난연제는 전기‧전자, 자동차부품, 커튼‧카펫 등 광범위한 영역에 사용되고 있으며 화재로부터 인명, 재산을 보호하는 매우 중요한 역할을 수행하고 있다.
세계적으로 화재 방지에 대한 규제가 강화되면서 수요가 계속 늘어나고 있으며, 특히 아시아 시장이 급속도로 성장하고 있다.
다만, 최대 시장인 중국은 최근 미국과의 무역마찰로 성장성이 둔화되고 있다.
일본은 난연제 수요가 성숙단계에 진입했으나 난연부품 비율이 증가한 자동차용이 견인해 2017년에 이어 2018년에도 호조를 유지했다.
브롬계, 환경규제로 대체 가속화
브롬(Bromine)계 난연제는 우수한 난연 효과와 가격 대비 성능을 토대로 수요가 꾸준히 증기하고 있다.
PS(Polystyrene), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 등 범용수지는 일시적으로 인계 난연제로 대체하는 움직임이 나타났으나 최근에는 적용하는 수지에 따라 구분해 사용하고 있으며 EP(엔지니어링 플래스틱) 등 고기능성 수지에도 채용이 확대되고 있다.
일본은 수지 가공기업들이 공장을 해외로 이전하면서 브롬계 난연제 수요가 최고 수준을 기록한 2004년에 비해 30% 수준 감소했다.
그러나 일부에서는 가공제품으로 일본에 유입되는 양을 고려하면 브롬계 난연제 수요에 변함이 없다는 의견을 제기하고 있다.
일본은 전자기기의 에폭시(Epoxy) 적층판 등에 사용되면서 브롬계 난연제 가운데 사용량이 가장 많은 TBBPA(Tetrabromobisphenol-A) 수요가 2018년 1만2000톤으로 2017년과 동일한 수준을 나타냈다.
2017년에는 중국 정부가 환경규제를 강화하면서 중국기업들의 가동률이 하락해 일본산 구매수요가 몰림으로써 TBBPA 수요가 9% 늘어난 바 있으며 2018년에도 비슷한 상황이 이어졌다.
그러나 2019년에는 미국과 중국의 무역분쟁으로 중국 수요가 감소하면서 아시아 시장이 침체되고 있다.
무역마찰에 대한 전망이 불투명해지자 중국 수요기업들이 불필요한 재고를 보유하지 않도록 가동률을 떨어뜨리고 있기 때문이다.
그러나 양국 관계가 회복되면 다시 가동률을 끌어올릴 것으로 예상돼 2020년에는 수요가 일정부분 회복될 가능성이 제기되고 있다.
HBCD 소멸로 대체제품 개발 활발
브롬계 난연제는 전반적으로 수요가 안정되고 있으나 규제에 따라 다른 양상이 나타나고 있다.
HBCD(Hexabromocyclododecane)는 2014년 일본 소비가 완전히 소멸되고 대체소재로 전환됐다.
DKS는 Pyroguard SR 130 브랜드를 HBCD 대체제품으로 일본시장에 투입했으며 선행제품이라는 강점을 바탕으로 시장점유율을 계속 확대하고 있다.
주요 용도인 주택용 단열재는 주택에 대한 무배출 시스템 적용 등의 영향으로 매년 안정적인 수요를 확보하고 있다.
Manac은 섬유용이 주력인 EB-70을 HBCD 대체제품으로 제공하고 있다.
랑세스(Lanxess), ICL은 다우케미칼(Dow Chemical)의 자회사 Dow Global Technologies(DGTL)의 기술을 도입해 폴리머 타입 대체소재를 상품화해 2018년 약 1500톤을 공급했다.
시장이 일본의 10배 이상으로 큰 중국도 HBCD 사용을 전면 금지할 것으로 예상되고 있다.
이에 따라 글로벌 난연제 메이저들은 중국 대체수요를 확보하기 위해 힘을 기울이고 있다.
HBCD에 이어 잔류성 유기오염물질(POPs) 조약으로 사용금지가 결정된 DBDPE(Decabromodiphenyl Ether)도 2018년 일본에서 재고물량까지 완전히 사라진 것으로 파악되고 있다.
Ethylene-bis(Pentabromobiphenyl)가 대체소재로 투입되고 있으며 수요는 7200톤으로 추정되고 있다.
규제대상에 포함된 2종의 화합물질은 모두 모노머 타입으로 난연제 생산기업들은 분자량을 크게 늘림으로써 체내 유입, 환경 방출 리스크를 저감할 수 있는 폴리머 타입을 개발하기 위해 힘을 기울이고 있다.
인계, 목재용 기술 개발 활발
인계 난연제는 할로겐(Halogen)을 함유하지 않는 특징을 바탕으로 1996년 무렵부터 브롬계를 대체하기 시작했다.
