
페놀수지(Phenolic Resin)는 대표적인 열경화성 수지이나 최근 수요가 감소하고 있다.
한국무역협회(KITA)에 따르면, 2022년 페놀수지 수출량은 2만1036톤으로 전년대비 23.1% 급감하고 2023년 1-6월 역시 8809톤으로 전년동기대비 27.1% 줄어 수요 부진이 심화된 것으로 파악된다.
특히, 중국 수출은 2010년부터 2021년까지 1만톤 이하로 감소한 적이 없었으나 2022년 8948톤으로 33.0% 급감했으며 일본 수출 역시 2264톤으로 25.6% 줄었다.
페놀수지는 페놀(Phenol), 포름알데히드(Formaldehyde) 원료에 열을 가해 3차원 가교 구조를 형성함으로써 제조하며 크게 경화제를 조합해 가교반응이 일어나는 열가소성 수지인 노볼락 타입과 경화제 없이 사용할 수 있는 레졸 타입으로 구분하고 있다.
전기·기계적으로 우수하고 내열성, 난연성, 내약품성 등이 뛰어나 광범위한 용도에 투입된다.
일본, 원료가격 상승으로 내수 “위축”
일본은 페놀수지 수요 위축이 심각한 것으로 파악된다.
일본 합성수지공업협회에 따르면, 2022년 페놀수지 출하량은 전년대비 8% 감소했으며 수출은 20% 급감했다.
특히, 자동차용 출하량은 반도체 부족에 따른 자동차 생산대수 감소 영향으로 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 확산 이전인 2019년과 비교해 약 25% 급감했고 세계적인 스마트폰 및 PC 수요 감소로 전자부품계는 22% 급감한 것으로 나타났다.
철강용 역시 7% 감소했으며 주택용은 신규 주택 착공건수가 거의 변하지 않았으나 3% 감소했다. 접착제용 역시 사용면적 자체는 감소했으나 단독주택 대비 임대주택 착공이 상대적으로 증가해 건설면적 자체가 줄어듦에 따라 접착제용 페놀수지 사용이 감소한 것으로 나타났다.
침엽수 합판에 페놀수지 접착제가 사용되는데 러시아 자재가 수입되지 않게 된 점을 마이너스로 작용했으나 일본산 삼나무 활용이 정착된 점은 플러스로 작용한 것으로 파악된다.
수출량은 2021년 중국 변압기 보빈 관련 수요 지원용 출하를 타고 50% 급증했으나 2022년에는 최종 수요처 침체로 급감을 피하지 못했다. 다만, 코로나19 이전에 비해서는 높은 수준을 유지한 것으로 파악된다.
일본 수요는 2023년에도 큰 변화가 없이 유지될 것으로 예상된다.
자동차 생산이 회복되고 있으나 과거의 내수 1000만대 수준을 되찾기 어렵고 전자기기 역시 회복세가 불안한 가운데 이미 1-3월 수요가 약 10% 감소했기 때문에 하반기 회복세에 따라 2022년 수준을 밑돌 가능성이 제기되고 있다.
합판 수요 역시 2023년 들어 급감했다. 수요기업들이 가격 하락을 예상하고 구매를 보류하고 있기 때문이다.
일본 경제산업성에 따르면, 2022년 페놀수지 생산 및 출하량은 각각 약 10% 감소했다.
성형소재용, 적층제품용, 목재 가공 접착제용, 기타 모두 원료·연료 가격 상승으로 판매가격이 오르면서 평균단가는 상승했으나 출하량은 적층제품만 유일하게 3% 증가했다.
적층제품용 증가는 생산기업들이 종이페놀 등 범용 적층판 용도에서 철수했으나 기계용 절연소재로 사용되는 봉·관 용도가 설비투자 회복을 타고 출하량이 확대됐기 때문으로 판단된다. 최근 데이터센터 등 인프라 분야와 파워반도체 등 최첨단 분야에서 고부가가치 기판 소재 및 레지스트 관련 수요가 성장할 것으로 기대되며 설비투자가 활성화되고 있다.
페놀수지 생산기업들은 SDGs(지속가능한 개발목표) 대응을 위한 바이오매스 원료 활용 및 재활용 기술, 저온고속경화 등 수요기업 프로세스의 에너지 절감에 기여하는 기술, 생산성 향상 기술 개발에 노력하고 있다.
스미토모B, 친환경 강조로 대체수요 공략
스미토모베이클라이트(Sumitomo Bakelite)는 SDGs 대응에 주력하고 있다.
스미토모베이클라이트는 바이오매스 페놀수지 및 재활용 기술 솔루션을 강화하고 있으며 알루미늄, 세라믹 부품을 페놀수지 성형소재로 대체하면 생산공정에서 발생하는 이산화탄소(CO2) 배출량을 감축할 수 있다는 점을 홍보해 지속가능한 사회 실현에 기여할 계획이다.
