글로벌 화학기업들의 탈 석유화학 움직임이 가속화되고 있다.
화학기업들은 석유화학에서 고부가가치·고기능 비즈니스로 전환하는 전략을 추진하기 위해 다양한 가능성을 모색하고 있으며, 특히 고기능성 화학소재(Specialty Chemical) 육성에 힘을 기울이고 있다.
글로벌 특수화학 시장규모는 약 5500억달러에 달하는 것으로 추정되고 있다.
화학산업은 진화를 거듭하고 있는 가운데 지속 가능한 성장을 추구하기 위해서는 식품, 건강, 에너지, 환경에 대한 유연한 대응이 필수적으로 요구되고 있다.

 

2016년 글로벌 시장 5500억달러로 성장
화학제품은 크게 범용, 정밀화학, 특수화학으로 분류하고 있다.
범용제품은 일반적으로 단일화학 조성으로 구성돼 코스트가 낮고 대량으로 생산하며, 의약중간체 등 정밀화학제품은 코스트가 높고 소량 생산해 특정 용도에 투입하고 있다.
특수화학제품은 단일성분과 복수성분을 모두 포함하기 때문에 화학조성보다는 고기능성이 특징이며 서비스 등과 함께 부가가치를 부여하는 화학제품으로 정의되고 있다.
글로벌 화학 시장은 약 4조달러를 형성하고 있으며 특수화학은 약 5500억달러로 전체의 14% 수준을 차지하고 있다.
특수화학은 시장에 따라 공업용 세정제, 건설용 화학제품, 화장품 원료, 전자용 화학제품, 사료첨가물, 식품첨가물, 이미징 소재, 합성 윤활유, 윤활유 첨가제, 채굴용 화학제품, 기능성 식품소재, 굴삭용 화학제품, 제지약품, 플래스틱 첨가제, 인쇄잉크, 고무약품, 섬유용 화학제품, 수처리제 등으로 분류하고 있다.
기능에 따라서는 접착제·실란트(Sealant), 산화방지제, 바이오사이드, 촉매, 페인트, 부식방지제, 난연제, 향료, 계면활성제, 고기능성 고분자, 수용성 고분자로 구분한다.
전자용 화학제품은 2016년 시장규모가 약 430억달러로 전년대비 4.8% 성장해 특수화학 가운데 최대 시장으로 자리잡고 있으며 공업용 세정제가 420억달러로 3.7%, 고기능성 고분자가 390억달러로 3.6% 성장해 뒤를 따르고 있다.
전자용 화학제품은 IC(집적회로), PCB(Printed Circuit Board) 제조용 소재를 포함하며 IoT(Internet of Things) 진화에 따라 반도체 수요가 증가함으로써 성장이 더욱 가속화되고 있다.
계면활성제, 건설용 화학제품, 향료, 촉매, 페인트, 수용성 고분자, 식품첨가물 등도 시장규모가 각각 260억-360억달러로 2016년 3-4% 확대됐다.
10가지는 시장규모가 크고 성장률도 높아 유망분야로 평가되고 있으며, 기능성 식품소재는 시장규모가 약 96억달러로 크지 않지만 성장률은 6.2%로 매우 높아 화학기업들을 유혹하고 있다.
반면, 제지약품은 약 150억달러, 인쇄잉크는 약 200억달러에 달하나 성장률이 1.5% 이하로 크게 둔화돼 관심에서 멀어지고 있다.
정보매체가 컴퓨터, 태블릿PC, 스마트폰 등 전자매체로 전환됨에 따라 인쇄매체 수요가 감소하고 있기 때문이다. 선진국에서 두드러지게 나타나는 현상으로 신흥국에서도 주요 과제로 대두될 것이 확실시되고 있다.
중국은 2016-2021년 특수화학 시장이 연평균 6% 이상 확대돼 글로벌 시장 성장을 견인할 것으로 예상되고 있다.
성장률은 중국에 이어 한국, 타이완을 포함한 아시아가 약 4%, 중동·아프리카, 중남미, 중·동유럽이 2-4%로 나타나고 있다. 서유럽과 일본은 1.5%에도 미치지 못해 성숙시장으로 평가된다.
1인당 특수화학 소비량은 일본이 약 350달러로 가장 많고 북미, 서유럽이 뒤를 잇고 있다.
일본은 자동차를 시작으로 다양한 분야에 특수화학제품을 투입해 수출함으로써 북미, 서유럽 등에 비해 소비량이 많은 것으로 파악되고 있다.
한국, 타이완을 비롯한 아시아도 특수화학 전환을 가속화해 소비가 확대될 것으로 예상된다.

