유화제는 공업용에서 식품첨가용까지 광범위한 영역에서 사용되고 있다.
일본 유화제 생산기업들은 자국시장이 이미 성숙된 상태라고 판단하고 해외판로 개척에 주력하고 있으며, 특히 폴리머 유화 중합에 사용하는 반응성 유화제 사업 확장에 박차를 가하고 있다.
반응성 유화제는 모노머 분자와 부가 반응해 최종적으로 폴리머에 혼합함으로써 뛰어난 폴리머 물성을 끌어내는 것이 가능하며 수성화 등 환경보호를 중시하는 분야에서 니즈가 확대되고 있다.
앞으로도 해외시장에서 보급이 더욱 확산될 것으로 예상되고 있다.

드럼세탁기 보급 확산을 타고…
유화제는 물과 기름이 서로 섞이기 힘든 물질의 계면에 작용해 각각 균일하게 분산된 에멀전 상태로 만드는 기능이 핵심이며, 물과 기름을 혼합하기 쉽게 만드는 유화기능 외에 공기와 액체, 고체입자와 액체 등의 균일화도 시도되고 있고, 분산·침투·세정·기포·소포·이형 등 다양한 목적으로 사용되고 있다.
계면활성제의 일종으로 분류되나 PVA(Polyvinyl Alcohol)와 같이 계면활성제 카테고리에 포함되지 않아도 기능상으로는 유화제로 작용하는 것도 있다.
식품첨가물로 사용되는 유화제도 계면활성제로 불리지는 않고 있으나 화학적 기능은 동일한 것으로 알려져 있다.
일본은 계면활성제 생산·판매량이 동북지방 대지진 이후 침체를 겪은 후 최근 수년 동안 빠르게 회복세를 되찾고 있다.
일본 계면활성제공업협회에 따르면, 2016년 생산량은 111만4391톤으로 전년대비 0.6% 늘어났고 판매량은 89만5305톤으로 0.1% 늘었다. 2017년에는 생산량이 4.5%, 판매량은 3.2% 증가한 것으로 추산되고 있다.
가정용 세제가 분말형에서 액체형으로 바뀌면서 계면활성제 수요가 신장했기 때문으로, 특히 드럼세탁기 보급에 따라 액체세제 판매량이 늘어난 영향이 크게 작용했다.
2017년 세탁용 합성세제 생산량이 2.2% 늘어났으나 분말형은 15.6% 격감한 반면 액체형은 10.1% 급증한 것으로 추정되고 있다.
일반적인 액체세제보다 계면활성제가 많이 투입되는 젤볼형 세제의 인기가 높아지고 있는 것 역시 계면활성제 수요 신장에 플러스 요인으로 작용했다.
공업용 유화제는 수요의 절반 정도가 합성수지 에멀전에 사용되고 있다.
2016년 합성수지 에멀전 내수 출하량은 47만3865톤으로 2.1% 늘어나며 회복세를 나타냈고 수출은 19.1% 급증해 총 48만9650톤으로 2.5% 늘어났다. 초산비닐계가 10만5529톤으로 2.5%, 아크릴계가 29만354톤으로 2.6% 늘어나는 등 호조를 지속했다.
공업용 유화제는 대부분 페인트, 점·접착용으로 투입돼 주택 시장 흐름에 크게 좌우되는 경향을 나타내고 있다.
2016년 신축 주택 착공건수는 96만7237호로 대폭 늘어났으나 2017년 하반기부터 부진양상을 나타냈고 11월까지 5개월 연속 마이너스 신장한 것으로 알려졌다.

반응제품으로 전환 가속화 “기대”
공업용 유화제는 합성수지, 합성고무 등의 유화중합이 주 용도이며 수중에서 모노머를 가용화해 중합을 촉진하는 목적으로 사용되고 있다.
최종적으로는 합성수지 에멀전 형태로 페인트, 점·접착, 종이 가공, 섬유, 건축·토목, 전자소재 관련 코팅제 용도로도 투입되고 있다.
유화제는 중합반응이 끝나면 필요가 없어지며 에멀전 중에 잔류하면 건조 후 필름처럼 작용해 폴리머의 강도, 내수성 등을 저하시키는 부작용이 있어 기능·성능을 중시하는 수요처를 중심으로 문제를 해결할 수 있는 반응형 유화제 채용이 확산되고 있다.
반응형 유화제는 분자 안에 모노머와 부가 반응할 수 있는 관능기를 보유하고 있어 최종적으로 유화제를 자유로운 상태로 놔두지 않기 때문에 이른바 소프 프리 에멀전을 얻을 수 있는 것으로 알려졌다.
주로 아크릴계 에멀전의 유화중합에 이용되며 주로 페인트용으로 투입된다.
특히, 수계 페인트의 내수성을 개선하기 위한 목적으로 인정받고 있으며 일본 수요처들은 20-30% 정도가 기존제품에서 반응성 유화제로 전환하고 있다.
최근에는 씰, 라벨 등 점착 용도 등에서 식품 등 물기가 많은 환경에서 내수성이 요구되는 분야를 중심으로 채용이 확대되고 있다.
반응 유화제는 1970년대부터 존재했으나 1990년대 일본기업이 개발에 박차를 가하고 2000년대 친환경형 노닐페놀(Nonylphenol) 프리타입이 등장하며 보급이 급격히 확산되고 있다.
최근에는 일본산이 세계시장에서 높은 평가를 받고 있으며 해외시장의 전환률은 1-2%로 아직 낮으나 잠재력이 높아 해외진출에 주력하고 있다.

