실리콘(Silicone)은 내열성, 내후성, 내구성, 전기절연성, 접착성 등이 뛰어나고 오일, 수지, 고무, 액상고무, 파우더 등으로 다양하게 가공할 수 있어 매우 광범위한 분야에서 사용되고 있다.
최근에는 기능성 뿐만 아니라 에너지를 절약하고 환경부하를 저감하는 친환경제품으로 주목받고 있다.
아시아 시장을 리드하고 있는 일본기업들은 자동차, 전기·전자, 화장품 등 성장시장을 대상으로 신제품 개발을 가속화하고 있다.
자동차는 개스킷, 머플러행거, 엔진 주변의 방진재, 에어백 코팅제 등 내열성, 내구성, 유연성이 요구되는 부품에 실리콘을 사용하고 있으며 고도의 열 대책이 필요한 EV(전기자동차), PHV(플러그인하이브리드자동차)가 보급됨에 따라 수요가 증가하고 있다.
전기·전자기기용은 전자회로기판 봉지재 및 보호코팅제, 방열재, 접착제를 비롯해 렌즈, 반사판, 도광판 등 광학소재로도 채용되고 있으며, 고온에 노출되는 LED(Light Emitting Diode) 조명, 자동차 탑재용 디스플레이를 중심으로 수요가 신장하고 있다.
화장품 분야는 촉감향상, 보습, 광확산, 피막형성 등 다양한 기능을 바탕으로 헤어케어, 스킨케어, 메이크업 등 모든 영역에서 이용되고 있다.
실링제, 접착제, 페인트 첨가제를 포함한 건축용은 제조 시 안전성을 향상시키고 환경부하를 저감하는 무용제 타입 등이 개발되고 있다.

세계시장, 2016년 143억달러로 확대
글로벌 실리콘 시장은 신흥국 경제가 성장하고 친환경에 대한 요구가 높아지면서 성장을 지속할 것으로 예상되고 있다.
2016년 세계 시장규모는 글로벌 경제의 불안정성 속에서도 143억달러로 전년대비 3% 증가했고 아시아가 40% 수준을 차지한 가운데 미국과 유럽이 각각 30% 수준을 점유한 것으로 추정된다.
실리콘은 메탄올(Methanol)과 금속규소를 합성해 생산하는 폴리머로 유기와 무기의 특성을 모두 지니고 있으며, 분자 구조는 주쇄에 규수와 산소를 반복 나열하는 실록산 결합(Si-O)이 있어 석유 베이스 폴리머와는 다른 특징을 보유하고 있다.
실록산 결합은 탄소가 반복되는 일반적인 유기 폴리머에 비해 결합 에너지가 크기 때문에 내열성, 내후성, 화학적 안정성, 전기절연성을 발휘한다.
또 실리콘을 대표하는 디메틸폴리실록산(Dimethyl Polysiloxane)은 측쇄의 메틸기를 외측에 배치해 나선구조를 취하고 있기 때문에 발수성, 이형성, 내한성이 우수한 특징이 있다.
실리콘은 1940년 무렵부터 공업적으로 생산되기 시작해 초기에는 주로 내열성, 전기절연성을 활용한 전기용도로 투입됐으나 최근에는 주방용품, 퍼스널케어, 의료기구 등에 다양하게 응용되고 있다.
실리콘 중간체인 메틸클로로실란(Methyl Chlorosilane)은 KCC를 비롯해 Dow Corning, Momentive Performance Materials(MPM), Wacker Chemie, Shin-Etsu Chemical, Bluestar Silicones, Zhejiang XinAn Chemical, Zhejiang Hesheng Silicone, Shandong Dongyue 등이 생산하고 있다.
모노머는 2016년에도 중국기업이 증설을 실시함에 따라 생산능력이 3% 가량 확대됐다.
중국은 세계 전체 생산능력의 50% 이상을 차지하고 있으나 가격 하락, 환경 문제의 영향으로 가동을 중단한 곳도 나타나고 있다.
세계 전체 가동률은 2015년과 동일한 70% 수준에 머물렀으며, 실록산(Siloxane) 생산량은 185만톤으로 약 5% 증가한 것으로 추정된다.
