유기과산화물(Hydrogen Peroxide)은 중합, 가교, 경화기능을 보유하고 있어 합성수지, 합성고무 등 석유화학제품 생산에 필수적으로 투입되고 있다.
일본은 수지 생산에 수요가 거의 연동되고 있어 성숙시장을 형성하고 있는 것으로 파악되나 2017년에는 자동차 생산 및 주택 건설 등이 호조를 보임에 따라 유기과산화물 역시 회복조짐을 나타냈다.
2018년에는 수요기업들이 대규모 정기보수를 실시한 영향으로 마이너스 신장이 불가피하나 수지 및 고무 수요 자체는 안정적이어서 2020년까지 안정세를 유지할 것으로 예상되고 있다.
그러나 일본 유기과산화물 생산기업들은 최근 원료 및 물류가격 상승으로 고전을 면치 못하고 있다.
특히, 물류 분야에서는 운전인력 부족이 심각한 수준이며 유기과산화물이 대부분 위험물이기 때문에 운송비용이 크게 상승하고 있는 것도 문제로 대두되고 있다.
국내 유기과산화물 시장은 중국의 환경규제 강화에 따른 원료 수급타이트로 상승 가능성이 대두되고 있으나 전망이 불투명해지고 있다.
중국 시진핑(習近平) 국가주석이 집권 2기 정책기조 중 하나인 환경보호 감찰제도를 내세워 오염물질 배출기준 위반 및 오염원 배출에 대해 처벌을 강화하면서 유기과산화물 공장들이 가동을 중단하거나 가동률을 낮추었기 때문이다.
유기과산화물 관계자는 “2017년 10월부터 2018년 4월까지 원료 수급이 타이트해져 공급가격을 높일 수밖에 없었다”며 “국내에서는 수요기업들의 상황에 맞추어 공급가격을 조정하고 있다”고 밝혔다.
국내시장은 LDPE(Low-Density Polyethylene)를 비롯해 PP(Polypropylene), PVC(Polyvinyl Chloride), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 등 범용 폴리머 생산 확대에 따라 호조를 계속했으나 2018년 하반기 들어 PE를 중심으로 폴리머의 가동률이 하락하고 있어 수요가 감소세로 전환될 가능성이 제기되고 있다.
일본, 자동차·주택 시장 호조로 수요 확대
유기과산화물은 과산화수소의 유도제품으로 과산화수소의 수소원자를 유기분자로 치환한 구조이며 분자 안에 과산화 결합(O-O)을 보유하고 있다.
과산화 결합은 결합에너지가 작기 때문에 열이나 빛으로 쉽게 분해되며 유리기(Free Radical)를 발생시키는 성질을 이용해 다양한 래디컬 반응 개시제로 활용되고 있다.
중합개시제로는 PE를 비롯해 PS(Polystyrene), 메타크릴수지(Methacrylic Resin), PVC, ABS, SBR(Styrene Butadiene Rubber) 등에, 경화제로는 UPR(Unsaturated Polyester Resins), DAP(Diammonium Phosphate) 등에, 가교제로는 EVA(Ethylene Vinyl Acetate), EPR(Etylene Propylene Rubber), 불소고무, 실리콘고무 등에 투입되고 있으며 PP의 성형성을 향상시키는 용도로도 사용되고 있다.
공업용은 Diacyl Peroxide, Alkyl Peroxy Ester, Peroxy Dicarbonate, Monoperoxy Carbonate, Peroxy Ketal, Dialkyl Peroxide, Hydro Peroxide, Ketone Peroxide 등 크게 8종류로 분류된다.
일본은 2017년 자동차, 주택 등 내수시장이 활성화됨에 따라 유기과산화물과 관련된 수지·고무제품 생산이 대체로 호조를 보였으나 2018년에는 감소세를 나타내고 있다.
수요 트렌드에는 큰 변화가 없으나 에틸렌(Ethylene) 크래커의 대규모 정기보수가 집중됨에 따라 주요 수지 생산이 줄어들 수밖에 없기 때문이다.