 

 

북미·서유럽, 기능성 식품소재 성장 기대
글로벌 특수화학 시장비중은 북미 24%, 중국 23%, 서유럽 17%로 3개 지역이 60% 이상을 점유하고 있다.
북미는 2016년 기준 약 1250억달러에 달했고 공업용 세정제가 140억달러로 2.7% 성장해 최대시장으로 자리잡고 있다. 계면활성제는 110억달러로 1.6%, 고기능성 고분자는 70억달러로 2.7% 성장했다.
공업용 세정제는 호텔, 병원, 공공시설 뿐만 아니라 가정에서도 전문기업에게 청소를 위탁하는 사례가 늘어나면서 시장이 크게 확대되고 있다.
2016-2021년 성장률은 기능성 식품소재가 약 7%로 가장 높게 나타나고 있다. 건강에 대한 의식 향상에 따라 건강기능식품 수요가 신장하고 있으며 장기적으로 성장성이 높은 시장으로 주목받고 있다.
뒤이어 전자용 화학제품, 페인트, 굴삭용 화학제품, 고기능성 고분자 순으로 각각 3-4% 성장할 것으로 예상되고 있으며 모두 첨단기술을 뒷받침하는 소재 및 셰일가스(Shale Gas) 개발에 사용되는 소재가 주류를 이루고 있다.
서유럽 시장규모는 약 870억달러를 형성하고 있다.
향료는 프랑스를 중심으로 70억달러를 형성해 가장 크고 공업용 세정제, 건설용 화학제품, 고기능성 고분자, 수용성 수지 등이 40억-70억달러로 뒤를 잇고 있다.
성장률은 기능성 식품소재가 3%로 상대적으로 높고 접착제·실란트, 난연제, 고기능성 고분자, 향료, 페인트가 2-3%를 나타내 전체적으로 성숙된 것으로 파악되고 있다.

 

아시아, 생활수준 향상으로 수요신장 가속화
중국은 특수화학 시장규모가 약 1230억달러로 세계 전체의 23%를 점유하고 있다.
고기능성 고분자 120억달러, 건설용 화학제품 110억달러, 전자용 화학제품 95억달러, 페인트 90억달러 순이며 고기능성 고분자는 자동차 및 전기전자, 건설용 화학제품은 대규모 인프라 정비가 성장을 뒷받침하고 있다.
성장률은 공업용 세정제, 향료, 기능성 식품소재 등이 연평균 9-10%로 높은 수준을 나타내고 있다.
중국은 생활수준이 향상됨에 따라 생필품 수요가 계속 증가함과 동시에 건강에 대한 의식, 청결에 대한 관심이 높아지면서 특수화학 시장 성장이 더욱 가속화될 것으로 예상되고 있다.
일본은 420억달러로 세계 전체의 8%를 차지하고 있다.
고기능성 고분자와 전자용 화학제품이 각각 52억달러로 가장 크고 식품첨가물, 수용성 고분자, 건설용 화학제품, 인쇄잉크, 계면활성제가 26억-36억달러로 뒤를 잇고 있다.
고기능성 고분자는 EP(Engineering Plastic), 컴파운드가 자동차 등 최종제품에 투입되거나 수출됨에 따라 시장규모가 가장 큰 것으로 파악되고 있다. 그러나 성장률은 고기능성 고분자, 기능성 식품소재가 2% 수준, 기타는 1.5% 이하로 낮은 편이다.
일본은 시장이 성숙된 상태여서 다른 지역에 비해 성장률이 전체적으로 낮은 특징이 있다.
아시아 시장은 약 820억달러로 세계 전체의 15%를 차지하고 있다.
전자용 화학제품이 200억달러로 가장 크고 고기능성 고분자, 촉매, 페인트가 52억-54억달러로 뒤를 잇고 있다.
전자용 화학제품은 한국과 타이완의 반도체용 소비가 크게 기여하고 있다. 한국과 타이완은 세계에서 소비되는 반도체의 50% 이상을 생산하고 있다.
고기능성 고분자, 전자용 화학제품, 기능성 식품소재 등도 시장규모는 작지만 장기적으로 급성장이 기대되고 있다.
성장률은 기능성 식품소재, 공업용 세정제가 5.5-6.0%로 높게 나타나고 있으며 생활수준 향상, 멋과 청결에 대한 관심이 성장을 견인하고 있다.