Evonik, JNC, Daiso 등은 모노머는 생산하지 않으나 특수 기능성 실란(Silane)을 생산하고 있다.
Shin-Etsu Chemical, Momentive Performance Matarials Japan이 실리콘 모노머부터 가공까지 계열화하고 있으며, Toray Dow Corning, Asahi Kasei Wacker Silicone은 모노머 또는 실록산을 수입해 각종 실리콘제품을 생산하고 있다.
이밖에 JNC, Evonik Japan, Daiso는 실란커플링제 등을 생산하고 있다.
일본은 2016년 실리콘 생산량이 약 19만톤으로 소폭 감소한 것으로 추정된다. 2015년 초부터 급속히 진행된 엔고의 영향으로 수출이 감소했기 때문이다.
수입량은 2만8000톤, 수출량은 7만7000톤으로 14만톤을 소비해 내수시장은 안정적인 것으로 평가되고 있다.
상위 5개국 수출비중은 수출량의 약 70%, 수출액의 약 60%를 차지했고, 아시아는 수출량의 76%, 수출액의 70% 수준으로 나타났다.
전체 수출은 8% 감소했다. 엔고의 영향으로 범용제품의 가격경쟁력이 떨어져 출하량이 감소했기 때문이다.

성장성 양호하나 친환경 분야 투입이 관건
실리콘산업은 극심한 환율 변동, 석유수출국기구(OPEC) 감산 합의에 따른 원유가격 상승 등의 영향으로 어려운 상황을 맞이할 것으로 판단되고 있다.
그러나 장기적으로는 개발도상국의 생활수준이 향상되면서 실리콘 수요가 증가할 것으로 예상되고 있다.
Wacker Chemie에 따르면, 1인당 GDP(국내총생산)가 2만유로 이상인 선진국은 1인당 실리콘 사용량이 연평균 2kg 수준인 반면 1만유로 이하인 국가는 1kg, 5000유로 이하인 개발도상국은 200g 수준에 불과한 것으로 나타났다.
이에 따라 기존 용도에서도 실리콘 소비가 늘어날 가능성이 높게 나타나고 있다.
아울러 실리콘은 친환경제품으로도 주목받고 있다.
내열성, 내광성이 뛰어난 실리콘은 에너지절약 조명으로 보급되고 있는 LED 소자 보호에 필수적으로 사용되고 있다.
또 실리콘을 사용함으로써 실리콘 생산과 폐기 과정에서 배출되는 온실가스를 9배 줄일 수 있으며, 특히 자동차, 건축, 태양에너지 분야에 사용되고 있는 실리콘이 온실가스 감축에 크게 기여하고 있다.
실리콘은 분자 설계의 자유도가 높을 뿐만 아니라 많은 뛰어난 특성을 겸비하고 있어 무한한 가능성을 내재하고 있는 것으로 주목된다.
이에 따라 앞으로도 고도화하는 시장 니즈에 부응해 용도가 더욱 확대될 것으로 예상되고 있다.
또 안전성이 뛰어나고 환경부하 저감에도 기여하는 등 시대에 적합한 소재로 평가됨에 따라 더욱 성장할 것으로 기대되고 있다.

MPM, 자동차 관련분야 중심으로 성장
MPM은 미국, 유럽, 아시아 생산거점을 중심으로 실리콘 사업을 진행하고 있다.
미국은 첨가제, 유럽은 실리콘고무, 아시아는 전기·전자소재 분야를 리드하며 각각 신제품을 개발해 신규시장을 개척하고 있다.
자동차 관련분야는 광학접착제 Optical Bonding Silicone으로 자동차 탑재용 디스플레이 시장 개척을 강화하고 있다.
Optical Bonding Silicone은 공기층에 따른 반사를 방지해 시인성을 향상시키는 기능이 있으며 곡면 디스플레이에 대응할 수 있는 유연성과 내열성, 내후성이 뛰어나 자동차용 디스플레이 분야에서 주력제품으로 부상하고 있다.
광학용으로 공급하고 있는 성형용 액상 실리콘고무 Silopren LSR7000 시리즈는 내열성과 내후성이 뛰어난 기존제품에 이어 높은 난연성과 내후성을 겸비해 실외 사용이 가능한 Silopren LSR7180을 투입했다.