현재는 소재에 따라 브롬계와 인계를 구분해 사용하고 있어 안정적인 시장을 형성하고 있다.
일본은 최근 몇년 동안 인계 난연제 수요가 비슷한 수준을 유지하고 있다.
Sanko는 Phosphaphenanthrene계 난연제 HCA 및 유도제품을 공급하고 있다.
안전성이 뛰어나고 비중이 작은 강점이 있어 에폭시수지(Epoxy Resin)용 반응계 소재로 채용이 확대되고 있다.
인계 난연제는 앞으로 목재 난연화용 시장이 크게 성장할 것으로 예상되고 있다.
일본 정부는 2000년 불연‧준불연성 소재 사용은 의무화하고 있는 3층 이상의 공공주택‧시설, 호텔 등의 내장재로 일정수준의 난연성능을 충족시킨 목재를 사용할 수 있도록 건축기준법을 개정했다.
여기에 2010년 공공건축물 목재이용촉진법이 시행됨에 따라 목재 이용이 더욱 가속화되고 있다.
목재를 난연화하기 위해서는 전체적으로 액체 난연제를 함침시켜야 하기 때문에 수용성 인계 난연제가 가장 적합한 것으로 여겨지고 있으나 나무의 흡습작용으로 난연제가 표면에 스며나오는 풍해(Efflorescence) 현상 억제가 기술적인 과제로 자리 잡고 있다.
Daihachi Chemical은 풍해 현상을 크게 개선함과 동시에 준불연 이상의 난연성을 실현한 목재용 난연제를 개발해 주요 수익원으로 육성하고 있다.
Oshika는 목조건물 지붕에 사용되는 편백나무 껍질용 인계 난연제를 개발했다.
풍해 뿐만 아니라 자외선 열화를 방지하는 내후성도 보유하고 있어 주력인 목질 건축자재용 접착제를 잇는 핵심제품으로 설정하고 사업화를 추진하고 있다.
건축용 목재의 난연화는 잠재수요가 커 난연제 생산기업 뿐만 아니라 삼림종합연구소 등 공공연구기관, 종합건설기업 등도 개발에 나서고 있다.
무기계, 취급규제로 분진대책 강화
무기계 난연제는 삼산화안티몬, 수산화마그네슘 등이 널리 사용되고 있다.
삼산화안티몬은 브롬계 난연제와 병용함으로써 난연효과를 크게 높일 수 있으며 PVC(Polyvinyl Chloride) 등 할로겐 구조를 보유한 수지에는 단독으로 투입하고 있다.
일본에서는 Nihon Seiko, Yamanaka, Toko Sangyo 3사가 생산하고 있다.
일본 수요는 브롬계 난연제와 연동하고 있으며 최근 몇년 동안 9000톤 안팎을 유지했으나 2018년에는 8900톤으로 약 300톤 감소했다.
생산량은 증가한 것으로 나타났으며 수입량은 약 700톤 감소했고 수출량은 약 1200톤으로 변함이 없었다.
삼산화안티몬은 안티몬지금 생산이 중국에 집중된 영향으로 중국 정책에 따라 거래가격이 크게 변동하고 있다.
안티몬지금은 국제가격이 중국의 채굴규제 정책 등에 따라 2011년 톤당 1만7200달러로 강세를 나타냈으나 중국 이외 국가에서 채굴을 재개하면서 2015년 5000달러 아래로 폭락했다.
2017년 이후에는 8000-9000달러를 유지했으나 2019년 들어 하락세를 나타내 현재 7200-7500달러를 형성하고 있으며 당분간 크게 변화하지 않을 것으로 예상되고 있다.
일본은 2017년 6월부터 삼산화안티몬을 특정 화학물질 장애예방 규칙의 대상으로 설정하고 공조시설 설치, 작업환경 측정 및 특수 건강진단 등을 의무화하고 있다.
당시 우려되던 혼란은 발생하지 않았으나 Nihon Seiko, Suzuhiro Chemical 등은 마스터배치, 과립제품, 습윤 타입을 라인업에 추가하는 등 분진 대책을 강화하고 있다.
수산화마그네슘은 내열성이 우수해 주로 높은 온도에서 성형‧가공할 때 사용되고 있다.
전선피목용을 중심으로 비할로겐계 난연화 소재로 수요가 확대되고 있으며 일본 수요는 1만톤 수준으로 비교적 안정되고 있다.
수산화알루미늄은 흡열작용으로 온도 상승을 억제해 불이 붙지 않도록 하는 특징이 있으며 주로 난연 효과가 있는 충진필러로 사용되고 있다.
난연용은 일본 수요가 약 1만톤으로 추정되고 있다. (J)