자동차 생산이 호조를 보이고 있고 주택 착공건수는 감소하고 있으나 호텔 및 오피스빌딩 건설이 증가함에 따라 유기과산화물 수요는 당분간 안정세를 유지할 것으로 예상되고 있다.
유기과산화물은 최근 원료가격 상승으로 국제가격이 강세를 나타내고 있다.
여기에 일본은 물류코스트 상승까지 겹쳐 채산성이 크게 악화되고 있으나 가격인상 움직임은 아직까지 나타나지 않고 있다.
NOF, 친환경제품 공급에 주력
일본에서 최초로 유기과산화물을 상업화한 NOF는 1957년 이후 중합개시제, 가교제, 경화제, 수지개질제, 유기합성용 등을 다양하게 생산하고 있다.
해외사업도 적극 추진하고 있으며 일본을 비롯해 중국, 인도네시아 공장을 가동하고 있다.
품질, 안전, 환경에 대한 통일된 대책을 바탕으로 어디서나 동일한 품질과 고도의 서비스를 제공할 수 있는 강점이 있다.
최근에는 친환경 타입에 주력하고 있다.
특히, UPR용 저VOCs(휘발성 유기화합물) 경화제는 반응효율을 높임에 따라 악취를 유발하는 잔존 스타이렌(Styrene)을 감축하고 가공 시 작업환경을 개선하는 효과가 있어 가열계 경화제인 Perhexyl A, 상온경화제인 Percure AZ와 개량형인 Percure U 채용이 확대되고 있다.
페인트의 하이솔리드화에 대응한 중합개시제 Perhexyl D도 친환경제품으로 공급이 늘어나고 있으며 특수한 유기과산화물을 이용해 합성되는 UPR을 성형할 때 부피 수축을 방지하는 Modiper S 시리즈도 판매가 증가하고 있다.
Modiper S 시리즈는 성형제품이 휘거나 균열이 발생하는 문제를 해결할 수 있어 일본 뿐만 아니라 아시아 시장에서도 크게 성장하고 있는 것으로 알려졌다.
NOF는 일본 기누우라(Kinuura) 공장을 중심으로 중국의 Changshu NOF Chemical, 인도네시아의 NOF Mas Chemical 등에서 유기과산화물을 생산하고 있으며 아시아 수요 신장에 대응해 2013년 중국공장을 증설한데 이어 2017년 인도네시아에서 보틀넥 해소를 통해 생산능력을 확대했다.
특히, 최근에는 영업과 연계해 올바른 사용방법, 적절한 사용량, 폐기 시 취급방법을 알리는 등 안전에 관한 지원에 힘을 기울이고 있다.
AkzoNobel, 분사 후 설비투자 적극 추진
글로벌 최대의 유기과산화물 메이저 악조노벨(AkzoNobel)은 1963년 유기과산화물을 사업화한 Nippon Kayaku와 합작으로 Kayaku Akzo를 설립해 아시아 사업을 운영하고 있다.
악조노벨은 2018년 3월 화학제품 사업부문을 분사화할 방침이라고 발표했고, 10월부터 새로운 회사명으로 사업을 시작함으로써 Kayaku Akzo도 분사기업의 합작으로 전환되나 사업내용은 변화하지 않는 것으로 알려졌다.
악조노벨의 화학제품 사업부문을 이어받는 신규 분사는 투자기업인 미국 Carlyle Group과 싱가폴 GIC가 공동 투자하며 기본적인 오퍼레이션 및 상품 브랜드를 그대로 계승해 증설 등 활발한 설비투자를 계속할 예정이다.
아시아에서는 중국 닝보(Ningbo)에서 생산능력을 단계적으로 확대하고 있으며 DCP(Dicumyl Peroxide)는 2019년까지 2만5000톤에서 3만8000톤으로 확대할 계획이다.