타이어 관련분야는 NXT Silane 시리즈에 주력하고 있다. 에코타이어의 구름저항을 줄이고 주행성능 및 타이어 생산성을 향상시키는데 기여하고 있다.
코팅제, 접착제, 실란트 분야는 아미노(Amino), 에폭시(Epoxy), 비닐(Vinyl), 메르캅토(Mercapto) 등 다양한 올리고머(Oligomer) 타입의 실란커플링제로 접착성, 밀착성, 내후성, 녹방지성 개선에 기여하고 있다.
자동차 시트용 우레탄(Urethane) 첨가제 분야는 승차감을 향상시키는 신규 거품 안정제를 개발했다.
화장품 분야에서는 피막형성용 실리콘이 호조를 보이고 있으며 불소변성실리콘 피막형성제는 발수성, 발유성이 뛰어나 파운데이션, 마스카라, 선크림용으로 판매를 확대하고 있다.

Waker, 친환경제품 라인업 확대
Wacker Asahikasei Silicone은 독일 Wacker Chemie의 개발력과 일본의 응용가공기술을 활용해 고기능·고품질 실리콘제품을 다양한 분야에 공급하고 있다.
최근에는 친환경제품 라인업을 추가해 판매 확대에 힘을 기울이고 있다.
SILRES MPF 52E는 수성 내열도료 바인더용 실리콘수지 에멀전으로 자일렌(Xylene), 에틸벤젠(Ethylbenzene)을 함유하지 않아 휘발성 유기화합물(VOCs) 발생을 대폭 감축하는 특징이 있으며 에틸벨젠을 함유하지 않은 용제 타입 SILRES REN 70-M도 새롭게 라인업에 추가했다.
실링재·접착제 바인더 소재는 GENIOSIL STP-E 공급을 본격 개시했다.
Wacker가 독자적으로 개발한 실란 기술에 따라 유기주석 촉매 미함유제품을 설계할 수 있는 하이브리드 폴리머로, 유기용제 없이 점도를 낮출 수 있으며 필러의 가열건조 과정이 불필요한 등 가공성이 뛰어난 특징이 있다.
박리필름·박리지용 실리콘은 무용제 타입 폴리머 DEHESIVE에서 고속도공에 대응한 SFX 시리즈를 출시했다.
미스팅 방지제를 배합함에 따라 고속경화 시에도 실리콘 에어로졸 발생을 효과적으로 방지할 수 있으며 백금촉매 사용량을 줄일 수 있는 이점도 있다.
자동차 관련분야는 광학용 LUMISIL 시리즈에서 자동차 탑재 디스플레이에 사용하는 옵티컬 본딩용 고투명 실리콘 엘라스토머(Elastomer)를 판매하기 시작했다.
내열성, 내한성, 내후성이 뛰어나며 점도와 경도가 다른 자외선 경화형 5종, 가열 경화형 4종을 라인업하고 있다. 부가경화 반응으로 치수안전성이 뛰어나 대형 디스플레이에도 적합한 것으로 나타나고 있다.
화장품용 실리콘제품은 판매가 계속 확대되고 있는 가운데 성장을 더욱 가속화하기 위해 일본 Tsukuba에 화장품 전용 연구실을 설치하는 등 연구개발체제를 강화하고 있다.
2017년 실리콘의 특징과 기능을 습득할 수 있는 연수센터 Wacker Academy를 Tsukuba에 개설하는 등 수요처 및 대리점을 대상으로 기술지원 서비스에도 힘을 기울이고 있다.

Shin-Etsu, 연구개발·생산효율화 적극 투자
Shin-Etsu Chemical은 실리콘 사업을 확대하기 위해 연구개발 및 생산체제를 강화하고 있다.
일본 Naoetsu 공장에는 23억엔을 투입해 소량다품종 생산에 대응한 기능성 실란 공장을 신규건설해 2018년 3월 완공했으며 수지개질용 실란 등 고기능제품을 생산할 계획이다.
실리콘고무 성형·가공 기술센터는 최근 수요가 증가하고 있는 액상 실리콘고무 사출성형 시스템(LIMS) 성형기를 추가하는 등 수요처에 대한 마케팅을 강화해 판매를 확대하고 있다.
