화학저널

전동자동차 보급으로 수요 급증 … 중국, 범용제품 공세 확대

CMC(Carboxy Methyl Cellulose)는 LiB(리튬이온전지)용 수요가 꾸준히 증가하고 있다.
원래는 의약‧화장품, 토목, 사료, 제지, 섬유, 식품 등 광범위한 분야에 사용됐으나 대부분 성숙기에 들어섰고 전기자동차(EV)가 부상하면서 LiB가 핵심 용도로 부상하고 있다.
2019년에는 미국-중국 무역마찰 등으로 LiB용 수요가 침체됐으나 일시적인 현상으로 판단되고 있다.
CMC는 고순도 펄프에서 얻을 수 있는 셀룰로스(Cellulose)에 MCA(Monochloroacetic Acid)를 반응시켜 셀룰로오스수산기를 카복실메틸기로 치환함으로써 생산하고 있다.
목질 베이스 원료를 사용함에 따라 생분해성이 있고 인체에 대한 안전성이 높으며 환경부하가 적은 것이 특장점이다.
일본은 DKS, 니폰페이퍼(Nippon Paper), 다이셀화인켐(Daicel Finechem), 니치린케미칼(Nichirin Chemical) 4사가 CMC를 생산하고 있으며 총 생산능력이 2만4600톤으로 파악되고 있다.
2019년 CMC 출하량은 1만1925톤으로 전년대비 3% 감소했고 내수는 8179톤으로 5% 줄었으나 수출은 3746톤으로 소폭 증가했다.
CMC 수요는 2018년까지 3년 연속 플러스 성장했으나 2019년에는 LiB용 수요가 일시적으로 침체돼 마이너스로 전환됐다. 미국-중국 무역마찰, 중국의 친환경 자동차 보조금 인하 영향이 작용한 것으로 해석된다.
일본은 고기능, 고부가가치 그레이드는 직접 생산하면서 저가 범용제품은 중국산 수입으로 대체하고 있으며 중국산 수입량은 2014년 1700톤에서 2019년 3200톤으로 2배 가까이 급증했다.
중국기업은 환경에 대한 대응이 불충분해 도태되고 있으나 일부는 설비투자를 진행하면서 가격경쟁력을 토대로 일본 및 한국 시장 공략을 강화하고 있다.
의약‧화장품용 수요는 2019년 약 1만2000톤으로 전체의 25% 수준을 차지하고 있는 파스, 치약용을 중심으로 경기 변동에 좌우되지 않고 수요가 꾸준한 것으로 나타나고 있다.
토목용은 도시 재개발, 고속철도 관련 수요 부진으로 감소했고 사료, 제지, 날염, 식품 등은 변동이 거의 없었으나 식품은 냉동식품용 수요가 증가하고 있다. DS가 낮은 팽윤 타입 CMC는 냉동내성이 있어 해동 후에도 물이 방출되지 않아 냉동생지 채용이 늘어나고 있다.
니폰페이퍼는 LiB용 수요가 증가할 것으로 기대하고 고쓰(Gotsu) 공장에 약 47억엔을 투입해 CMC 설비를 신규 건설하고 있다. 2020년 완공을 목표로 생산체제를 재구축함과 동시에 자체적으로 개발한 식품용 및 LiB용 특수 그레이드 등 고부가가치‧고품질 분야를 강화할 방침이다.
CMC는 주로 음극활물질의 분산 및 점결 목적으로 투입되며 배터리 용량 저하를 방지하고 저온특성을 향상시키기 위해 점도 및 용해성이 높은 고부가가치제품 개발이 이루어지고 있다.
LiB는 세계적으로 환경규제가 강화되고 있는 가운데 폭스바겐(Volkswagen) 등 유럽 자동차기업을 중심으로 전기자동차 투입을 적극화함에 따라 xEV용 수요가 급속도로 확대되고 있다. 
일본에서는 도요타자동차(Toyota Motor)가 2025년까지 xEV 550만대를 투입할 계획이라고 발표했고, 파나소닉(Panasonic)과 합작기업을 설립하고 중국 CATL 등 배터리 생산기업과도 제휴해 배터리 확보에 열을 올리고 있다. 혼다(Honda Motor)는 2030년 전동자동차의 글로벌 판매비중을 65% 이상으로 끌어올릴 계획이다.
SK이노베이션, 삼성SDI, LG화학 등 국내 LiB 생산기업들도 헝가리, 독일 등 유럽을 중심으로 투자를 확대하고 있다. 
LiB는 자연재해에 따른 정전 등에 대응한 비상용 전원으로 사용할 수 있음은 물론 전력 수급 안정화, 태양전지 등 재생에너지 도입 확대를 실현하는 에너지 인프라로도 활용이 기대되고 있어 LiB용 CMC 수요는 앞으로도 급증할 것으로 예상되고 있다.
특히, EV에 사용되는 배터리는 코스트 뿐만 아니라 고성능, 고품질이 요구되고 있으며 인명과 직결됨에 따라 이물질 혼입이 없어야 하는 등 안전성 확보가 필수적으로 요구되고 있다.