최근 셀룰로스(Cellulose)계 바이오매스 필러를 활용해 무기 성분인 유리섬유 부분을 포함해 바이오매스 비율을 8-30%로 유지하며 고기능‧고품질 특성을 그대로 갖춘 성형소재를 개발했으며 열변화 소재로는 어려웠던 CR(Chemical Recycle) 요소기술까지 확보한 것으로 알려졌다.
모빌리티 분야에서는 페놀수지로 금속을 대체하면 경량화가 가능하기 때문에 풀리 등 다양한 부품을 수지화하고 있으며 이산화탄소 배출량 감축 효과가 큰 소재로 대체하는데 주력하고 있다. 세라믹 및 금속에 버금가는 치수 정밀도를 보유한 성형소재 기술로 정밀부품 소재를 대체하거나 습동성·내열성을 부여해 베어링 부품을 대체하는 방안을 추진하고 있다.
전자파 차단을 위한 도장 가공기술에 적합한 소재 역시 강점으로 평가된다.
전동액슬 플래스틱화 프로젝트를 통해 대형 성형제품용 페놀수지 솔루션을 제안하고 있으며 성형기 생산기업 Nissei Plastic과 공동으로 비공개 전시회 등을 통해 수요를 창출하고 있다.
아울러 생산제품별 LCA(Life Cycle Assessment) 수치를 제공하며 수요기업 프로세스에서 에너지를 줄일 수 있는 저온고속경화 타입 공급을 확대하고 있다.
DIC, 프린트기판·봉지재와 포토레지스트용 주력
DIC는 노볼락 타입을 중심으로 디지털 분야에 경영자원을 집중하고 있다.
현재 프린트기판 및 봉지재에 사용되는 에폭시수지(Epoxy Resin)용 중간체·경화제 용도, 포토레지스트용 폴리머를 각각 치바(Chiba) 공장, 호쿠리쿠(Hokuriku) 공장에서 생산하고 있으며 기판·봉지재용 그레이드 중 특수 페놀 유도제품 솔루션을 중기전략제품으로 제안하고 있다.
고내열·저흡습 등 기본 물성은 유지한 채 다른 수지계를 저유전화하는 전기특성을 부여할 수 있는 그레이드로 파악된다.
레지스트용 그레이드는 폭넓은 노광 방식에 적용 가능해 최근 반도체 외 용도에서도 문의가 증가하고 있으며 호쿠리쿠 공장 정비를 통해 디지털 기술 혁신을 추격하고 있다.
레지스트용 그레이드는 2023년 프랑스 Pcas의 캐나다 사업장 인수를 통해 일본 뿐만 아니라 해외에서도 생산할 수 있게 됐고 저금속 관리 등 고도의 노하우를 융합해 그룹 시너지를 창출할 계획이다.
DIC그룹은 2021년 페놀수지 생산·영업체제 최적화를 완료했으며 레졸 타입을 중심으로 주택설비용 및 기타제품은 자회사 DIC Kitanihon Polymer를 통해 공급하고 있다.
최근에는 C/C 컴포짓, 연마재 등 산업용 수요가 되살아나면서 페놀수지 사업이 호조를 나타내고 있다.
아이카, 중국 중심으로 생산능력 확대
아이카(Aica Kogyo)는 글로벌 사업을 확대하고 있다.
아이카는 2015년 쇼와덴코(Showa Denko)로부터 사업을 인수해 기존 서일본 중심 생산체제에 동일본 생산기지를 추가했으며 노볼락 타입 기술을 획득했고 2021년에는 DIC로부터 접착제·마찰재·숫돌용 수지 사업 영업권을 확보했다.
앞으로는 첨가제와 비슷한 역할을 하는 신규 그레이드를 추가해 Aica Asia Pacific(AAP)을 통해 글로벌 사업을 확대할 방침이다.
글로벌 사업은 현재 중국에서 3개 프로젝트를 진행하고 있다.
Aica Fujian이 2023년 12월 가동을 목표로 대나무 소재용 페놀수지 공장을, Aica Nanjing은 2024년 10-12월 가동을 목표로 페놀수지 공장을 건설하고 2023년 하반기에는 Aica Guangdong을 이전한다. 3개 공장이 모두 가동하는 2024년 말에는 중국 페놀수지 생산능력이 기존의 2
배를 이상으로 확대된다.
베트남에서는 AICA Dong Nai를 통해 페놀수지 생산설비를 신규 건설하고 2023년 4월부터 가동하고 있다.
아이카는 일본과 글로벌 사업장을 가리지 않고 바이오매스 원료를 활용한 수지 개발·판매를 확대할 계획이다.
리그닌(Lignin) 적용 신제품은 일본과 해외에서 각각 개발하고 있으며 일본에서는 합판용 접착제 채용실적을 확보했을 뿐만 아니라 산업용으로 바이오매스 비율을 40-50%까지 향상시킨 솔루션 공급을 시작했다.
해외에서는 동남아 합판용을 중심으로 Green Phenol 브랜드를 공급하고 있다.
리그나이트, 개질 리그닌으로 친환경 공략
리그나이트(Lignyte)는 탄소중립 실현 전략에 박차를 가하고 있다.