Shin-Etsu Chemical은 일본과 타이를 중심으로 실리콘 생산능력을 확대하고 있으며 타이에서는 사업용지도 취득한 것으로 알려졌다.
성장기반인 연구개발(R&D) 기반도 강화하고 있다.
일본 Gunma의 Annaka 소재 실리콘전자소재기술연구소에 신규 연구동을 마련해 2016년 가동 개시했으며 미국 뉴저지에도 테크니컬센터를 신설했다.
Shin-Etsu Chemical은 최근 3년간 실리콘 사업에 약 500억엔을 투자했으며 앞으로도 연구·제조·판매체제를 더욱 강화해 성장을 가속화할 방침이다.
Shin-Etsu Chemical은 5000종류 이상의 실리콘제품을 공급하고 있는 가운데 고도화되는 시장 니즈에 대응한 고기능제품을 적극 개발해 지속적으로 신제품을 투입하고 있다.
화장품용 안료는 자체 개발한 실리콘 표면처리제로 안료 표면을 처리한 KTP-09 시리즈를 개발해 베이스메이크업, 포인트메이크업 화장품 등에 사용함으로써 얼룩 발생, 안료 응집을 억제하는 등 고기능·고품질 화장품 개발에 기여하고 있다.
성형용 실리콘고무는 난연성이 뛰어난 투명 타입 KE-5636-U를 출시했으며 디스플레이, 웨어러블기기 등의 접착에 사용하는 UV 경화형 RTV 라인업도 추가했다.
속경화 래디컬 중합 타입, UV 조사 후 상온 또는 가열로 경화하는 백금부가 타입, UV가 닿지 않는 곳도 축합반응으로 경화하는 래디컬·축합 병용 타입을 라인업함과 동시에 베이스 폴리머도 3종류를 공급하고 있다.

DCT, 고기능제품 용도 개발 가속화
창립 50주년을 맞은 Dow Corning Toray(DCT)는 고기능성 실리콘의 신규용도 개척을 가속화하고 있다.
자동차부품용은 LIMS 생산에 대응한 액상 불소실리콘고무 라인업을 확충했다.
경도 30도, 40도 타입을 공급하고 있는 가운데 오링, 다이어프램, 멤브레인 등에 사용되는 60도 및 70도 타입을 새롭게 투입해 수요처 니즈에 대응하고 있다.
접착제는 각종 금속, 수지에 대한 접착력이 양호한 속경화형 EA-4701을 개발했다. 2액 혼합형으로 25℃에서 2시간 만에 경화하는 것으로 알려졌다.
실내외 LED조명용은 광학성형용 실리콘수지 MS-1002를 중심으로 판매를 확대하고 있다.
헤드라이트의 LED광원 배광을 조절하는 멀티빔 모듈에 채용되는 등 자동차용으로도 실적을 올리고 있으며 다른 수지에 비해 내열·내후성이 뛰어나고 복잡한 형태로도 금형성형이 가능한 등 가공성이 우수해 채용이 더욱 확대될 것으로 기대하고 있다.
디스플레이용 옵티컬 본딩소재는 1액 UV 경화형 VE-6001UV를 새롭게 개발했다.
투과율 99% 이상, 굴절률 1.5 이상, 헤이즈 0.01 미만, 황색도 0.3 미만으로 광학특성이 뛰어날 뿐만 아니라 수축률이 1% 미만에 불과해 대형 디스플레이에 적합한 것으로 알려졌다.
화장품용은 대기오염물질로부터 피부를 지킨다는 새로운 접근에 따라 연구개발을 진행하고 있다.
실리콘 피막형성제 표면의 미세한 요철구조에 따른 발수기능에 착안해 연구한 결과 대기오염물질 부착을 억제하는 기술 개발에 성공했다.
Dow Corning Toray는 앞으로도 실리콘 관련기술·제품 개발에 주력함과 동시에 실리콘과 유기소재를 융합한 하이브리드소재를 개발하는 등 새로운 이노베이션을 실현함으로써 지속가능한 사회 구축에 기여할 방침이다.