이온교환수지(Ion-Exchange Resin)는 수급타이트가 계속되고 있다.
반도체 제조 프로세스용을 중심으로 수요가 계속 증가하고 있는 가운데 환경규제 강화의 영향으로 중국 생산이 감소하고 있기 때문이다.
글로벌 메이저들은 안정공급에 주력함과 동시에 의약품, 당 정제 등 고부가가치화 전략에 박차를 가하고 있으며 역침투막을 포함해 종합적인 수처리 솔루션을 제공함으로써 차별화하는 움직임도 나타나고 있다.

반도체 이어 고부가가치 분야 성장 기대…
이온교환수지는 3차원적 그물 구조의 고분자 모체에 관능기인 이온교환기를 도입한 수지로, 용액 속에 존재하는 이온 상태의 물질을 자신의 이온과 교환하는 능력이 있으며 주로 지름이 0.2-1.0mm인 반투명 구형 입자가 사용된다.
고분자 모체는 스타이렌(Styrene)-DVB(Divinylbenzene) 공중합체가 일반적이며 크게 양이온과 음이온 교환수지로 구분된다. 교환기의 산성 및 염기성 정도에 따라서도 분류할 수 있으며 중금속 이온에 선택적 흡착성을 보유한 킬레이트수지(Chelate Resin)가 대표적이다.
해수담수화, 화력·원자력발전소 수처리, 보일러용 물 및 전자산업용 초순수 제조, 의약품·식품·음료의 분리·정제, PC(Polycarbonate) 및 아크릴수지 원료 제조, 전자소재 정제 등에 투입되고 있다.
이온교환수지 생산기업들은 고부가가치화를 목표로 애플리케이션 및 커스터마이징 기술 개발에 힘을 기울이고 있다.
글로벌 시장규모는 30만입방미터 수준으로 추정되고 있다.
일본은 발전, 전자, 석유·화학산업 등에서 신규 투자 프로젝트가 거의 진행되지 않아 성장이 정체되고 있으나 고분자·중분자로 전환되기 시작한 의약품 정제, 기능성 표시 식품제도 등에 힘입어 음료 및 식품 관련용도가 성장할 것으로 예상되고 있다.
또 2020년 도쿄올림픽·패럴림픽을 앞두고 할랄(Halal) 대응 식품용 등 각종 특수가 발생할 가능성이 높게 나타나고 있다.
중국은 반도체 관련 설비투자를 확대함에 따라 초순수용 수요가 급속도로 신장하고 있으며 전자소재 정제용도 성장할 것으로 기대되고 있다.

Dow, 안정공급 및 신제품 개발 주력
다우케미칼(Dow Chemical)은 Dow Water & Process Solution을 통해 이온교환수지, 역침투막, 한외여과막 등을 공급하고 있으며 뛰어난 기술력을 바탕으로 수처리 관련니즈에 대응하고 있다.
Dow Water & Process Solution은 다우케미칼과 듀폰(DuPont)이 통합한 다우듀폰(DowDuPont)이 사업부문을 분할함에 따라 특수화학제품 부문을 이어받는 신생 듀폰의 핵심사업으로 자리 잡을 것으로 예상되고 있다.
듀폰 본사가 위치한 델라웨어의 윌밍턴(Wilmington)으로 사업본부를 이전해 활동을 시작했다.
이온교환수지, 역침투막, 한외여과막은 아시아를 중심으로 수요가 연평균 10% 이상 증가함에 따라 수급타이트가 계속되고 있다.
이에 따라 다우케미칼은 안정공급체제를 유지·강화하기 위한 대책을 추진하고 있으며, 특히 아시아 수요에 대응하고 있는 일본 소마(Soma) 공장 생산체제 강화에 주력하고 있다.
다우케미칼은 뛰어난 기술력을 활용한 신제품을 잇따라 투입하고 있으며 다양한 라인업을 바탕으로 새로운 프로그램을 설계해 성장을 가속화하고 있다.
대표적으로는 온라인으로 효율적인 시스템을 설계할 수 있는 시뮬레이션 소프트웨어 Wave가 있으며 이온교환수지, 역침투막, 한외여과막을 활용해 종합적인 수처리 프로세스를 쉽게 설계할 수 있는 것으로 파악되고 있다.
아울러 부직포를 시작으로 듀폰이 운영하고 있는 다른 사업과 상승효과를 발휘하기 위해 의료 분야에서 신규용도 및 신제품 창출에 힘을 기울이고 있다.

