글로벌 불소화합물 시장이 급성장하고 있다. 글로벌 수요는 연평균 3.9% 증가해 2016년 350만톤, 197억달러에 달할 것으로 예상되고 있다.
세계적으로 냉동·냉장기기 생산이 증가함에 따라 성장이 더욱 가속화될 가능성이 높아지고 있다.
불소화합물은 특수한 물성을 바탕으로 수지, 고무, 유기화학제품, 무기화학제품, 가스 등 다양한 형태로 광범위한 분야에 투입되고 있다.
오존층 보호 등 환경규제의 영향을 받기 쉽지만 첨단산업 분야에서 신규용도 개발이 활발하게 이루어지고 있으며 가혹한 성능이 요구되는 분야에서 다른 소재를 대체함으로써 장기적인 성장성을 확보하고 있다.
불소화합물은 CaF2(불화칼슘)가 주요 성분인 형석을 원료로 사용하고 있으며, 형석은 CaF2 함량에 따라 Metallurgical 그레이드와 Acid 그레이드로 분류하고 있다.
화학 그레이드로도 지칭되는 Acid 그레이드는 불화수소 제조에 투입되고 있다.
불화수소는 Acid 그레이드에 황산을 추가해 가열함으로써 생성하며 각종 불소제품을 생산하기 위한 기초소재로 사용되고 있다.
불산(불화수소산)은 불화수소 수용액으로 반도체 에칭(Ethching)제, 불화탄소(Fluorocarbon) 등을 생산하는데 투입된다.
불소 원자는 모든 원소와 쉽게 결합하며, 특히 탄소 원자와 가장 강고한 결합(C-F결합)을 만드는 특징이 있다.
불소화합물은 결합에너지가 높아 전기적으로 안정된 C-F 결합을 바탕으로 내열성, 내약품성, 내후성 등 다른 화학제품에 없는 높은 특성을 발휘하는 것으로 알려졌다.
비점착성, 발수성 등도 뛰어난 편이다.
특히, 불소수지는 모든 수지 가운데 저유전율, 저손실 등 전기특성이 가장 뛰어나 휴대전화 내부, 기지국용 전선의 절연소재로 채용되고 있다.
일본 불산 시장은 2014년 일본·해외 OEM을 포함한 총 생산량이 27만4978톤으로 전년대비 4%, 출하량은 27만4869톤으로 3% 증가했다. 모두 안정적으로 증가했으나 2013년 생산증가율 9%, 출하증가율 15%에 비해서는 크게 둔화됐다.
불화탄소는 14만682톤으로 5%, 표면처리는 3만3186톤으로 16% 증가한 반면 2차제품은 6만7021톤으로 2% 감소했다.
불소수지용을 포함한 플로로카본류는 불화수소 내수의 50% 수준을 차지하면서 최대 수요처로 자리 잡고 있다.
일본은 HFC-32, HFC-125, HFC-410a 등 플로로카본류를 냉매, 에어로졸(Aerosol), 발포제, 세정제 등으로 사용하고 있다.
냉매용 플로로카본류는 일본을 비롯해 선진국 수요가 크게 변화하지 않고 있으나 신흥국은 인구 증가, 소득수준 향상 등의 영향으로 에어컨 등의 도입이 확대됨에 따라 수요가 크게 증가할 것으로 예상되고 있다.
이에 따라 글로벌 수요가 성장세를 계속할 가능성이 높아지고 있다.
불소수지 수요도 확대될 전망이다.
불소수지는 내열성, 내약품성, 저투과성 등이 뛰어난 특징이 있으며, 수요는 전기전자·통신용이 약 30%, 화학공업용이 약 20%를 차지하고 있고 자동차·건축기기, 반도체 제조장치 등에도 사용되고 있다.
전기전자·통신용은 전기특성, 난연성 등이 높은 평가를 받아 스위치, 프린트기판 등 전자부품에, 화학공업용은 밸브, 라이닝 등 플랜트 부품에 채용되고 있다.
자동차용은 실링용 수요가 주류를 이루고 있다.
자동차 경량화의 영향으로 수지부품 채용이 확대되고 있는 가운데 전장화가 진전됨에 따라 내열성이 뛰어난 불소수지 채용이 증가하고 있다.
안전성 등 엄격한 성능이 요구되는 분야에서도 소재 대체가 이루어지고 있다.
표면처리·세정, 2차제품용은 불화수소 수요의 40% 수준을 차지하고 있으며 고순도 불산과 55% 불산이 사용되고 있다.
고순도 불산은 반도체·태양전지 제조용 실리콘 웨이퍼의 에칭 및 세정에 사용되며 엔저 등의 영향으로 반도체 시장이 회복됨에 따라 수요가 안정적으로 신장하고 있다.
일본은 2015년 수요도 비슷한 수준을 유지하고 한국수출이 증가한 것으로 나타나고 있다.
55% 불산은 LCD(Liquid Crystal Display)용 슬리밍(박형화), 스테인레스강 세정에 사용된다.
이전에는 주로 스테인레스강 세정에 사용됐으나 최근에는 LCD 유리의 슬리밍용 수요가 주류를 이루고 있다.
유리 슬리밍 수요는 일본 액정 시장이 확대됨과 동시에 신장하고 있으며 스마트폰, 태블릿PC 등 중소형 액정용 수요가 안정세를 나타내고 있다.
액정은 대형제품 생산이 해외로 이전되고 있으나 중소형은 고도의 정밀도가 요구됨에 따라 일본제품이 꾸준히 높은 평가를 받고 있다.
유리 슬리밍용 수요는 2013년 소폭 침체됐으나 2014년 회복세로 전환된데 이어 2015년에도 호조를 유지한 것으로 나타나고 있다.
또 Japan Display가 5년간 3000억엔을 투자할 계획이라고 발표함에 따라 불산 수요 신장을 견인할 것으로 예측되고 있다.
LiB(Lithium-ion Battery) 전해질로 사용되는 LiPF6(육불화인산리튬) 급성장하고 있다.
특히, 환경대응에 힘을 기울이기 시작한 중국은 전기자동차(EV), 하이브리드자동차(HV) 등 친환경 자동차 보급이 다른 지역보다 빨라 LiB용 수요 신장이 가속화될 것으로 전망되고 있다.
LiPF6는 한국·중국기업이 생산하고 있으며 가격 경쟁이 점차 치열해지고 있어 일본기업들은 자동차용 등 고품질 분야에 더욱 집중할 것으로 예상되고 있다.
일본기업들도 중국 시장 공략을 강화하고 있다.
Morita Chemical은 중국에서 LiPF6 생산을 확대하기로 결정했다.
Jiangsu에 2017년 11월 상업가동을 목표로 1200톤 신규라인을 건설하고 수년 안에 생산능력을 5000톤으로 확대한 후 수급에 따라 9000톤으로 확대하는 방안을 검토하고 있다.
Stella Chemifa는 중국 불산 생산기업과 합작으로 중국에 LiB용 전해질 생산기업을 설립하는 방안을 검토하고 있다.