국내 폴리머 시장은 고부가화가 요구되면서 엘라스토머(Elastomer)가 주목받고 있다.
정부가 2016년 9월30일 석유화학 경쟁력 강화 대책에서 폴리머 고부가화 사업의 일환으로 엘라스토머를 지목했으며 석유화학기업들이 원천기술 확보와 상업화에 총력을 기울이고 있다.
엘라스토머는 플래스틱과 고무의 특성을 모두 보유하고 있는 복합소재로 TPV(Thermoplastic Vulcanizate), Copolyester, Copolyamide, PAE(Polyamide Elastomer), POE(Polyolefin Elastomer), POP(Propylene Based Elastomer), ASA(Acrylic Styrene Acrylonitrile), EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 등으로 구분된다.
국내 폴리머 생산기업들은 범용 그레이드의 수익성이 악화됨에 따라 고부가화 목적으로 엘라스토머 투자를 확대하고 있다.
LG화학은 2018년까지 대산에 엘라스토머 20만톤 플랜트를 건설해 생산능력을 총 29만톤으로 확대할 방침이고, 폴리머를 생산하고 있는 석유화학기업들도 엘라스토머 사업에 관심을 나타내고 있어 신규투자가 가속화될 것으로 예상되고 있다.
하지만, 국내 생산은 TPE, ASA, POE 등 범용 그레이드가 대부분이며 고급 그레이드는 글로벌 메이저들에게 의존하고 있어 국내기업들의 R&D(연구개발) 및 기술력 향상이 요구되고 있다.

SK종합화학, LG화학과 차별화 “승부”
국내 POE 시장은 LG화학, SK종합화학이 공급하고 있다.
POE는 자동차 범퍼용을 중심으로 TPO를 대체하고 PP (Polypropylene)의 내충격성을 보완하기 위해 사용되고 있다.
전선, 신발, 태양광 등에도 채용되고 있으나 자동차용 비중이 80% 수준으로 대부분을 차지하고 있는 것으로 파악되고 있다.
POE는 자동차 1대 기준 PP 투입량의 4분의 1이 채용되고 있으며 PP를 대체하는 컴파운딩용 수요가 증가하고 있는 것으로 파악되고 있다.
POE는 LG화학이 6만-6만5000톤을 생산하고 있는 가운데 2018년 대산공장 증설로 생산능력이 10만톤을 넘어설 것으로 예상되고 있다.
LG화학은 2008년 자체적으로 메탈로센(Metallocene) 촉매를 개발해 엘라스토머 생산이 가능해짐에 따라 국산화에 성공했다.
국내시장은 Dow Chemical, ExxonMobil, Mitsui Chemicals, LG화학 등이 차지하고 있으나 ExxonMobil은 필름 그레이드만 생산해 수익성 문제로 철수했고 대부분은 Dow Chemical과 LG화학이 양분하고 있다.
하지만, SK종합화학이 「넥슬렌(Nexlene)」을 2015년 말 상업화하고 2016년 본격적인 영업에 돌입함에 따라 경쟁이 치열해지고 있다.
SK종합화학은 Sabic과 합작법인 SSNC(Sabic SK Nexlene Company)를 설립해 메탈로센 PE(Polyethylene) 23만톤 플랜트를 2015년 10월 준공한 바 있다.
넥슬렌 플랜트는 대부분 LLDPE(Linear Low-Density PE)를 생산하고, MDPE(Medium Density PE)도 생산할 수 있으며, POE, POP 등을 생산할 수 있으며 POE, POP 등은 3만톤 수준 생산하고 있는 것으로 추정되고 있다.
SK종합화학은 Dow Chemcal과 같이 옥텐(Octene)으로 메탈로센 PE를 생산함에 따라 기존 부텐(Butene) 그레이드에 비해 경쟁력을 갖출 것으로 기대하고 있다.
POE는 에틸렌(Ethylene)에 부텐이나 옥텐을 메탈로센 촉매와 투입해 생산하고 있으며 Dow Chemical, SK종합화학이 옥텐계로 생산하고 있고 LG화학, Mitsui Chemicals, Exxonmobil 등이 부텐계로 생산하고 있다.