랑세스, 종합적인 수처리 솔루션 확대
랑세스(Lanxess)는 역침투막 Lewabrane, 이온교환수지 Lewatit 브랜드 등을 종합적으로 활용해 수처리 솔루션 사업을 확대하고 있다.
이온교환수지 사업은 약 80년의 역사를 보유하고 있으며 독일 레버쿠젠(Leverkusen), 비터펠드(Bitterfeld), 인디아 자가디아(Jhagadia) 공장을 가동하고 있다.
수요 신장에 대응해 제조 프로세스를 최적화하는 등 생산능력을 꾸준히 확대하고 있으며 최근에는 세계적인 폐수규제 강화에 따라 난분해성 불소계 유기물 등에 대한 대응에 주력하고 있다.
역침투막은 글로벌 수요가 연평균 10% 이상 증가할 것으로 예측되고 있으나 생산능력이 거의 한계에 도달한 것으로 파악되고 있다.
이에 따라 랑세스는 2017년 비터펠드 소재 Lewabrane 공장 생산능력을 2배 확대했다.
랑세스는 역침투막을 기수용과 해수담수용으로 공급하고 있으며 독자적으로 시뮬레이션한 스페이서를 채용함과 동시에 적당한 난류를 활용해 오염물질에 따라 막이 막히는 파울링(Fouling) 현상을 줄임으로써 차별화하고 있다.
해수담수용은 높은 염류 제거율을 안정화하는데 힘을 기울이고 있다.
역침투막과 이온교환수지를 이용한 수처리 시스템 설계를 지원하는 소프트웨어 Lewa Plus도 계속 버전을 업그레이드하고 있으며 최근에는 역침투막 설계기술인 CCRO(Closed Circuit Reverse Osmosis), 가동방식에 기여하는 모듈을 추가했다.

미쓰비시, 의약품 중심으로 고부가가치화
일본 최대의 이온교환수지 공급 메이저인 미쓰비시케미칼(Mitsubishi Chemical)은 환경·생활 솔루션 부문에서 이온교환수지 사업을 운영하고 있다.
1946년 상업생산을 시작한 이후 뛰어난 수지 설계 및 커스터마이징 기술, 다양한 용도에 대응할 수 있는 풍부한 라인업을 바탕으로 세계시장에서 높은 점유율을 확보하고 있다.
Diaion, Sepabeads, MCI Gel 브랜드로 공급하고 있으며 일본 구로사키(Kurosaki) 소재 1만3000입방미터, 한국 2만입방미터, 타이완 4500입방미터, 이태리 100입방미터 공장을 가동하고 있다.
최근에는 반도체 활황 등의 영향으로 수요가 급속도로 확대됨에 따라 풀가동을 계속하고 있으나 납기를 맞추기 어려운 상황에 이르러 구로사키 공장을 중심으로 품질에 영향을 미치지 않는 범위에서 생산을 확대하기 위해 프로세스 개선 및 설비 확충 방안을 검토하고 있다.
일본, 타이완, 한국공장에서는 품질 균일화와 생산품목 최적화도 추진하고 있다.
미쓰비시케미칼은 최근 수요에 대응함과 동시에 장기적인 관점에서 고부가가치·고수익화를 목표로 의약품, 당 정제 분야 등을 강화하고 있다.
커스터마이징 기술을 바탕으로 수요를 개척하고 있으며, 특히 의약품 분야를 중점적으로 강화하기 위해 올리고핵산(Oligonucleotide), 펩티드(Peptide) 등 중분자 의약품을 대상으로 수요처 평가를 진행하고 있다.
당 정제 분야에서는 2020년 도쿄올림픽을 앞두고 할랄 인증 취득제품용 수요가 호조를 보이고 있는 것으로 알려졌다.