우베코산, 안정공급‧고부가화 박차
PI(Polyimide) 생산기업들은 플렉서블(Flexible) OLED(Organic Light Emitting Diode) 등 차세대 기술에 대응하기 위해 R&D(연구개발)를 강화하고 있다.
우베코산(Ube Kosan)은 PI를 적극 확대 사업으로 설정하고 안정적인 수익을 창출하는 사업구조를 구축하기 위한 전략을 추진하고 있다.
PI는 주원료인 BPDA(Biphenlyltetracarboxylic Dianhydride)부터 수직계열화하고 있으며 필름, 바니시, 파우더 등 다양한 형태로 공급하고 있다.
앞으로는 주력인 플렉서블 회로기판 뿐만 아니라 디스플레이, 배터리, 자동차 분야에서 판매를 확대하겠다는 목표를 세우고 있다.
플렉서블 회로기판에는 액정패널 등에 탑재하는 COF(Chip on Film)용 필름으로 Upilex를 투입하고 있다.
Upilex는 수지필름 가운데 내열성이 가장 뛰어나 500℃에 달하는 고온 프로세스에 대응할 수 있을 뿐만 아니라 가열수축률이 낮고 치수안정성이 우수해 COF 베이스 필름에 적합한 것으로 파악되고 있다.
COF에 사용되는 CCL(Copper Clad Laminate) 베이스 필름 시장에서는 Upilex가 압도적인 점유율을 확보하고 있으나 앞으로 액정패널 대형화, 고정밀화에 따라 수요가 더욱 확대될 것으로 기대하고 있다.
전자회로기판용 필름은 5G(5세대 이동통신) 회로기판용으로 기존제품에 비해 유전율 및 흡수성을 낮춘 그레이드를 개발해 샘플 작업을 시작할 예정이다.
이밖에 평활한 표면형태, 성형제품과의 이형성을 활용한 이형소재로 탄소섬유 복합소재의 이형필름용 등에 주력하고 있다.
디스플레이 분야에서는 플렉서블 OLED 디스플레이 기판용 바니시 Upia를 본격 공급하기 시작했다.
스마트폰용 OLED 디스플레이 시장을 리드하고 있는 삼성디스플레이는 우베코산과 합작으로 에스유머티리얼스를 설립해 플렉서블 OLED 디스플레이 기판에 사용되는 PI 소재를 생산하고 있다.
우베코산은 OLED 디스플레이 시장 성장에 대응해 바니시 공급을 적극 강화할 방침이다.
아울러 신규 수요를 개척하기 위해 LiB용 Upia LB, 친환경 그레이드 Upia NF를 제안하고 있다.
LiB용은 실리콘(Silicone)계 음극재에 사용하는 PI바니시 바인더를 개발했고 고용량 실리콘계 음극재가 충방전될 때 부피 변화에 추종하는 특징이 있다.
용제를 사용하지 않는 수계 바니시는 환경보전 및 작업환경 개선을 위해 전선 피복재, 내열도료용 등으로 공급하고 있다.
우베코산은 PI 수요가 더욱 증가할 것으로 예상해 생산체제를 강화하고 있다.
일본 야마구치(Yamaguchi) 소재 우베케미칼(Ube Chemical) 공장에서는 BPDA, 바니시, 파우더 생산능력을 확대하고 필름은 사카이(Sakai) 공장에서 가동을 중단한 1개 라인을 재가동할 계획이다.

SKC‧코오롱, 경쟁하면서 합작으로 협력관계
국내에서는 SKC, 코오롱인더스트리, PI첨단소재가 PI필름을 생산하고 있다.
SKC는 2019년부터 진천공장에서 투명 PI필름을 생산하고 있으며 플렉서블 기기의 커버 글래스 대체소재로 공급하는 방안을 검토하고 있다.
SKC는 유색 PI필름 사업에서 축적해온 대량생산 노하우를 투명 PI필름에도 적용하며, 상업생산 초기단계에서부터 불량 발생률을 최소한으로 낮추고 고기능제품 공급에 주력할 예정이다. 
코오롱인더스트리는 폴더블 스마트폰 시장의 성장을 타고 투명 PI필름 사업에서 수혜를 누릴 것으로 예상된다.
코오롱인더스트리는 2005년부터 투명 PI필름 브랜드 CPI를 차세대 성장동력으로 설정하고 2006년 독자 개발을 시작해 양산설비 투자를 시작했으며 2018년 구미공장을 완공했다.
생산능력은 1000만대 가량의 폴더블폰에 공급할 수 있는 수준이며 초기에는 삼성전자가 코오롱인더스트리 필름의 기술력을 낮게 평가하며 채용에 실패했으나 품질 문제를 해결함으로써 삼성전자의 차기 폴더블 스마트폰 화면 보호막 용도로 납품이 결정됐다.
삼성전자는 2019년 9월 출시한 갤럭스 폴드 화면 보호막으로 일본 스미토모케미칼(Sumitomo Chemical)의 투명 PI필름을 채용했으나, 스미토모케미칼이 테스트 설비에서만 생산하고 있고 양산체제를 갖추지 못해 2020년 이후 공급 확대 요청에 대응하지 못한 것으로 파악된다.
폴더블 스마트폰은 삼성전자의 갤럭시폴드에 이어 화웨이(Huawei), 모토로라(Motorola)도 잇따라 출시했고 2020년에도 수많은 국내외 스마트폰 생산기업들이 출시를 계획하고 있어 글로벌 출하량이 2019년 320만대에서 2020년 1360만대, 2021년 3040만대, 2022년 5010만대로 급증할 것으로 예상된다.
코오롱인더스트리는 삼성전자 외에도 많은 스마트폰 생산기업을 상대로 마케팅을 적극 펼치고 있다.
코오롱인더스트리는 CPI 판매 확대로 필름·전자 사업 매출이 2019년 6000억원에서 2020년 6700억원, 2021년 7800원으로 증가하고 영업이익률 역시 2019년 2%대에서 2021년 6%대로 상승할 것으로 예상되고 있다.