POP, LG·SK 응용제품 개발하라!
POP는 PP 고부가화 방안으로 지목되고 있으나 성장이 정체돼 국내기업들이 투자를 고심하고 있다.
POP는 ExxonMobil이 PP 적용 범위를 확대하기 위해 PP와 알파올레핀 코모노머의 결합력을 개선해 상업화한 것으로 대부분 에틸렌(Ethylene)과 프로필렌(Propylene)의 공중합체로 지글러-나타(Zeigier-Natta) 또는 메탈로센 촉매를 활용해 생산하고 있다.
국내시장은 자동차, 전기전자, 건축 등에 투입되고 있으며 PVC(Polyvinyl Chloride), POE 등을 일부 대체하고 있으나 수요가 2000톤 미만에 불과해 국내기업들이 진입할 필요성을 느끼지 못하고 있다.
이에 따라 ExxonMobil, Dow Chemical에 의존하고 있으며 LG화학이 국산화에 성공하고 SK종합화학도 2015년 말 신규진입해 주목된다.
시장 관계자는 “PVC는 극히 일부분만 대체하고 물성이 맞지 않아 대체하지 못하고 있다”며 “SK종합화학과 LG화학이 수입제품을 대체할 수 있지만 수요기업들이 높은 가격과 물성 문제로 POP를 투입하지 않고 있다”고 밝혔다.
POP는 신규수요처 발굴을 위해 국내에서 속옷, 생활용품 등 소비재 중심으로 채용을 시도했으나 내열성이 낮아 상용화에 어려움을 겪고 있다.
자동차, 전기전자, 건축소재 등에도 일부 투입되고 있으나 용도가 명확하지 않아 수요 신장이 둔화되고 있다.

ASA, 이네오스스티롤루션 진입 “치킨게임”
ASA는 ABS(Acrylic Butadiene Styrene) 제조공정과 동일해 LG화학, 한국 이네오스스티롤루션(Ineos-Styrolution), 롯데첨단소재, 금호석유화학 등이 생산하고 있다.
국내시장은 내후성과 내화학성을 보유해 자동차, 전기전자, 선박, 건축자재 등의 외장재용으로 채용되고 있으며 한국이네오스스티롤루션, LG화학이 장악하고 있다.
하지만, ABS에 비해 착색력이 떨어져 단순한 색상을 요구하는 응용제품에만 투입됨에 따라 수요가 증가하지 못하고 있다.
ASA는 기존 ABS 생산설비에서 병산이 가능해 국내기업들이 증설할 필요성을 느끼지 못하고 있으나 한국이네오스스티롤루션이 2012년 1만5000톤 전용 플랜트를 건설해 점유율을 확대하고 있다.
그러나 이미 LG화학을 중심으로 롯데첨단소재, 금호석유화학 등이 국내시장을 선점하고 있어 전용 플랜트에서 생산되는 ASA의 절반 이상은 수출하고 있다.
시장 관계자는 “LG화학, 롯데첨단소재, 금호석유화학 등은 ABS와 ASA의 병산이 가능해 ASA 생산능력을 파악하기 어렵다”며 “하지만, 생산기업별로 최대 2만-3만톤 생산이 가능하고 국내 시장점유율이 높은 LG화학이 가장 많이 생산하는 것으로 판단되고 있다”고 밝혔다.
국내수요는 2015년 기준 2만5000톤 수준이며 LG화학의 점유율이 5년 전 60%를 넘어섰으나 한국이네오스스티롤루션이 진입하며 50%대 후반을 차지하고 있는 것으로 파악되고 있다. 롯데첨단소재는 5-6%, 금호석유화학은 15% 수준으로 절반 이상 떨어진 것으로 나타났다.
시장 관계자는 “ASA 생산은 높은 기술력을 요구하지 않아 저가공세로 생존할 수 밖에 없다”며 “ABS와 비슷한 수익성을 유지해 국내기업들이 투자를 확대하지 않고 있다”고 밝혔다.