 

 

전자용, IC 제조용 중심으로 수요 증가
전자용 화학제품은 컴퓨터, 스마트폰, TV, 냉장고, 세탁기, 자동차, 항공, 위성 등 다양한 기기에 투입되는 IC를 제조할 때 필수적으로 사용되고 있다.
IC 제조용 소재로는 실리콘웨이퍼, 포토레지스트, 가스, 화학제품, 박막용 금속, CMP(Chemical Mechanical Polishing) 소재 등이 모두 고순도가 요구된다.
시장규모는 약 230억달러로 11N(99.999999999%) 이상의 초고순도가 요구되는 실리콘(Silicone) 웨이퍼가 50% 이상을 차지하고 있고 범용가스·특수가스, 포토레지스트, 화학제품이 뒤를 잇고 있다.
실리콘웨이퍼는 제조에 전문성이 필요하기 때문에 생산기업이 한정돼 과점체제를 이루고 있으며 진입장벽이 높아 현재와 같은 상태가 계속될 것으로 예상되고 있다.
포토레지스트는 미세화에 따른 연구개발이 필수적으로 기술 진보에 항상 민감하게 대응하고 있으며, 나머지 소재도 일취월장하는 기술 혁신에 대응하기 위해 지속적인 연구개발(R&D)이 요구되고 있다.
한국과 타이완이 각각 글로벌 시장의 23-24%를 차지한데 이어 북미, 일본이 자리 잡고 있어 아시아의 역할이 두드러지고 있다.
성장률은 중국이 12%로 가장 높고 한국, 타이완은 약 5%로 나타나고 있다.
중국은 국가발전계획에 따라 수입의존도가 높은 IC 자급률을 50% 이상으로 끌어올리겠다는 목표를 설정하고 있어 IC 제조가 활발해지고 있다.
IC는 기록 대용량화, 데이터 처리 고속화, 소비전력 및 공간 절약 등을 위한 고집적화, 고성능화가 주요 과제로 부상하고 있으며 새로운 소재 개발이 잇따르고 있다.
아울러 IoT도 각종 센서를 중심으로 IC 수요 신장을 견인할 것으로 예측되고 있다.
IoT용 IC 수요는 10배 이상 늘어날 것이라는 주장이 제기되고 있으며 고성능 IC 뿐만 아니라 기존제품 수요까지 증가함에 따라 각종 전자용 화학제품 소비가 증가할 것으로 예상되고 있다.

 

