이온교환수지(Ion Exchange Resin) 수요가 증가하고 있다.
이온교환수지는 전력, 화학, 의약, 음료·식품, 금속·광산 등 다양한 산업에 사용되며 수요기업의 품질, 수율 개선 니즈를 타고 용도를 확대하고 있다.
생산기업은 반도체 제조공정에 사용되는 초순수 제조용에 주력하고 있으며 반도체 미세화 확대로 한차원 높은 품질의 초순수가 요구됨에 따라 중요성이 더욱 커지고 있다.
최근에는 세계 각국이 친환경 대책의 일환으로 규제를 강화하고 있는 PFAS(Polyfluoroalkyl Substance) 제거용 이온교환수지 개발을 확대하고 있다.

세계시장, 2025년까지 연평균 4.2% 성장
이온교환수지 시장은 빠르게 확대되고 있다.
Markets & Markets의 Knowledge Store 서비스에 따르면, 글로벌 이온교환수지 시장은 2020년 아시아·태평양 7억6200만달러, 북미 4억600만달러, 유럽 3억940억달러로 총 17억9600만달러에 달했고, 특히 원자력 포함 전력산업 용도에서 신흥국 수요가 증가한 것으로 나타났다.
Markets & Markets는 글로벌 시장이 2020-2025년 연평균 4.2%로 성장해 2025년 22억900만달러에 달할 것으로 전망하고 있다.
또 후지경제(Fuji Keizai)는 글로벌 수처리용 이온교환수지 시장이 2023년 1643억엔으로 전년대비 9.8% 성장하고 2030년에는 2158억엔으로 2022년 대비 44.2% 확대될 것으로 예상했다. 전자, 제약·의약 등 고순도제품 분야에서 수요가 많기 때문에 시장 성장이 꾸준할 것으로 판단하고 있다.
이온교환수지는 반도체를 비롯한 다양한 산업에서 불순물 감축 니즈가 확대됨에 따라 수요 증가세가 이어지고 있다.
반도체는 각종 제조공정에서 사용하는 초순수의 품질이 수율에 영향을 미치기 때문에 선폭 10나노미터 이하의 최첨단 반도체용 이온교환수지는 더욱 높은 수준의 품질이 요구되며 불순물 관리농도는 ppt 레벨에서 ppq 레벨로 고도화되고 있다.
생산기업은 최첨단 니즈에 대응하기 위한 신제품 개발에 여념이 없으며 포토레지스트 등 반도체 제조공정용 화학소재에 대한 불순물 감축 니즈가 점점 더 확대되면서 이온교환수지 수요 증가로 이어지고 있다.
이온교환수지도 수처리 분야에서의 풍부한 채용실적을 바탕으로 글로벌 문제인 PFAS 제거 대책으로 활성탄, 막에 이어 잠재성이 큰 소재로 평가되고 있으며 생산기업들은 선택성이 높은 라인업 개발에 주력하고 있다.
다만, 꾸준하게 증가할 것으로 기대되는 수요와 달리 코스트 상승 문제는 생산기업에게 과제로 작용하고 있다.
원료 뿐만 아니라 제조공정에서 사용하는 전력 등 에너지, 물류·인건비 등 대부분의 코스트가 상승했고 인플레이션과 환율도 영향을 미치고 있어 안정 공급을 유지하기 위해 수익성 개선이 필수적이고 코스트 전가를 위한 가격 인상이 불가피할 것으로 예상된다.

삼양사, 이온교환수지 공세 확대
삼양사는 자동차용과 반도체용 이온교환수지를 모두 상용화하며 공세를 확대하고 있다.
이온교환수지는 이온 교환 능력을 가진 지름 0.3-1.0mm 내외의 작은 플래스틱이며 수처리 용도를 기본으로 식·의약품, 반도체, 촉매, 수소자동차 연료전지 필터, 발전소 등 다양한 응용분야로 사용이 확대되고 있다.
이온교환수지는 글로벌 수급이 안정적이고 듀폰(Dupont), 랑세스(LanXess), 퓨로라이트(Purolite) 등 다국적기업과 중국, 인디아의 후발기업들이 경쟁하고 있다.
화학 및 전자산업이 발달한 국가일수록 수요가 크고 범용제품은 원가 경쟁이 심화되고 있음에도 안정적인 성장세를 이어가고 있고 초순수 수지, 촉매용 수지 등 고부가제품은 높은 성장세를 나타내고 있다.
삼양사는 1976년 제당공장에서 2단계에 걸쳐 사용하는 이온교환수지를 국산화하기 위해 일본 미쓰비시케미칼(Mitsubishi Chemical)과의 기술제휴로 사업을 시작했으며 현재 200여종을 글로벌 50개국, 400여개 수요기업에게 공급하고 있다.
세계적으로 균일계수지를 생산할 수 있는 곳은 삼양사를 포함해 4-5사에 불과한 것으로 알려졌다.
삼양사는 2023년 연결 기준 매출이 2조6515억원으로 2022년 2조6524억원에 비해 근소하게 감소했으나 영업이익은 1121억원으로 전년대비 36.8%, 순이익은 1201억원으로 46.1% 급증해 2011년 삼양홀딩스에서 분할된 이후 역대 최고치를 달성했다.
화학 부문의 수익성 호조 뿐만 아니라 식품 부문이 흑자 전환해 순이익이 대폭 증가한 것으로 파악된다.
화학제품 가격은 수출용 PC(Polycarbonate) 컴파운드, 삼양화성의 내수·수출용 PCR(Polycarbonate Resin) 외 대부분이 상승했으며 식품 부문에서도 설탕, 전분당, 밀가루 등 주요제품 가격이 모두 오른 것으로 파악된다.
2023년 1-3분기 매출 비중은 설탕, 밀가루 등 식품 부문이 58.0%를 차지했고 이온교환수지, EP(엔지니어링 플래스틱) 등 화학 부문 41.5%, 기타 0.5%로 나타났다.