TPV, 롯데케미칼 원료 확보로 “확장”
TPV는 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer)과 PP를 가교한 것으로 금호폴리켐, 롯데케미칼, 현대EP, 화승소재 등이 생산하고 있다.
국내 TPV 시장은 화승소재, 금호폴리켐이 점유율 60% 이상을 차지하고 있으며 롯데케미칼, 현대EP, ExxonMobil이 나머지 40%를 삼분하고 있다.
화승소재와 현대EP는 건축용으로 주로 투입하고 있고 금호폴리켐, 롯데케미칼, ExxonMobil은 자동차용으로 공급해 경쟁이 치열한 것으로 파악되고 있다.
하지만, 자동차용은 ExxonMobil이 장악하고 있어 롯데케미칼, 금호폴리켐 등이 시장에 적극 진입할 필요성이 나타나고 있다.
시장 관계자는 “메이저 자동차 생산기업들은 TPV의 안정적인 물성을 요구하며 ExxonMobil을 선호하고 있다”며 “롯데케미칼이 자동차용에 진입하기 위해 R&D를 계속하고 있다”고 밝혔다.
다만, 롯데케미칼이 EPDM과 PP를 자체생산해 코스트 경쟁력을 강화하고 있음에도 이미 ExxonMobil을 중심으로 저가공세가 지속되고 있어 수출입 시장에서 경쟁이 치열해질 것으로 예상되고 있다.
롯데케미칼 2013년 11월 이태리 베르살리스(Versalis)와 합성고무 합작법인을 설립한 이후 SSBR(Solution Styrene Butadiene Rubber) 및 EPDM 20만톤 병산 플랜트를 건설하고 있어 TPV 생산이 확대될 것으로 예상되고 있다.
롯데케미칼은 PP와 자체생산할 수 있다는 점을 강점으로 에어백 커버, 바디시트 등으로 응용제품을 확대할 예정이다.
그동안 EPDM을 금호폴리켐으로부터 공급받았으나 자체생산하면 금호폴리켐과 본격적인 경쟁구도에 진입할 것으로 예상되고 있다.

TPU, 친환경 소재로 R&D “시급”
TPU(Thermoplastic Polyurethane)는 동성화학, 루브리졸, 동아화학, 한국BASF 등이 국내시장을 장악하고 있으며 대부분 자동차용으로 공급이 증가하고 있다.
SKC는 엘라스토머 소재 사업 진출을 위해 자동차 서스펜션의 핵심부품인 자운스범퍼(Jounce Bumper)를 생산하는 등 폴리우레탄계 엘라스토머 사업을 확대하고 있다.
자동차용 TPU는 대부분 글로벌기업들이 장악하고 있어 국산화가 요구되고 있다.
최근에는 친환경 소재가 강조됨에 따라 글로벌 생산기업들이 PVC 대체소재로 투입을 확대하고 있다.
TPU는 VOCs(휘발성 유기화합물) 함량이 낮고 리사이클이 가능하기 때문으로 일본 Tosoh, 독일 BASF, Covestro 등이 R&D에 집중하고 있다.
사출 및 압출가공이 가능해 튜브, 호스, 스포츠신발, 자동차부품, 산업용 부품 등에 합성고무, PVC를 대체할 수 있는 것으로 파악되고 있다.

롯데케미칼, 스타이렌계 고부가화 “필요”
국내기업들은 TPO(Thermoplastic Olefin) 뿐만 아니라 특수 엘라스토머를 개발해 고부가가치를 창출할 것이 요구되고 있다.
LG화학은 엘라스토머 플랜트가 대부분 TPO를 생산하지만 메이저들이 장악하고 있고 시장경쟁이 치열해질 것으로 예상돼 수익성이 하락할 것으로 우려되고 있다.
시장 관계자는 “메탈로센 PE는 LG화학, SK종합화학 등이 국산화했으나 한화케미칼, 롯데케미칼 등 PE 생산기업들도 적극 추진하고 있는 것으로 알고 있다”며 “메탈로센 PE 생산이 확대되면 TPO계 엘라스토머는 공급과잉이 심화될 것”이라고 밝혔다.
유럽 및 일본기업들은 폴리에스터(Polyester), PA (Polyamide), 스타이렌(Styrene) 등 다양한 엘라스토머 개발에 집중함으로써 고부가화하고 있으며 국내기업들도 R&D 투자가 시급한 것으로 지적되고 있다.
특히, 롯데케미칼은 SIS(Styrene Isoprene Styrene)와 SBS(Styrene Butadene Styrene) 병산 플랜트를 2018년 상반기 상업가동할 계획이어서 TPS(Thermoplastic Styrene) R&D를 통한 고부가화가 요구된다.
스타이렌(Styrene)계 엘라스토머 TPS는 SBS, SIS, SEBS (Styrene Ethylene Butylene Styrene), SEPS(Styrene Ethylene Propylene Styrene) 등으로 구분된다.
SIS와 SBS로는 컴파운드를 생산하기 어려워 수첨을 통해 SEBS, SEPS로 컴파운드를 생산하고 있고 PP와도 중합이 가능해 고무, 연질 PVC를 대체함에 따라 신발 Sole, 의료용, 식품포장용, 자동차 내외장용 등 고부가화 소재 투입이 가능할 것으로 기대하고 있다.
하지만, 롯데케미칼은 SEBS 및 SEPS 수지를 자급하지 않고 컴파운드만 생산하고 있어 SIS, SBS가 상업화되면 SEBS, SEPS 투자를 고심할 필요성이 제기되고 있다.