ADEKA, 광범위 포트폴리오 “강점”
ADEKA는 범용제품에서 기능제품까지 광범위한 계면활성제 포트폴리오를 갖추고 있으며 유화제, 증점제, 소포제 등 각종 첨가제를 종합적으로 제안함으로써 수요처의 니즈에 세세한 대응이 가능한 것이 특징이다.
기능부여형은 반응형 유화제 Adekariasoap 시리즈가 내수성 향상 등의 특징을 활용해 페인트, 점·접착 분야의 고기능화 니즈에 대응하고 있으며 일본 국내외에서 판매량이 늘어나고 있다.
Adekariasoap 시리즈는 라디컬 중합성 계면활성제로 노닐페놀 프리제품의 친환경성을 주력으로 안이온형 SR 시리즈와 논이온형 ER 시리즈를 공급하고 있다.
안이온형은 SR-10을 중심으로 EO(Ethylene Oxide) 부가몰수에 대응하는 SR-20, SR-3025 등을 갖추고 있다.
SR-20은 국내외에서 높은 평가를 받아 2018년 상반기 핸들링성을 향상시킨 희택 타입을 새롭게 상업화해 공급을 본격적으로 확대할 계획이다.
ADEKA는 미국, 독일, 중국, 한국, 타이완, 싱가폴, 인디아에 생산거점을 두고 글로벌 공급체제를 강화하고 있다.
앞으로는 기술서비스 체제를 더욱 확장함으로써 글로벌화를 가속화시키고 판매량 확대를 도모할 계획이다.
또 2018년 4월부터 시작하는 신규 중기 경영계획에서 사업성장을 견인할 주요제품으로 해당 사업군을 설정하고 적극 육성할 계획인 것으로 알려졌다.

DKS, 해외판로 개척 총력전…
DKS는 반응형 유화제 Aqualon 브랜드를 상업화해 40년 이상 판매하고 있다.
현재 주력제품은 친환경성이 높은 Aqualon KH 시리즈로 일본에 이어 해외에도 적극 공급하고 있다.
Aqualon KH 시리즈는 EO 부가체 차이에 따라 기본적으로 2개 그레이드를 갖추고 있으며 핸들링이 용이한 희석 그레이드를 제공하는 등 사용성을 중시하고 있다.
수요처의 니즈에 맞추어 적절한 솔루션을 제안하는데 주력하고 있으며 차세대제품도 개발하고 있다.
일본에서 페인트 수계화가 진전되며 수요가 신장할 것으로 기대하고 있으며 장기 성장성을 고려해 해외판매 확대에도 주력하고 있다. 유럽, 미국, 아시아를 담당하는 전담 영업부를 설치하고 현지시장에 대한 접근성을 확대할 방침이다.
식품첨가물 수크로스지방산에스터(슈가에스터) DK 에스터도 해외판매에 주력하고 있다.
특히, 가공식품 수요가 신장하고 있는 동남아에서는 싱가폴 현지법인을 통해 현지 식문화에 적합한 솔루션을 제안하고 있다.
주력 그레이드는 할랄, 코샤 인증을 취득한 상태이며 현지 연구기관과 협력해 장기적으로는 연구실을 구축하는 방안도 검토하고 있다.

