CMC(Carboxy Methyl Cellulose)는 인체에 대한 안전성이 높고 환경부하가 크지 않은 소재로 의약, 화장품, 토목, 사료, 식품 등 다양한 분야에 활용되고 있다.
시장이 성숙기에 접어든 용도도 있으나 LiB(Lithium-ion Battery)용은 앞으로도 성장이 기대되고 있다.
2015년에는 출하량이 감소한 가운데 토목분야 수요가 증가했으며 생산기업들은 수익성을 높이기 위해 고기능제품 생산에 주력하고 있다.
CMC는 고순도 펄프에서 얻을 수 있는 셀룰로오스에 MCA(Monochloroacetic Acid)를 반응시켜 셀룰로오스의 수산기를 Carboxy Methyl기로 치환해 생산하고 있다.
셀룰로오스의 Anhydroglucose 단위 중에는 수산기가 3개 존재하고 논리적으로는 에테르화도(DS) 3.0까지의 CMC를 제조하는 것이 가능하나 실용적으로는 DS 0.5-1.6 범위인 것이 많은 편이다.
DS에 따라 기능에 차이가 발생하며 증점성 및 분산성, 접착성, 유화안전성, 보수성, 보호콜로이드성 등 다양한 특성을 발휘한다.
이밖에 인체에 대한 안전성이 뛰어나고 환경에도 친화적인 점이 특징으로 의약·식품, 세제, 농약, 제지, LiB 등 폭넓은 분야에 활용되고 있다.
CMC는 순도 및 점도(분자량), DS도에 따라 구분되며 순도 99% 이상을 A 그레이드, 70% 이상은 S 그레이드, 60% 이상은 B 그레이드로 분류하고 있다.
일본, 시장 포화로 출하량 감소세
일본에서는 Dai-ichi Kyogyo Seiyaku, Nippon Paper, Daicel Fine Chemical, Nichirin Chemical 등 4사가 CMC를 생산하고 있으며 생산능력은 2만4600톤으로 파악되고 있다.
일본 CMC공업협회에 따르면, 2015년 출하량은 1만643톤으로 전년대비 5% 감소했다.
출하량 감소폭은 다소 줄어들었으나 최근 몇 년 동안 감소세가 지속돼 1만톤을 겨우 넘는 수준을 유지하고 있다. 수출도 오랫동안 감소세를 지속하고 있으나 2014년 소폭 증가세로 전환됐고 2015년에도 5% 늘어 수출비중이 2014년 24%에서 2015년 26%로 2%포인트 상승했다.
일본은 CMC 출하량이 2012년 증가한 것을 제외하면 감소세를 지속해 2015년 7870톤으로 8% 줄었다. 최대 용도인 의약·화장품 분야는 수요가 꾸준하나 수량은 소폭 감소했다.
주요 용도는 파스, 치약으로 치약은 수요가 꾸준하나 파스는 소재 대체 및 의료비 절감에 따라 수요가 줄어들고 있다.
토목 분야는 수요가 2번째로 2015년 출하량이 7-8% 증가했다. 재해복구 및 도쿄올림픽 관련 수요 등으로 토목공사 건수가 늘어났고, 앞으로도 호조를 이어갈지 전망은 불투명하나 당분간 증가세를 유지할 것으로 기대되고 있다.
토목 다음으로 수요가 큰 사료용은 물고기 양식용이 감소한 영향으로 출하량이 10% 정도 줄었다.
양식업자들은 사료 가격이 급등함에 따라 폐업이라는 최악의 상황을 피하기 위해 첨가제 투입량을 줄이는 방법을 취하고 있다.
식품용은 CMC가 보유하고 있는 안전한 특성을 활용해 수요가 꾸준히 유지되고 있다.
천연 원료를 사용하며 인체에 대한 안전성이 뛰어나 증점제 및 우유 단백질 안정제, 호료 등으로 사용되고 있다.
CMC 수요는 세계적으로 식품용 비중이 크지만 일본에서는 비교적 작은 것으로 나타나고 있다.
식품용 CMC 사용량을 식품 전체의 2% 이하로 규정하고 있기 때문으로, 식품첨가물 사용량에 제한을 두고 있는 국가는 일본이 유일하다.
LiB용 신장세로 고점도·고용해 타입 개발
LiB용은 CMC 시장이 성숙기에 접어들고 있는 가운데 수요를 견인할 것으로 기대되고 있다.
주로 부극재 및 정극재에서 활물질의 점결·점도 등을 조정하기 위해 사용되고 있으며, 전지 용량이 줄어드는 것을 억제하고 저온 특성 등을 향상시키기 위해 고점도에 용해성을 높이는 연구개발이 이루어지고 있다.
LiB 수요는 중장기적인 신장이 확실시되고 있다.
Fuji경제가 발표한 「2015 전지 관련시장 실태조사」에 따르면, 글로벌 LiB 시장규모는 2014년 1조6768억엔에서 2019년 2조2112억엔으로 약 30% 확대될 것으로 예상되고 있다.
자동차용은 하이브리드자동차(HEV) 및 전기자동차(EV) 생산 확대에 따라 꾸준히 늘어나고 있다.
특히, 중국 정부의 친환경 자동차 보급 전략에 따라 전기트럭·버스 보급이 확대되고 있어 자동차 탑재용 수요가 증가하고 있으며 중국기업을 통한 생산능력 확대 움직임이 감지되고 있다.
친환경 자동차에 대한 구매 보조금은 탑재 LiB의 항속거리 및 전력소비량 등의 성능이 뛰어날수록 많이 지급받을 수 있기 때문에 앞으로는 기술력 및 가격 경쟁력 등이 생존을 좌우할 것으로 파악된다.
주택용 축전지는 태양광발전, HEMS(Home Energy Management System)와 조합함으로써 낮에 발전한 전력을 사용량이 많은 다른 시간대에 사용하는 것을 가능케 한다.
잉여전력 매입 가격이 매년 하락하고 있으며 전력을 판매함으로써 자가 소비하는 인센티브가 긍정적으로 작용하고 있다. 이밖에 야간에 전력기업으로부터 구입하는 저가의 전력을 저장하고 전기요금이 높은 주간에 활용함으로써 전기요금을 절약할 수 있다.
그동안 대용량 축전지에는 대부분 납을 사용했으나 최근에는 LiB가 주택 등에 많이 사용되고 있으며 휴대전화 수요도 꾸준히 늘어나고 있다.
일본 총무성이 발표한 2015년 정보통신 백서에 따르면, 스마트폰의 2014년 세계 출하량은 약 13억대였으며 앞으로도 연평균 10% 이상 성장할 것으로 예상되고 있어 LiB 수요도 비슷한 수준으로 증가할 것으로 예상되고 있다.