴기조로 인해 수요감소가 예상되고 있는 가운데 시장점유율면에서 뒤쳐져 있던 Wacker와 롱프랑 등이 각각 저가격과 무항변 유연제를 가지고 영업을 강화하고 있어, 경쟁이 치열해지고 있다. 섬유유연제 시장점유율은 Witco 30%, Dow Corning 25%, 신에츠 205, 동양실리콘 10%, Waker 10%, Rhone-Poulenc 5% 순인 것으로 나타났다.
마. 도료산업
실리콘레진 시장은 전반적인 경기불황으로 타 분야에서는 96년과 비슷한 수준이나 점착제와 슬리브코팅제 수요는 20∼30% 늘어난 것으로 나타났다. 국내 실리콘레진 시장규모는 70억원선으로 점유율은 DC 40%, 신에츠 32%, 골드스미스 15%, 동양실리콘 13% 정도를 차지하고 있는 것으로 나타났다. 도료용 실리콘레진은 DC과 골드스미스가, 전기전자 및 코팅용 실리콘은 신에츠제품이 강한 것으로 알려졌다.
제 2 절 국외 실리콘산업 동향
가. 전기·전자산업
일본의 민생용전자기기나 산업용전자기기 등의 전기·전자공업은 전체적으로 감소경향이었다. 칼라TV이나 VTR과 같은 민생용 전자기기의 생산은 근년 경기후퇴가 크게 영향을 줌으로서 소비력이 저하되고 이에 따라 민생용전기기기의 생산액은 크게 감소를 나타내었다. 실리콘은 전기·전자공업 중에서 다양하게 이용되고 있고 일본의 전기·전자공업은 생산공장의 해외이전이 왕성하게 되었고, 이와 함께 실리콘의 공급루트도 변천하고 있다고 생각되어진다. 장차 생산공장의 해외이전이 왕성하게 되면 실리콘공급은 실리콘메이커의 해외거점으로부터의 공급으로 전환해 갈 것으로 생각되어진다.
전선공업에 있어서의 실리콘수요는 피복선에 주로 사용되고 있다. 특히 HTV실리콘고무가 이용되고 있는 전선피복재료용에는 연간 3,000톤 이상의 HTV고무가 수요되고 있다. 사무기기분야에서도 실리콘은 특히 HTV고무가 rubber contact나 복사기의 롤의 재료로서 수요되고 있다. HTV고무수요는 rubber contact로 약 8,500톤, 복사기롤로 4,000톤 정도로 추정된다.
나. 자동차산업
실리콘의 자동차에 있어서의 용도는 각종의 부분에서 사용되고 실리콘은 필요불가결한 존재가 되고 있다. 그러나 실리콘은 costdown이 심한 자동차에 있어서 고가이다. 근년은 엔고의 영향에 의해 자동차의 수출사업도 크게 쇠퇴되고 있어 이에 따라 부가가치를 요구하는 부품에 대해서만 실리콘을 이용하고자 하는 움직임도 있다. 근년의 자동차공업의 쇠퇴는 실리콘산업에 있어서는 어느 정도 괴로운 일이지만 수요비율이 원래부터 작았던 것이 실리콘산업에 있어서는 다행이었다고 생각된다.
다. 토목·건축산업
일본에서 토목·건축용 sealing재는 모든 sealing제의 약 80%를 점하고 있다. 건축용sealing재가 일본에 도입된 것은 1962년경 미국에서 들어온 프레하브주택에서의 카텐월 공법이 도입되면서부터이다. 그 후 시장이 두 자리 숫자의 신장율로 성장하여 왔다. 버블경제 후에 건축착공건수의 감소에 의한 영향은 그다지 보여지지 않았다. Sealing재 전체의 시장규모는 일본고무협회에 의하면 메이커출하수준(최종제품)으로 약600억엔으로 추정된다. 이중 1액형, 2액형이 share를 이등분하고 있다. Top메이커는 요꼬하마고무이고 시장의 50%를 점유하고 있다.
라. 도료산업
도료에는 많은 내열도료가 이용되고 있지만 사용된 첨가물이나 안료에 의해 그 기능은 내열뿐만 아니라 내약품성, 내후성, 내구성, 내마모성 등의 기능도 함께 발현된다. 도료공업은 전체적으로 불황상황에 있지만 이 중에서 내열성 등의 부가가치를 갖는 도료의 시장은 큰폭의 감소를 피할 수 있었으나 어느 정도의 수요감소는 피할 수 없었다. 내열도료의 시장은 도료전체로 보면 극히 미량이지만 10,000∼20,000톤/년 정도로 추정된다.