NNC, 농약용 수출에 관심…
Nippon Nyukazai(NNC)는 창업 이후 유화기술을 활용해 계면활성제 라인업을 대폭 확대했으며 수요처 밀착형 체제를 통해 다양한 니즈에 대응하고 있다.
특히, 할로겐 프리형 이온액체인 신제품 Aminoion은 대전방지제, 방진제, 초친수화제, 오염방지제 등으로 사용되고 있다.
유화중합용 계면활성제 용도로도 채용실적을 올리고 있다.
에멀전 도료의 내수성을 향상시키는 효과가 있어 일본은 물론 중국, 한국, 타이완, 타이의 기존 화학물질로 등록돼 있다.
2017년에는 환경규제 강화로 수성화가 진행된 중국시장에서 채용이 확대된 것으로 알려졌다.
앞으로도 계속 해외판로 개척을 강화할 방침이며 수요처 밀착형 사업을 중시하며 장기적으로는 해외에 생산거점을 구축하는 방안도 검토하고 있다.
Aminoion 이외에는 각종 계면활성제(유화제) 판매량이 최근 호조를 나타내고 있다.
수요처에서 수출용으로 구매하는 사례가 늘어나고 있는 것이 특징이며, 앞으로 기존 주력제품이었던 농약용 유화제도 중국, 동남아 수출을 늘릴 예정이다.
특히, 유기용제 프리이며 안정성이 높은 유화제 공급에 주력하고 있다.
2017년부터 적용공법 변환을 포함해 다양한 솔루션을 제공하고 있으며 2018년 큰 전환점을 맞이할 것으로 예상되고 있다.

Kao, 글로벌화 본격화 가능성
Kao는 천연유지를 베이스로 생산한 유지 유도체를 원료로 다양한 기능을 보유한 계면활성제를 생산하고 있다.
특히, 유화중합용 계면활성제를 Latemul 시리즈로 판매하고 있다.
반응성 유화제는 안이온계 에테르설페이트(Ether Sulphate) Latemul PD-104(20% 수용액), Latemul PD-105(100%), 2가지를 함께 사용할 수 있는 논이온계 Latemul PD-420, Latemul PD-430, Latemul PD-430S, Latemul PD-450 등 다양한 라인업을 갖추고 있다.
다양한 종류의 아크릴계 모노머와 공중합률이 높고 뛰어난 내수성을 갖춘 폴리머 물성을 얻을 수 있는 것이 특징이다.
또 안료 분산성이 뛰어나 품질이 높은 수계 페인트의 조정에 기여하고 있는 것으로 알려졌다.
최근에는 글로벌 시장에 판매하고 있는 메이저들로부터 채용이 확산되고 있으며 Kao도 글로벌 전략을 더욱 가속화시킬 방침이다.
특히, 2017년부터 시작한 신 중기경영계획 K20에서 케미칼 사업을 강화·확대하는 방침을 내놓아 주목된다.

식품첨가용, 식품산업의 핵심소재로…
식품첨가물로 사용되는 유화제는 일본시장이 3만톤 정도이며 빵, 아이스크림, 초콜릿, 커피크림, 커피음료, 휘핑크림, 드레싱, 조미료 등 다양한 식품에 사용되고 있다.
최근에는 유화제의 고기능화가 요구되는 사례가 늘어나고 있으며 용도에 맞추어 적절한 유화제 제제로 제공되는 사례도 나타나고 있다.
장기적으로 안정된 에멀전을 형성하기 위해서는 계면 막을 견고히 만들 필요가 있어 여러 유화제를 함께 사용하는 것이 효과적이기 때문이다.
특히, 유화제는 식품의 식감과 풍미에 직접 영향을 미치기 때문에 새로운 식감을 내고자 하는 개발 경쟁에 따라 수요가 신장하고 있다.
유화 뿐만 아니라 계면활성제로서 다양한 기능을 발휘할 수 있어 근대 식품산업에서는 빼놓을 수 없는 첨가물로 자리잡고 있다.
식품용 유화제는 안정성이 높아 글리세린 지방산 에스테르 사용량이 가장 많고 수요는 1만3000톤에 달하는 것으로 파악되고 있다.
모노글리(글리세린 지방산 에스테르)로 알려진 타입은 수요가 약 9000톤, 폴리글리(폴리글리세린 유화지방산 에스테르)가 1600톤을 차지하고 있다. 대두 레시틴도 약 8000톤으로 수요가 크며 대두 레시틴 개질제품도 3000톤 이상을 나타내고 있다.

수크로스지방산에스테르, 일본이 선점
수크로스 지방산 에스테르는 일본에서 본격적으로 상업화된 유화제로 세계적으로 Mitsubishi Chemical Foods와 DKS 2사가 주력 생산하고 있다.
일본은 유럽, 미국보다 20년 정도 빨리 수크로스 지방산 에스테르를 식품첨가물로 지정했고 유화제 중에서도 비교적 가격이 높은 편이나 일본 수요가 약 4000톤에 달하고 있다.
주로 케이크, 비스킷 등에 사용되며 HLB(친수성·친유성 밸런스 지표)가 높아 커피 화이트너, 휘핑크림, 커피유음료 등에도 사용되고 있다.
세계시장도 확대되고 있으나 식품은 종교, 문화, 생활습관과 밀접한 관계가 있어 레귤레이션 대응, 현지 선호도가 높은 식재료와 원료를 활용한 솔루션 등 세세한 대응이 중요한 것으로 알려졌다.<강윤화 선임기자: kyh@chemlocus.com>