에폭시수지(Epoxy Resin)는 형상에 따라 액상, 고형, 용제 희석, 수분산 등으로 구분하고 있다.
또 사용 목적과 기능에 따라 가교제를 선택해 경화시키면 2액 상온경화, 1액 열경화, 자외선 경화 등으로 분류한다.
에폭지수지 생산기업은 Olin, Hexion, Huntsman 등 BPA(Bisphenol-A), ECH(Epichlorohydrin)를 비롯한 원료부터 제조하는 1차(Primary) 생산기업과 국도화학을 중심으로 수지를 다양하게 가공 및 반응시키는 2차(Secondary) 생산기업으로 분류된다.
1차제품, 2차제품을 합친 글로벌 시장은 28만톤 수준이며 중국 등 아시아가 전체 소비량의 60% 이상을 차지하고 있다. 시장 성장률은 대체로 연평균 4% 이상을 유지할 것으로 예상되고 있다.
페인트 중심에서 CFRP로 이동
에폭시수지는 전체 수요의 45% 정도가 페인트용으로 사용되며 전기·전자, 접착제, 건축·토목, 컴포지트 용도로도 투입되고 있다.
공급량의 80%는 범용 그레이드이고 나머지 20%가 특수 그레이드로, 자동차용 제조 시 사용하는 접착제나 항공기 기체, 풍력발전용 블레이드용 컴포지트로 사용되고 있다.
앞으로 성장이 기대되는 용도로는 CFRP(탄소섬유 강화 플래스틱) 제조용 경화수지와 접착제 2가지가 부상하고 있다.
CFRP에 투입된 에폭시수지는 최종적으로 항공기 기체, 풍력발전 블레이드, 스포츠용품, 고압 LNG(액화천연가스) 탱크, 자동차부품 등에 투입되고 있다.
항공기용 CFRP는 가볍고 강도가 높으며 보잉(Boeing) 787 드림라이너, 애어버스(Airbus) A340 모델, 일반 항공기의 제조부 등에 사용되고 있다.
해상 풍력발전 시장은 연평균 10% 성장이 기대되고 있으며, CFRP를 사용하는 컴포지트 탱크는 고압 LNG 수송을 통해 수요가 신장하고 있다.
자동차 분야에서는 BMW 등이 CFRP를 부품에 사용하고 있다.
접착제는 자동차 조립단계에서 이종소재를 조합할 때 에폭시계 접착제를 사용하는 사례가 늘어나고 있다.
메이저, 매각에 폐쇄로 수익성 향상 꾀해
글로벌 에폭시수지 메이저로는 Olin, Hexion, Huntsman이 거론되고 있으나 아시아에서는 Chang Chun Chemical, 국도화학, Nanya Plastics, Aditya Birla 등이 시장을 장악하고 있다.
아시아기업들은 2010년 이후 중국, 한국, 인디아에서 생산능력을 확대했으며 범용 그레이드는 만성적인 공급과잉에 시달리며 가격, 수익성을 저하시키는 요인으로 작용하고 있다.
2015년 중반에는 Dow Chemical이 에폭시를 포함한 CA(Chlor-Alkali) 사업을 Olin에게 매각했으며 Huntsman, Hexion도 미국과 유럽 공장 몇군데를 폐쇄했다.
특수 그레이드는 기술력 확보가 필수적이며 범용 그레이드보다 수익성이 높은 것으로 파악되고 있다.

에폭시페인트·중국이 성장성 결정
세계시장은 아시아를 중심으로 4% 이상 성장할 것으로 예상되고 있다.
에폭시계 페인트는 에폭시수지의 소비량 가운데 가장 많은 비중을 차지하고 있으며 합성수지계 페인트 가운데 알키드, 아크릴에 이어 대형시장으로 파악되고 있다.
기재에 대한 접착성이 우수한 것이 특징이며 가소성, 중방식 그레이드 등으로 구분하고 있다.