마. 화장품산업
품목별로는 두발용화장품에 있어서 신제품의 개발이 활발했던 것이나 양판점의 시장확대 등이 요인으로 되어 약간씩 증가했다. 이외, 트리트먼트는 9.9%증가, 염모료9.5%증가, 액상·포상정발료9.4%증가, 샴푸가 8.8%증가로 호조의 추이를 보이고 있다. 피부화장품은 자외선대이나 고기능, 유연성에 중점을 둔 상품의 증산 등에 의해 증가추세로 전환되고 있다. 이는 맛사지·콜드크림은 감소됐지만, 세면얼굴크림·foam이 큰 폭의 증가를 필두로 모이스쳐크림, 화장수가 상당히 증가한 것이 요인으로 되었다.
이러한 화장품수요의 신장에 힘입어 실리콘의 이용도 근년에는 왕성하다. 화장품에 이용되는 재료는 실리콘을 포함하여 보건복지부의 허가가 필요하다. 다른 일반산업에서 사용되고 있는 실리콘과는 달리 규제치 범위에 합격해야 하는 성능이 필요하다. 화장품분야는 사람의 피부에 접촉되는 것으로 그 만큼 실리콘성능에 대하여도 엄격한 기술개발이 필요하고 그 만큼 부가가치가 높은 제품이라고 말할 수 있다. 고부가가치제품이기 때문에 큰 폭의 가격붕괴없이 이익성이 비교적 좋은 것으로서 실리콘메이커 각 사는 판매공략을 취하고 있다. 일본경제가 전체적으로 불황임에도 불구하고 화장품시장의 확대와 함께 실리콘은 화장품분야, 특히 린스, 샴푸, 등의 Toiletry분야에 있어서 기대할 수 있다.
바. 의료산업
Dispensable 의료기구에는 고분자재료가 이용되고 있다. 현재, 고분자재료 중에서 실리콘은 생체에 대한 부반응이 가장 작고, 혈액응고성도 가장 작기 때문에 탄성체, 필름, 에멀젼, 오일, 그리스 등 각종형태로 제품화되어 있다. 실리콘을 이용한 메디칼제품의 구체적인 예로서는 콘돔이나 주사통의 윤활용 실리콘오일, 주사침코팅용 실리콘, 혈액분리용 실리콘 콤파운드, 인공신장용 팩킹, 혈액도관, 뇨관, 인공심폐의 가스교환 등 다양하다.
사. 섬유산업
생산을 품목별로 보면, 국내수요의 정체와 수출의 감소에 의해 전 품목이 감소하였다. 수출주력인 합성섬유직물은 장섬유직물이 주요한 수출국이었던 중국은 증가하고 있지만, 홍콩, 미국 등이 엇비슷하게 감소하고 있다. 한편, 합성섬유 단섬유는 주력인 아크릴단섬유가 중국 수출이 호조였기 飁문에 전반적으로는 증가하고 있다. 화학섬유업계에서는 섬유처리제로서 실리콘이 이용되고 실리콘계 섬유처리제는 화학섬유의 국내생산이 약간 정체경향이고 이에 따라 실리콘수요도 정체하고 있다.
6. 실리콘 산업의 국내외 시장성장 전망
6. 1 국내시장 전망
실리콘은 고기능성 고신뢰성 재료로서 거의 모든 산업분야에 사용되고 전기, 전자 등의 성장산업과 더불어 성장을 계속하였다. 그 용도도 다양화하여 현재도 더욱 높은 성장률을 지속하고 있으며 앞으로도 높은 성장을 지속할 것으로 예상된다. 또한 실리콘의 대안재료에 관한 연구개발은 많은 연구자에 의하여 장기간 이루어졌으나 실리콘 공업에 큰 영향을 줄 수 있는 재료는 출현하지 않았다. 실리콘은 우수한 특성을 갖고 있음에도 불구하고, 기타 고분자재료에 비하여 가격이 높은 것은 부인할 수 없다.
또한 실리콘은 기타 고분자 재료에 비하여 석유의존성이 없다는 이점이 있기는 하지만 예상되는 원재료 및 에너지의 가격상승에 대처하여 어떻게 제품 생산비용의 상승을 억제하느냐가 제일 중요한 과제이다. 가격상승을 억제함에 따라 상대적으로 경합재료와의 가격차가 좁혀지고 실리콘의 경쟁력이 강화되어 수요증대가 이어질 것으로 기대된다. 제2의 변혁기를 맞고 있는 실리콘 시장은 70년대 가공품 수입을 시작으로 83년 럭키와 다우코닝의 합작을 기점으로 급속한 발전을 해왔다.