기능식품용, 건강에 대한 의식 향상으로…
기능성 식품소재는 글로벌 시장규모가 약 96억달러로 비타민(Vitamin), 아미노산(Amino Acid), 펩티드(Peptide), 단백질, 식물섬유, 프리바이오틱스(Prebiotics), 탄수화물, 카로티노이드(Carotinoid), 프로바이오틱스(Probiotics), 지방산(Fatty Acid), 폴리페놀(Polyphenol), 플라보노이드(Flavonoid), 미네랄(Mineral), 스테롤(Sterol) 등을 포함하고 있다.
탄수화물과 식이섬유가 31%, 지방산이 26%, 신체에 필수적인 비타민이 15%를 차지하고 있다.
시장비중은 중국, 북미가 각각 24-26%, 서유럽 18%, 중국을 제외한 아시아 11% 순이며 중국을 시작으로 북미, 중남미가 높은 성장률을 나타내고 있다.
중국은 경제성장의 영향으로 건강에 대한 의식이 향상됨에 따라 기능성 식품소재 수요가 크게 신장하고 있으며 북미, 서유럽은 건강의식 뿐만 아니라 질병 예방에 대한 관심이 식생활에 침투한 것이 영향을 미치고 있다.
앞으로는 의료비용 증가, 건강지향 향상, 비만율 상승, 유용한 천연화합물 개발, 다이어트 과제, 기능성 식품의 과학적 이해 등에 대응할 것이 요구되고 있다.

 

건설용, 개발도상국 인프라 정비용 수요 증가
건설 분야는 기술이 향상됨에 따라 다양한 소재가 개발되고 있다.
최근에는 콘크리트 강도가 최고 평방밀리미터당 400N 이상으로 각설탕 정도의 콘크리트 위에 승용차 3-4대를 올릴 수 있는 수준까지 높아진 것으로 알려졌다.
혼화제를 비롯한 소재 및 관련기술 개발이 잇따르고 있기 때문이다.
건설용 화학제품은 콘크리트 혼화제, 접착제, 실란트, 보호페인트, 아스팔트 첨가제 등이 있다.
글로벌 시장규모는 약 315억달러 수준으로 건설의 기초를 뒷받침하는 콘크리트 혼화제가 37%로 가장 높은 비율을 차지하고 있고 접착제·실란트, 보호페인트가 뒤를 잇고 있다.
북미가 31%를 점유해 최대시장으로 자리 잡고 있고 중국, 서유럽, 중·동유럽, 서남아시아, 중동·아프리카가 뒤따르고 있다.
성장률은 인프라 정비에 따라 건설용 화학제품 소비가 확대되고 있는 중국, 동아시아, 서남아시아 순으로 나타나고 있다.
건설용 화학제품은 시공법의 차이, 에너지효율 개선, VOCs (휘발성 유기화합물) 배출량 및 독성 감축 등이 주요 과제로 자리 잡고 있다.

 

 

화장품용, 다양한 기능성 화장품 개발 뒷받침
화장품은 미용 뿐만 아니라 청결 유지를 위해서도 사용하며 미백, 안티에이징 등 다양한 기능제품이 개발되고 있다.
원료는 연화제, 보습제, 계면활성제, 증점제, 캐리어, 안료, 착색제, 보존제, 항산화제, 킬레이트제, 헤어컨디셔닝제, 헤어세팅제, 자외선차단제, 데오드란트, 비듬방지제 등 다양한 특수화학제품이 투입되고 있다.

화장품 원료 시장은 약 166억달러로 미백 관리에 필수적인 연화제·보습제가 45%를 차지하고 머릿결 관리 등에 사용되는 계면활성제, 메이크업제품에 투입되는 안료 등이 뒤를 잇고 있다.
시장비중은 북미, 중국, 서유럽 순이고, 성장률은 중국, 아시아 순으로 나타나고 있다.
중국은 양보다 질을 중시하는 생활패턴의 변화가 화장품 원료 시장의 높은 성장률을 뒷받침하고 있으며, 아시아를 포함한 신흥국들도 중국과 같은 흐름을 나타내고 있다.
화장품 원료는 화장품 시장의 글로벌화, 선진국의 인구 고령화, 천연화장품에 대한 기대, 안전성 등에 대한 대응이 요구되고 있다.
동남아시아에서는 미백제품이 큰 인기를 끌고 있으며, 유럽과 미국 등에서는 UV(자외선)에 따른 피부암 리스크를 방지할 수 있는 자외선차단제 소비가 확대되고 있어 미립자 TiO2(Titanium Dioxide) 및 산화아연(Zinc Oxide)이 주목받고 있다.