[첨가제]

 

CMC(Carboxy Methyl Cellulose)는 LiB(리튬이온전지)용 수요가 크게 증가하고 있다.
세계적으로 지구온난화 방지를 위해 이산화탄소(CO2) 배출량을 감축하는 움직임이 확산되는 등 환경규제가 강화됨과 동시에 전기자동차(EV) 보급이 가속화됨에 따라 자동차용 LiB 수요가 늘어나고 있기 때문이다.
앞으로는 SDGs(지속가능발전목표), 순환경제, ESG(환경‧사회‧지배구조) 경영 등 환경을 최우선시하는 움직임이 더욱 강화돼 CMC 시장에 영향을 미칠 것이 확실시되고 있다.

 

식물섬유 사용으로 친환경성 높아 광범위 투입
CMC 생산기업들은 고품질제품을 개발함과 동시에 생산능력 확대 등을 통해 안정공급 체제 구축에 힘을 기울이고 있다.
기존 용도는 대부분 성숙기에 들어서 인공육을 중심으로 새로운 용도를 개척하고 있다.
CMC는 목재펄프, 목화솜펄프 등 천연 식물섬유를 원료로 사용하는 음이온계 수용성 고분자로 의약품, 화장품, 토목, 사료, 제지, 섬유, 식품, LiB 등 광범위한 분야에 투입되고 있다.
고순도 펄프에서 얻을 수 있는 셀룰로스(Cellulose)에 MCA(Monochloroacetic Acid)를 반응시켜 셀룰로스 수산기를 카복실메틸기로 치환함으로써 생산하고 있으며 목질 베이스 원료를 사용함에 따라 생분해성을 보유하고 있고 인체에 대한 안전성이 높으며 환경부하가 적은 것으로 평가되고 있다.
CMC는 순도, 점도(분자량), 에테르화도(DS) 등으로 분류하며 순도에 따라서는 99% 이상을 A, 70% 이상을 S, 60% 이하를 B 그레이드로 분류하고 있다.
셀룰로스의 무수글루코오스 단위 중에는 수산기가 3개 있어 이론적으로는 DS 3.0까지의 CMC를 제조할 수 있으나 실용적으로는 DS 0.5-1.6이 주류를 이루고 있다.


DS에 따라 기능이 달라 증점성, 분산성, 접착성, 유화안정성, 보수성, 보호콜로이드성 등 다양한 특성을 발휘함으로써 식품·위생 및 공업 분야에서 광범위하게 활용되고 있다.

 

전기자동차용 LiB에 재생에너지 용도 부상 
CMC는 시장이 성숙기에 접어들고 있는 가운데 LiB용 수요를 기대하고 있다.
CMC는 주로 음극 슬러리에서 활물질 분산‧점결을 목적으로 사용되며 고용량화, 단시간 충전이 가능한 차세대 음극재에 대응할 수 있는 고부가가치제품 개발이 이루어지고 있다.
전기자동차는 연결(Connectivity), 자율주행(Autonomous), 공유(Sharing), 전기구동(Electrification)을 지칭하는 CASE 트렌드를 실현하기 위해 고성능 LiB가 필수적으로 요구되고 있다.
전기자동차는 세계적으로 환경규제가 강화되고 유럽연합(EU)이 코로나19로 악화된 경제상황을 부양하기 위해 환경대책을 통한 Green Recovery 계획을 발표함에 따라 수요가 계속 증가할 것으로 예상된다.
일부에서는 2018-2025년 전기자동차 판매대수가 4배, 2030년까지 20배 이상 급증할 것으로 전망하고 있어 전기자동차용 LiB 수요가 대폭 증가할 것이 확실시되고 있으며, 자동차 생산기업들은 배터리 생산기업에 대한 투자와 함께 합작기업 설립을 적극적으로 추진하는 등 전기자동차 생산 확대에 따른 배터리 확보에 박차를 가하고 있다.
LiB는 전기자동차 뿐만 아니라 재생에너지 활용에도 필수적으로 투입되고 있다.
태양광, 풍력 등 계절, 날씨에 따라 발전량이 크게 변화하는 재생에너지를 유효하게 이용하기 위해서는 고정형 축전 시스템을 병용하거나 전기자동차를 활용해 전력 수요의 피크커트(Peak Cut), 피크시프트(Peak Shift)를 실현할 것이 요구된다.
아울러 장기적으로는 ICT(정보통신기술)를 활용해 재생에너지 등 분산전원을 포함한 다양한 전원을 네트워크화해 최적의 운용체제를 구축함으로써 지속가능한 사회를 확립하기 위한 대책이 가속화될 것으로 예상된다.

 

일본, 2020년 출하량 1만1244톤으로 감소
일본은 2020년 CMC 내수 출하량이 7571톤으로 전년대비 7%, 수출은 3672톤으로 2% 줄어들어 총 출하량이 1만1244톤으로 6% 감소했다.


최대 용도인 의약품·화장품용은 코로나19의 영향으로 수요 침체가 두드러졌다. 의약품용은 의료기관 대면진료 감소, 화장품용은 외출자제 및 마스크 착용 등이 영향을 미친 것으로 파악된다.
토목용은 어스드릴(Earth Drill), 연속지중벽, 요수가압실드 등 대규모 공사에 투입되고 있으며 코로나19의 영향을 크게 받지 않고 안정세를 유지하고 있다.
식품 분야에서는 냉동식품용 수요가 늘어나고 있다. DS가 낮은 팽윤하는 타입의 CMC는 냉동내성이 있어 해동 후에도 물이 방출되지 않아 냉동생지 채용이 증가하고 있다.

 

고부가화 전략 통해 LiB‧인공육 시장 장악 
일본에서는 DKS를 비롯해 다이셀미라이즈(Daicel Miraizu), 니치린케미칼(Nichirin Chemical), 니폰페이퍼(Nippon Paper) 4사가 CMC를 생산하고 있으며 장기적인 수요 호조를 예상하고 투자를 구체화하고 있다.
니폰페이퍼는 47억엔을 투입해 시마네(Shimane)의 고쓰(Gotsu) 공장에 CMC 생산설비를 건설한 후 CMC 생산체제를 재구축해 독자적으로 개발한 식품용 및 LiB용 특수 그레이드를 중심으로 고부가화 전략을 강화하고 있다.
CMC는 글로벌 LiB 시장이 급성장함에 따라 경쟁이 치열해지고 있으며, 특히 전기자동차에 투입되는 배터리는 코스트 뿐만 아니라 고성능, 고품질이 요구되고 인명에 직결됨에 따라 이물질 혼입이 없는 등 안전성이 중요한 요소로 자리 잡고 있다.
일본산 CMC는 LiB 시장이 형성된 당시부터 채용되기 시작했고 철저한 품질관리, 끊임없는 품질개선으로 장기간 높은 시장점유율을 유지하고 있는 것으로 알려졌다.
일본 CMC 생산기업들은 고품질제품을 안정적으로 공급함으로써 일본산의 우위성과 우수한 품질을 어필함과 동시에 신규 용도를 창출하기 위한 연구개발(R&D)에 힘을 기울이고 있다.
신규 용도로는 인공육 첨가제용이 부상하고 있다.
인공육은 일반적인 고기에 비해 칼로리가 낮고 환경부하가 적어 유럽, 미국, 일본을 중심으로 새로운 시장이 형성되고 있다.


표, 그래프: <일본의 CMC 출하동향, CMC의 용도 및 효과·기능>

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