그러나 최근 들어 세계화에 따른 물류유통과 통신의 발전에 따라 내수와 수출의 구분이 희미해지면서 국내 실리콘 시장은 새로운 국면을 맞고 있다. 이러한 변화의 가장 큰 줄기는 합작을 중심으로 시작했던 국내 실리콘 기업들이 하나둘씩 합작을 포기 또는 청산하여 외국기업이 단독 출자법인으로 전환하고 있는 것이다. 최근 국내 산업환경이 고도화됨에 따라 다양한 실리콘 제품이 요구되며, 이러한 실리콘 제품은 수요자와 밀접한 관련을 맺고 있어야하나 국내 실리콘 산업 환경으로는 이러한 다양한 수요를 충족시키는데 한계에 도달한 것으로 알려졌다. 앞으로는 국내 실리콘 시장이 기업환경과 후방산업환경의 변화에 따라 새롭게 재편될 것으로 전망된다.
국내시장의 실리콘 제품별 마켓쉐어도 아직 선진기술국과는 거리가 있어 speciality제품 생산 또는 이들의 응용기술은 낙후되어 있는 실정이다. 특히, 건축용 실리콘 시장의 기형적인 성장도 장기적으로는 개선되어야 할 것으로 지적되고 있다. 건축용 실리콘 시장은 그 구조상 건실하게 발전되지 못하여 전반적인 시장구조가 불안정한 실정이다. 뿐만 아니라 건축용 실리콘의 수요가 비대한데 기인하여 전기전자용품 기능성 실란트의 시장형성이 상당히 느린 편이다.
실리콘 산업은 전체 산업과의 관련성이 매우 크며 이로 인해 그 성장률도 GNP성장률과 직접 비례하여 연평균 15∼20%의 성장이 기대되고 있다. 제품별로는 지금까지 기형적이라고 할만큼 수요가 많았던 건축용 실란트 분야의 성장률이 5% 정도로 둔화되고, 그밖의 고무와 fluid의 성장률은 대략 GNP성장률의 2배 정도인 15%선을 유지할 것으로 보인다.
특히 소량다품종인 실리콘 산업의 특성과 관련 산업 소재의 고급화·고품질·고신뢰성 추세에 따라 그 성장 속도는 96년까지 대략 15%선에 이르고 그 이후에는 추세가 약간 둔화돼 12∼13%가 될 것으로 전망된다. 결국 국내 실리콘 생산 기업들에게는 Up-Stream화, 제품의 특화가 당면 과제이며 2천년대까지는 지금의 실리콘 제품위주의 형태에서 벗어나 실리콘 복합유기물질, 실리콘을 기초로 한 물질로 지속적인 용도 개발이 뒤따라야 할 것이다.
6. 2 국외시장 전망
최근 실리콘 산업의 움직임 중에서 빠뜨릴 수 없는 것이 국제화이다. 먼저 말한 바와 같이 국제시장의 성장둔화와는 반대로 수출수량이 급증하고 있는 배경에는 일본기업의 현지법인, 합자회사 등의 현지생산에 따른 원료조달도 있으나, 특히 동남아시아 지역 내에서의 경제활동 전체의 활발성과도 밀접한 관련이 있다. 실리콘의 수요는 일본의 발전에서 보는 것과 같이 산업의 고도화와 깊은 연관이 있으며, 동아시아에서는 대만, 한국이 일본에 이어 시장을 형성하여 왔다.
그러나 최근에는 양국으로부터 더욱이 아시아 여러나라, 중국으로 서서히 시장이 확대되면서 기술, 자본이 그들 나라로의 이행에 따라 일본․아시아 시장권이라고 하는 모습을 형성하고 있다. 현재는 일본이나 구미에서 개발된 범용기술, 제품이 중심이지만 아시아 지역이 가진 다이나미즘으로 볼 때 서로의 격차는 시장규모 확대와 아울러 가속적으로 줄어 들 것으로 예상된다. 동시에 실리콘이 가진 재료적 성격으로부터 기술의 고도화에 따라 고객에의 기술 서비스는 극히 중요하며, 아시아 각국에서의 현지개발 생산에 대응한 서비스 체제도 요구되어 진다.
이러한 시장으로서의 장래성과 일본․아시아 경제권이라는 필연성에서 세계와 일본의 실리콘 메이커 각사도 서둘러 아시아 지역에서의 거점을 만들어 왔다. 예를들면 일본의 톱메이커 신에츠화학공업이 1986년에 한국 삼성물산과 합자하여 한국신에츠실리콘은, 1988년에 대만 숭신실리콘에 자본을 참여하여 대만신에츠실리콘을 설립하여 실리콘고무, 실란트 등의 현지생산을 하고 있다. 아시아에서는 동사 이외에 싱가폴, 미국, 유럽에도 현지법인을 설립하여 적극적으로 해외 전개를 진행시키고 있다.