석유화학 베이스를 개질 리그닌 변성 페놀수지로 대체하는 방안 역시 전략 가운데 하나이며 삼나무 리그닌에 PEG(Polyethylene Glycol)를 반응시켜 가공성을 부여한 신소재 개질 리그닌을 골격 일부로 활용하고 있다.
리그나이트는 개질 리그닌을 개발한 일본 삼림총연구소, 오사카(Osaka)산업기술연구소와 공동으로 연구개발을 실시해 중규모 파일럿 플랜트에서 2022년부터 바이오매스도 40% 이상인 개질 리그닌 변성 수지를 생산하고 있으며 현재 양산화 추진 및 샘플 공급을 병행하고 있다.
내화물 바인더용은 석유화학 베이스 대체를 추진하고 있는 그레이드 가운데 채용이 가장 기대되고 있다.
개질 리그닌 변성 수지는 석유화학 베이스 대비 유연성이 크며 내화물 생산 시 건조 공정에서 발생하는 균열과 사용 시 열충격에 대한 대응을 강화할 수 있어 탈탄소에 대한 기여는 물론 기능성 면에서도 우위를 발휘할 것으로 예상된다.
리그나이트는 성형소재 등으로 사용되는 완전 구형 페놀수지 LPS를 물속에 분산시켜 제조하고 있으며 발생하는 폐액을 독자적인 증류법을 통해 100% 재활용하고 있다.
군에이케미칼, 전자소재 중심으로 투자 확대
군에이케미칼(Gunei Chemical)은 전자 관련 소재 및 환경 관련 수지 사업을 강화하고 있다.
글로벌 시장점유율 1위를 유지하고 있는 i선 레지스트용 수지는 자동차용 기기 및 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 센서, 파워반도체 등 내구성, 신뢰성이 요구되는 영역에서 수요가 증가함에 따라 설비투자를 포함한 전략적 경영자원 투입을 추진하고 있다.
특히, 주력인 전자소재를 중심으로 고순도·첨단소재 분야에서 적극적인 투자를 이어가고 있으며 친환경 케미칼 사업 역시 용제 회수 분야가 앞으로도 고성장할 것으로 판단하고 페놀수지계 섬유 Kynol 추가 증설을 결정했다.
인디아 자회사가 생산하는 RCS(Resin Coated Sand)는 품질이 호평을 받으며 2륜차 및 4륜차용 채용이 증가해2022년 중반부터 흑자를 달성함에 따라 생산능력을 2배 상당 확대하기 위해 공장 이전을 결정했으며 비RCS 생산까지 검토하고 있는 것으로 알려졌다.
타이 자회사는 화학제품, 식품을 모두 생산하는 군에이케미칼 특유의 신제품인 천연 베이스 바이오 변성수지 양산을 시작했으며, 새집증후군 원인인 포름알데히드 사용을 줄였고 친환경 수지라는 점에서 주택용 수요가 증가할 것으로 예상하고 있다.
신제품 개발 분야에서는 당류를 활용한 수용성 미세 패터닝 소재에 주력하고 있으며 반도체 뿐만 아니라 바이오센서 등 생명과학 분야 응용을 기대하고 있다.
JFE케미칼, 독자기술로 신제품 개발 주력
JFE케미칼(JFE Chemical)은 독자기술로 시장 공략에 나서고 있다.
JFE케미칼은 반도체 및 전자기판용을 중심으로 독자적인 합성·중합기술을 활용한 특색 있는 페놀 유도제품 및 페놀수지류를 개발하고 있
다.
난연제를 사용하지 않고 V-0급 성능을 구현했을 뿐만 아니라 내열성 및 전기특성까지 향상시킨 벤조옥사진(Benzoxazine) 수지로는 파워 디바이스 봉지재 용도 솔루션을 강화하고 있다.
다른 수지를 병용하면 시너지가 발생하는 조합으로 수요기업에게 제안해 용도를 확대하고 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic) 용도 개척에도 주력하고 있다.
벤조옥사진 수지를 기재로 사용하면 복합소재 강도 및 탄성률이 향상되고 난연성도 강화돼 스포츠용품 및 산업기계 채용이 가능할 것으로 기대하고 있다.
에폭시수지 원료 및 경화제에 채용된 DCPD(Dicyclopentadiene) 페놀수지 및 트리스페놀메탄(Trisphenol Methane) 역시 5G(5세대 이동통신)와 파워 디바이스 수요에 대응한 커스터마이즈를 통해 수요기업 니즈에 대응하면서 신규 수요 개척에 주력하고 있다.
DHDE(Dehydrodieugenol) 등 페놀 유도제품 분야에서는 포토레지스트 원료 개척에 나선다. 디스플레이용을 중심으로 광원별 라인업을 확대했으며 고해상도로 우수한 패턴을 생성할 수 있는 점과 같이 방향족(Aromatics) 베이스라서 확보할 수 있는 특징을 무기로 솔루션을 공급할 계획이다.
비스알릴페놀(Bisallylphenol) 역시 내열성 및 저유전율, 저유전정접 특징을 활용해 용도 개척을 추진하고 있다. (윤)