닝보에서는 CHP(Cumyl Hydro Peroxide)도 생산하고 있으며 ABS 중합개시제를 중심으로 수요가 호조를 보임에 따라 2020년 2/4분기 가동을 목표로 톈진(Tianjin)에 신규공장을 건설하고 있다.
일본에서는 악조노벨이 독자 개발한 PVC용 연속적하중합(CID) 시스템 보급에 힘을 기울이고 있다.
중합개시제로 안전성이 뛰어나 유럽, 미국에서 채용 및 검토사례가 증가하고 있는 에멀전 타입을 사용하고 있으며 PVC 중합설비의 열제거효율을 최적으로 제어할 수 있어 생산효율을 대폭 향상시킬 수 있는 특징이 있다.
Kayaku Akzo의 유기과산화물은 산화제로 의약품 중간체 제조에 투입될 뿐만 아니라 원료의약품으로도 사용되고 있어 일본 아사(Asa) 공장에서 아시아 수출을 확대할 방침이다.
Arkema, 고기능·고부가가치 분야 강화
Arkema Yoshitomi는 Mitsubishi Chemical과 아케마(Arkema)가 51대49 비율로 합작한 유기과산화물 전문기업으로 모기업의 그룹기업과 연계하면서 중합개시제를 중심으로 경화제, 가교제를 포함해 친환경제품 등 고기능·고부가가치 분야를 강화하며 고기능성 폴리머 발전에 기여하고 있다.
Arkema Group은 세계적으로 총 11개 공장을 가동하고 있는 가운데 아시아에서는 인디아, 한국, 중국, 일본에서 유기과산화물을 공급하고 있다.
특히, 일본에서는 아케마의 글로벌 기술을 활용해 독자적으로 제조기술을 개발하고 있으며 Mitsubishi Chemical Group의 안전관리지표를 도입해 유기과산화물을 안전하게 제조·관리하기 위한 생산설비 및 시스템을 구축하고 있다.
연구시설도 보유하고 있어 프랑스, 미국, 중국 소재 연구개발(R&D) 센터에서 개발되는 최첨단 기술을 토대로 수요처의 니즈에 대응한 신제품 개발 등을 추진하고 있다.
특히, Mitsubishi Chemical Group과 협력해 여러 분야에서 R&D를 진행하고 있으며 고기능성 폴리머제품 설계 및 가공에 투입함으로써 신규 시장을 개척할 방침이다.
악조노벨은 Alkyl Peroxide Ester 브랜드 Luperox 610, Luperox 546, Luperox 575, Luperox DTA 공급에 주력함과 동시에 친환경제품 라인업을 확대하기 위해 저VOCs 뿐만 아니라 분해생성물이 적거나 첨가량을 감축할 수 있는 타입을 적극 개발하고 있다.
KCC, 인도네시아에 신규공장 건설
Kawaguchi Chemical(KCC)은 유기과산화물로 FRP(섬유강화 플래스틱) 상온용 경화제인 MEKP(Methyl Ethyl Ketone Peroxide) 브랜드 Mepoxe를 시작으로 퍼티용 경화제인 CYHP(Cyclohexanone Peroxide) 브랜드 Cypoxe, 중합개시제인 BPO(Benzoyl Peroxide) 브랜드 Benzoxe, 산화제인 mCPBA(m-Chloroperoxybenzoic Acid) 브랜드 MCPBA 등을 라인업하고 있다.
주력인 MEKP는 수요가 호조를 보임에 따라 내부적으로 영업체제를 강화함으로써 새로운 거래처를 확보할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
최근 시공현장에서 확대되고 있는 안전성 요구에 대한 대응에도 힘을 기울이고 있다.
구체적으로는 BPO의 위험성을 줄이기 위해 불활성 소재와의 혼합제품을 공급하고 있으며 비교적 안전성이 높은 그레이드로 전환하기 위한 평가에 대응하는 사례가 증가하고 있는 것으로 알려졌다.