한편 세계 최대의 쉐어를 가진 다우코닝사도 일본에서의 도레․다우코닝 실리콘, 다우코닝아시아 양사를 주요 거점으로 하여 한국(럭키-다우코닝), 대만, 태국, 오스트레일리아에 각각 생산거점을 설치하여 아시아 각국에 배치된 현재 사무소를 통하여 똑같이 적극적인 시장전개를 행하고 있다. 이와 같이 특수한 화학제품에 속할 것, 부자재 중심일 것 등의 이유로 일본, 미국, 유럽의 3대 경제권에 있어서 한정된 분야를 제외하고는 비교적 독립된 양상을 보이고 있는 실리콘 시장도 금후는 아시아 지역을 핵으로 하여 일층 글로벌화가 진전되어 갈 것으로 예상된다.
일본의 경제발전과 함께 성장하여 온 실리콘산업이지만 산업전체가 구조전환을 강요받고 있는 상황속에 실리콘도 똑같이 기술, 시장 양면으로 변화의 때를 맞이하고 있다고 말할 수 있다. 현재 실록산 결합을 골격으로 하는 실리콘의 고도화가 탐구되고 있는 한편에서 탄소에 대신하여 규소원자를 골격으로 하는 새로운 유기규소화학도 장기전망에 기초를 둔 본격적 연구가 90년대 들어 개시되고 있다. [일본규소광학회] [유기규소관련재료화학협회]라고 불리는 2개의 학회 및 통산성의 지도에 따른 국가프로젝트 [규소계고분자재료의 연구개발]이 각각의 테마를 추구하고 있으며, 종합 실리콘 메이커 각사도 그들의 일부에 참여하면서 차세대 실리콘 재료개발을 목표로 하는 기초연구 부문에 더욱더 힘을 기울이기 시작했다.
7. 결론
국내 실리콘 산업을 획기적으로 발전시키기 위해서는 수요자의 요청에 신속히 대응하여 신제품을 개발할 수 있는 연구능력을 배양할 필요가 있다. 실리콘은 연구주도형 산업임과 동시에 소량다품종인 정밀화학분야의 제품이므로 실리콘 관계자들은 부단히 신기술개발에 노력하여야 할 것이다. 필요한 경우 산·학·연 협동 연구체계를 구축하여 선진기술에 대응하거나, 국내 외국 참여기업이 시장확보에만 주력하기 이전에 자사 연구원들을 해당 모기업에 장기 연수 파견하여 고급기술력을 확보할 수 있도록 하는 배려가 필요한 시점이다.
아직 실리콘 원료 생산라인조차 없는 것이 국내 현실이지만 국가적 차원에서 장기기술개발 및 투자계획을 추진한다면 실리콘 산업이 화학공업분야 중 가장 유망한 수출주도형 산업으로 발전될 가능성이 크다고 확신한다. 이제 우리나라의 실리콘 산업도 선진기술국의 종속화에서 벗어나 배합기술의 고도화, 가교시스템의 다양화 및 가공기술의 혁신에 다같이 매진하여 내세울만한 정밀화학제품 하나없는 국내 화학공업 분야에서 실리콘산업이 우뚝 일어설 수 있도록 노력해야만 한다.
실리콘산업은 국가적 전략산업 또는 수출주력산업(전기, 전자, 기계, 자동차)의 첨단 신소재산업으로 정부주도의 장기기술개발 전략 수립으로 원천기술 확보를 위한 기술축적 유도가 필요하며, 특히 실리콘산업은 투자에 대한 위험부담률이 높고 선진국 수준의 기술확보에 막대한 연구비와 장기간의 연구기간이 필요함으로 기업단독으로 투자하기 어려워 정부의 지원이 시급하다.
실리콘 원료제조기술과 핵심요소기술은 기술도입에 의한 기술확보가 불가능하여 기술개발에 의한 독자기술확보가 불가피하다. 따라서 낙후되 있는 기초기술, 핵심요소기술 및 제품제조기술의 개발을 위해 산/학/연 협동연구 전략의 필요성이 대두되고 있다. 이러한 협동연구에서 대학은 기초기술개발 및 이론적 해석, 출연(연)은 응용기술개발 및 신제품기술개발, 기업은 상용화기술 개발에 주력하는 전략으로 선진기술국과 대응해야 하며 제조회사의 수요업체간 응용제품 및 신제품 공동개발을 통해 제품 및 기술에 대한 정보교류 원활, 수요자의 요구에 맞는 신기능 제품개발 촉진시키고 장기간 연구할 수 있는 체제를 갖추어 기술축적 및 인력양성을 도모해야한다.
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