PAE, 메이저 독점으로 진입 “불가”
Amide계 폴리에스터는 글로벌 메이저들이 국내시장을 장악하고 있어 국산화가 시급한 것으로 지적되고 있다.
Copolyamide는 BASF, Solvay가 공급하고 있으며 PAE는 Arkema와 Evonik이 생산하고 있다.
특히, PAE는 원료인 PA 12를 Arkema, Evonik, EMS, Ube Kosan 등 소수의 글로벌기업만이 생산하고 있어 독과점 체제를 유지하고 있다.
Arkema는 나이키 공급을 중심으로 운동화 시장에서 강세를 나타내고 있고 EMS는 전기·전자, Ube Kosan은 케이블, Evonik은 자동차 시장이 주력 공급처인 것으로 파악되고 있다.
카프로는 CPL(Caprolactam) 고부가화 방안으로 PA 12 생산에 관심이 높은 것으로 알려지고 있으나 독과점 체제를 유지하고 있는 글로벌기업과 기술협력이 어려워 PA 12 뿐만 아니라 PAE 국산화에도 어려움을 겪고 있다.
Copolyamide도 BASF, Solvay, EMS-GRIVORY, Dupont 등 글로벌 메이저 등이 장악하고 있어 기술력 강화가 시급한 것으로 지적되고 있다.
특히, 자동차용 소재로 채용이 확대되고 있으며 투명도가 높고 열성형성 및 유연성이 우수해 식품용 포장 패키징으로도 성장하고 있어 국산화가 요구되고 있다.
PA 원료를 생산하는 카프로와 기술력이 있는 국내기업들이 협력해 개발할 필요성이 있으나 효성, 코오롱인더스트리 등은 범용 PA에만 집중하고 있고 고부가화에 관심이 없어 수입제품에 의존할 가능성이 높아지고 있다.

SK케미칼, 자동차용 접착 TPEE 개발 “시급”
TPEE(Thermoplastic Polyester Elastomer)는 SK케미칼이 생산하고 있으나 수입제품에 밀려 시장장악력이 떨어지는 것으로 파악되고 있다.
TPEE는 사용 가능한 온도 영역이 넓으며 고율점, 내굴곡피로성, 기계강도, 내열성, 내유·내약품성, 성형 등이 우수해 자동차, 산업용, 전기·전자 등에 다양하게 사용되고 있다.
자동차용은 CVJ(Constant Velocity Joint) 부츠에 주로 투입되며 두께가 CR(Chloroprene Rubber)의 50% 정도에 불과하고 내구성과 경량화를 도모할 수 있어 모든 차종에 적용되고 있다.
Toray, DuPont, Toyobo, Mitsubishi Chemical이 시장을 장악하고 있고 고부가 그레이드 개발을 강화하고 있어 금속과 수지의 접착필름용으로 상업화하면 자동차용 소재에 투입이 확대될 것으로 예상되고 있다.
하지만, 국내 수요는 1만톤에 불과해 국내기업들은 사업 진출에 관심을 나타내고 있지 않다.
하지만, 메이저들은 시장 관계자는 “자동차가 플래스틱 소재로 전환됨에 따라 이종소재 접착 기술에 대한 요구가 증가하고 있다”며 “접착 소재로 TPEE가 부상해 일본을 중심으로 연구가 확대되고 있으나 국내시장은 지지부진해 고부가화가 어려울 것으로 판단된다”고 밝혔다. <허웅 기자: hw@chemlocus.com>