다만, 태양광에 황변되면 도막의 열화를 일으키기 때문에 다른 페인트 위에는 사용하지 않고 주로 프라이머 용도로 투입하고 있다.
주력 용도로 선박, 중방식, 컨테이너, 자동차용 페인트, 분체페인트 등이 있으며 선진국은 시장이 성숙화돼 신흥국을 중심으로 성장할 것으로 예상된다.
식음료 캔 용도는 금속캔 수요가 정체 혹은 감소하고 있어 수요가 늘어나지 못하고 있다.
또 BPA를 사용한 에폭시수지는 캔 내부의 식재 및 음료에 용출될 가능성도 있어 비BPA 에폭시수지계 캔 내면 페인트로 전환되고 있다.
주로 PET(Polyethylene Terephthalate) 필름 등을 사용하고 있다.
에폭시수지는 중국 소비량이 가장 많아 세계의 절반 가까이를 차지하고 있다.
소비량의 40%는 분체페인트 용도로 투입되며 선박 및 중방식 페인트가 뒤를 잇고 있고 선박 보수용, 석유화학 플랜트용, 제지공장 등 부식조건이 엄격한 용도에서도 사용량이 늘어나고 있다.
에폭시계 페인트는 미국, 유럽 시장이 성숙됐으나 중동에서는 선박 중방식, 석유 및 가스 파이프라인용 분체페인트를 중심으로 사용량이 늘어나고 있다.
한국은 세계적으로 중국에 이어 2번째로 선박 건조량이 많은 국가여서 선박용 페인트 시장이 크나 최근 들어 선박 건조가 침체되고 있어 수요 감소가 불가피해지고 있다.
인디아에서도 분체페인트, 중방식, 자동차용 수요가 늘어나고 있다.
중방식 분야에서는 용제계가 대부분을 차지하고 있으나 최근 중국에서는 환경대응을 위해 컨테이너에서 수계 페인트를 사용하는 사례가 늘어나고 있다.
중국, 글리세린 베이스 ECH 가동중단
ECH는 에폭시수지의 핵심 원료이며 에폭시수지가 수요의 90%를 차지하고 있다.
에폭시수지 외에 엘라스토머(Elastomer), 지력증강제, 수처리제, 계면활성제 등에도 사용된다.
예전에는 합성 글리세린의 원료로도 사용됐으나 글리세린을 바이오디젤 제조 시 대량으로 부생시킬 수 있어 2000년대부터 수요가 절반 가량 감소했다.
중국은 ECH 수요의 대부분을 수입에 의존했으나 2000년대부터 생산을 급속도로 확대하고 2010년대 들어서는 에폭시수지 생산 확대에 맞추어 ECH 생산을 더욱 늘림으로써 수입이 줄어들고 있다.
중국은 ECH 대부분을 에폭시수지 제조에 투입하고 있다.
미국은 2009년 경기둔화로 ECH 소비량이 감소했으나 이후 회복되고 있다.
그러나 아시아기업과의 경쟁이 심화되면서 생산, 수출이 정체됐으며 유럽도 마찬가지 상황이 벌어지고 있다.
아시아에서는 중국 다음으로 한국, 타이완, 인디아, 타이의 ECH 수요가 많은 것으로 파악된다.
Chang Chun Chemical, 국도화학, Nanya Plastics, Aditya Birla 등이 에폭시수지 생산에 집중하고 있기 때문으로 판단된다.
ECH는 주로 프로필렌(Propylene), 가성소다(Caustic Soda) 베이스 염화알릴 또는 글리세린을 통해 제조하고 있다.
글리세린은 바이오 디젤 제조 시에 부생되며 타이에서는 Advanced Biochemical이 바이오공법으로 제조하고 있다.
중국은 2010년대 들어 글리세린 베이스 ECH 플랜트를 다수 건설했으나 수익성이 양호하지 못해 가동을 멈춘 곳이 대부분인 것으로 파악되고 있다
<강윤화 선임기자: kyh@chemlocus.com>