SKC코오롱PI, 지분 매각으로 PI첨단소재로 독립 
SKC와 코오롱인더스트리가 합작 설립한 SKC코오롱PI는 양사가 지분 매각에 나섬으로써 2020년 3월 최대주주가 SKC와 코오롱인더스트리 외 1인에서 코리아PI홀딩스 외 1인으로 변경됐다
SKC와 코오롱인더스트리는 2008년 각각 자사의 PI필름 사업부를 떼어낸 뒤 50대50으로 합작기업을 설립해 경쟁관계에 있던 국내 대기업이 힘을 합친 이례적인 사례로 주목받은 바 있다. 
하지만, SKC와 코오롱인더스트리가 사업 재편을 위해 자금이 필요해짐에 따라 매각을 결정했고 코리아PI홀딩스가 인수했다.
양사는 SKC코오롱PI의 경영권을 포함한 지분 27%씩을 매각해 각각 3000억원 이상의 자금을 확보했다.
SKC는 해당 자금을 신 성장동력 확보를 위한 비즈니스 모델 혁신에 투입할 계획이며, 코오롱인더스트리는 아라미드 섬유와 투명 PI필름 사업 확대에 활용할 방침이다.
이밖에 수소연료전지 주요 부품을 개발하고 석유수지 신규 생산공정을 조성하는 등 추가 투자를 고려하고 있고 사업 포트폴리오를 개선할 계획이다.

일본, 차세대 기술 대응전략 강화
PI필름에 특화하고 있는 듀폰도레이(Du Pont-Toray)는 5G 대응전략을 추진하고 있다.
막 두께가 5마이크로미터인 초박막 그레이드, 저열팽창 그레이드를 FPC(Flexible Printed Circuit)용으로 공급하고 있으며 초박막 그레이드는 FPC 커버레이 등, 저열팽창 그레이드는 액정TV 및 스마트폰 COF에 채용되고 있는 것으로 알려졌다.
5G는 부품 탑재량이 증가하고 FPC가 박막화되고 있어 박막 그레이드 등을 공급함과 동시에 LCP(Liquid Crystal Polymer)에 가까운 저유전율 그레이드를 개발해 샘플 작업을 시작했다.
최근에는 신규 용도로 마이크로LED의 유리기판 대체소재 개발에 힘을 기울이고 있다.
JFE Chemical은 석탄화학 관련기술을 바탕으로 콜타르(Coal Tar) 베이스 인덴(Indene), 플루오렌(Fluorene), 아세나프텐(Acenaphthene) 등의 유도제품을 생산하고 있으며, 특히 내열성, 광학특성 등 방향족 화합물의 특징을 활용한 PI 소재 및 특수 페놀수지(Phenolic Resin) 사업을 적극 확대하고 있다. 
PI 사업은 다양해지고 있는 수요처 니즈에 대응해 원료 모노머와 커스터마이즈된 바니시 소재를 제공하고 있다. 
원료는 일반적인 BPDA과 함께 BAFL(Bis (4-Aminophenyl) Fluorene), BPAF(Bis (Phthalic Anhydride) Fluorene)의 Cardo형 모노머, 3,4-DAPE(3,4-Diaminodiphenylether)를 비롯한 비대칭 모노머 등 특수제품을 공급하고 있다.
Cardo형 모노머는 콜타르에서 추출한 플루오렌에 각종 벤젠고리를 결합하면 다수의 방향고리를 보유한 Cardo 구조의 플루오렌 유도제품이 생성되며 굴절률이 높고 내열성, 투명성, 내광성이 우수하며 복굴절, 유전율이 낮은 특징이 있다.
PI바니시 브랜드 JIV 시리즈는 방향족 화합물 합성‧이용기술을 응용한 용액수지로 각종 기재에 도포해 가열함으로써 강인성 및 내열성이 뛰어난 불융‧불용성 피막을 형성할 수 있는 것으로 파악되고 있다.
이에 따라 사무기기 벨트, 튜브, 롤러 등의 내열소재, LiB 세퍼레이터용 다공질소재 등으로 용도를 개척하고 있으며 내열성, 내전압성 등이 향상되고 있는 전기자동차(EV) 전선피복재 등에 채용될 것으로 기대하고 있다.
신규 수요처를 획득하기 위한 개발제품으로는 환경보전, 용매규제 등에 대응한 수계 바니시가 있으며 전극 바인더, 페인트 등 가공제품용을 새롭게 공략할 방침이다.
이밖에 대규모 수요처로 주목받고 있는 플렉서블 OLED 디스플레이 기판용, 5G에 대응한 신규 저유전 기판용 소재 개발에 박차를 가하고 있다. (강윤화 선임기자: kyh@chemlocus.com)