전자·반도체용 초순수 그레이드 강화
삼양사는 12월 말 산업용 수처리 소재 브랜드 트리라이트(TRILITE)의 신제품으로 트리라이트 역삼투막(RO)과 전기분해식 이온교환장치 트리라이트 EDI(Electrodeionizer)를 출시했다.
신제품은 반도체, 디스플레이, 전기·전자제품용 초순수 생산 과정에서 고성능 필터와 전기를 이용해 불순물을 1차로 걸러내는 역할을 하는 장치로, 이온교환수지와 함께 산업용 수처리의 핵심 소재로 꼽힌다. 
특히, 트리라이트 역삼투막은 소금과 유기물 제거 성능이 우수하고 높은 투과 흐름과 뛰어난 내구성이 특징이며 바닷물보다 소금의 양이 적은 기수 전용제품으로 산업용수 제조에 특화했다.
트리라이트 EDI는 전기를 이용해 순수와 초순수를 연속으로 생산하는 장치로 약품을 사용하지 않아 폐수 배출이 없는 친환경제품으로 주목된다.
최근 반도체용 초순수 수요가 급증함에 따라 역삼투막 및 전기분해식 이온교환장치 시장이 빠르게 성장하고 있는 가운데 삼양사는 이온교환수지에 이어 역삼투막과 전기분해식 이온교환장치를 출시함으로써 초순수 생산을 위한 핵심 소재를 모두 라인업했다.
자체 개발한 이온교환수지 설계 프로그램 트라이앵글(TriAngle)에 역삼투막과 전기분해식 이온교환장치 설계 기능까지 추가해 사용자 요구에 따라 최적 조합으로 수처리 시스템을 설계하고 구축할 수 있는 종합 솔루션을 갖춘 것으로 평가된다.
삼양사는 수처리 사업 전담 조직 Water Solutions PU(Performance Unit)를 신설하고 그룹 차원에서 전략적으로 육성하고 있다. 
이온교환수지 글로벌 판매를 통해 구축한 네트워크를 기반으로 미국·유럽·일본·중국·동남아시아 등 글로벌 반도체 시장에서 입지를 확대할 계획이다.

퓨로라이트, 500종 이상 라인업으로 시장 공략
퓨로라이트는 500종 이상의 다양한 이온교환수지 라인업을 보유하고 있다.
퓨로라이트는 2021년 이콜랩(Ecolab) 그룹에 편입된 이후 설비투자 및 인력 확대에 박차를 가하고 있으며 중국 1곳, 루마니아 1곳, 미국 2곳 등 4곳의 사업장에서 10만입방미터의 생산능력을 100% 가동하고 있다.
2023년에는 사상 최대 매출을 기록한 것으로 파악되며 11월 중국 저장성(Zhejiang) 취저우시(Quzhou)에 이온교환수지 공장 신규 건설 계획을 발표했다.
이온교환수지 라인업은 표준제품부터 관능기 타입 킬레이트수지(Chelate Resin), 합성흡착제, 크로마토그래피 분리용 소입경 이온교환수지, 효소고정화용 수지, 음료용 그레이드, 초순수용 그레이드, 의약원약 등 500종 이상에 달하고 있다.
최근에는 PFAS를 선택적으로 흡수하는 PFAS694E가 주목받고 있으며 음료수 및 배수처리 용도에서 유럽, 미국, 일본 채용이 늘고 있다.
또 세계적으로 PFAS 규제가 강화됨에 따라 활성탄에 비해 처리수의 PFAS 농도가 낮은 이온교환수지 수요가 증가할 것으로 예상하고 있다.
이밖에 특수한 모체 폴리머 구조를 보유한 약염기성 음이온 교환수지 A110은 이산화탄소(CO2) 흡착용으로 이용되며 기체로부터 이산화탄소를 고효율로 흡착시켜 용리할 수 있어 아시아와 유럽 시장에서 테스트를 선행하고 있으며 일본에서도 기술 개발에 속도가 붙을 것으로 기대된다.
퓨로라이트는 라이프사이언스 사업에서 이온교환수지를 원료로 사용하는 고칼륨혈증용 원제외 고지혈증용 원제로 주로 생산하고 있으며 미국에서 원제 공장을 신규 가동해 전체 생산능력을 2배로 확대했다. (김진희 기자: kjh@chemlocus.com)