인도네시아 합작기업 Kawaguchi Kimia Indonesia는 Mepoxe, Cypoxe, Benzoxe 브랜드를 생산해 현지 수요에 대응하는 가운데 아세안(ASEAN) 지역에 대한 공급거점으로 중요도가 높아지고 있다.
현재 No.2 공장을 건설하고 있으며 2019년 완공을 목표로 하고 있다.
한솔케미칼, BPO 공급가격 20% 인상
한솔케미칼(대표 박원환)은 중국의 원료공장 가동중단으로 타격을 입었다.
한솔케미칼은 BPO를 EPS(Expandable PS), 아크릴수지(Acrylic Resin), 초산비닐수지(Vinyl Acetate Resin)의 중합개시제 및 UPR의 경화제로 공급하고 있으며 밀가루, 압맥의 표백제로 투입하고 있다.
하지만, 유럽과 중국에서 공급받던 BPO의 원료 BZCL(Benzoyl Chloride)은 중국의 환경규제 강화에 따라 중국산 수입이 힘들어졌고, BPO 공급가격을 30%를 인상했지만 아직도 세계적으로 수급이 원활하지 못해 추가 상승을 우려하고 있다.
한솔케미칼은 구매루트를 다양화하고 있는 것으로 알려졌다.
BPO는 수출과 내수 비중이 50대50으로 아프리카, 중국을 제외하고 세계적으로 공급하고 있다.
한솔케미칼 관계자는 “HS 코드는 농도 50% 이하만 규정하고 있어 가격적인 측면이 정확하지는 않지만 수출입 측면은 비슷하다”며 “글로벌 BPO 수요가 꾸준히 늘어날 것”이라고 주장했다.
한솔케미칼은 현재 울산 소재 BPO 3000톤 공장을 100% 가동하고 있으며 정기보수는 매년 4-5월 사이 일주일간으로 2018년에는 정기보수가 이미 끝났다.
BPO의 수요처는 LG화학, 현대EP, 금호석유화학, SH에너지화학, 롯데첨단소재 등이다.


동성코퍼레이션, DCP·CHP 사업 안정화단계
동성코퍼레이션(대표 박충열)은 CHP(Cumene Hydro-peroxide)와 DCP(Dicumyl Peroxide)를 안정적으로 공급하고 있다.
DCP는 LDPE와 전선용 가교제, EPS의 난연보조제, PE·EVA의 발포제 등으로, CHP는 ABS 중합개시제로 투입하고 있다.
동성은 다른 유기과산화물과 다르게 DCP의 원료도 생산하고 있어 원료 공급문제에서 비껴갈 수 있었다.
DCP는 중국산 수입량이 2016년 4680톤에서 2017년 4313톤으로 줄어들어 동성의 국내시장 점유율이 더욱 높아진 것으로 파악된다.
동성코퍼레이션 관계자는 “국내공급과 수출을 병행하고 있다”며 “중국산 수입을 대체하는 효과를 기대하고 있다”고 덧붙였다.
DCP는 국내 전선기업들의 해외수주가 잇따르면서 수요가 점진적으로 증가할 것으로 판단하고 있다.
유기과산화물은 대부분 위험물로 취급됨에 따라 제조·수송·관리에 특수한 노하우가 필요할 뿐만 아니라 수출입은 국제연합(UN) 권고사항 및 각국 규제에 따라야 하는 어려움이 있어 내수 중심으로 시장이 형성되고 있었지만 동성코퍼레이션은 해외 거래선 발굴을 통해 시장점유율을 확대하고 있다.
동성코퍼레이션은 2016년 여수 소재 DCP 및 CHP 공장을 완공했고 생산능력은 각각 6000톤, 2000톤으로 파악된다.
<김수연·정세진 기자>
표, 그래프: <일본의 유기과산화물 관련 수지·고무 생산동향, 국내 BPO 수출입동향, 국내 BPO 수출입단가 변화, 국내 DCP 수입단가 변화, 국내 DCP 수출입동향>