AKC, HDI 이어 CO2 베이스 전환 … 도소는 베트남 투자

일본 아사히카세이(AKC: Asahi Kasei)와 도소(Tosoh)가 MDI(Methylene di-para-Phenylene Isocyanate) 투자를 확대한다.
아사히카세이는 이산화탄소(CO2) 베이스 MDI 생산을 추진한다. 먼저 지방족 이소시아네이트(Isocyanate)인 HDI(Hexamethylene Diisocynate)계 폴리이소시아네티트를 생산했고, 다음으로 이산화탄소에서 유도된 요소를 이용하는 새로운 제조기술을 개발하고 있다.
최근 MDI와 TDI(Toluene Diisocyanate) 등 방향족 이소시아네이트의 원료를 이산화탄소 베이스로 바꾸는 제조 프로세스까지 개발했으며 일정수준의 기초실험을 통해 검증을 마친 것으로 알려졌다.
벤치 플랜트에서 연속 프로세스 검증을 진행하며 MDI 노하우를 가진 이소시아네이트 생산기업과 협업하는 등 외부와 연계하며 양산화하고 스케일업 및 기술 개량을 거쳐 본격적으로 사업화에 나설 방침이다.
이소시아네이트는 일반적으로 독성이 높은 포스겐(Phosgene)을 사용하나 아사히카세이가 개발한 이산화탄소 베이스 프로세스는 포스겐을 사용하지 않고 이산화탄소를 감축할 수 있어 탄소중립 니즈를 충족시키기에 충분하고 라이선스 사업화도 가능할 것으로 기대하고 있다.
기존에 개발한 이산화탄소 베이스 HDI 프로세스는 파일럿 플랜트에서 실증을 마치고 상업화 기술을 확립했으며 조만간 구체적인 사업화 시기를 확정할 예정이다.
이소시아네이트 원료를 이산화탄소로 전환하기 위해서는 카보닐화합물과 아민 등 원료에서 중간 생성물을 얻는 열해리 반응증류가 중요한 것으로 파악된다.
아사히카세이는 앞서 라이선스 사업화에 성공한 이산화탄소 베이스 PC(Polycarbonate) 프로세스 개발 중 축적한 기술을 응용했으며 반응 프로세스 중 부생물을 열해리시켜 목적 반응을 효율적으로 진행함으로써 수율을 높이는데 성공한 것으로 알려졌다.
이산화탄소를 이용하는 독자기술로 특수 폴리우레탄(PU: Polyurethane) 원료인 다관능 이소시아네이트 개발에도 성공했다.
높은 투명성과 반응성, 저점도, 저온경화성 등을 갖추어 자동차용 페인트와 접착제 용도에 투입이 가능할 것으로 기대하고 있으며, 특히 자동차용 페인트는 내후성을 부여할 수 있는 클리어층에 사용하면 저온에서 베이스층과 동시에 도장할 수 있어 도장공정 중 이산화탄소 배출량을 감축하는 효과가 클 것으로 기대하고 있다.
생체적합성을 부여해 아미노산(Amino Acid) 골격을 보유한 이소시아네이트도 개발했으며 의료용 소재 분야 개척에 활용하고 있다.
아사히카세이는 이소시아네이트 사업 중 지방족 HDI가 차지하는 비중이 수퍼센트에 지나지 않으나 방향족계 MDI는 약 70%에 달하기 때문에 이산화탄소 원료 전환 후 탄소중립 효과를 극대화하고 범용시장으로 진출 영역을 확대할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
도소는 수송 코스트 관리와 신속한 공급이 가능하다는 강점을 살려 2027년 가동을 목표로 베트남에 MDI 생산능력 10만톤급 스플리터를 신규 설치하고 동남아 수요 확보에 박차를 가할 예정이다.
베트남에서 동남아 각국으로 MDI를 공급할 때 지리적으로 가깝기 때문에 저온수송이 필요하지 않으며 수입 후 수송 방식을 선택할 때도 자유도가 더 높다는 점에서 이점이 클 것으로 기대하고 있다.
특히, 베트남은 수출가공산업이 활성화돼 폴리우레탄 원료 MDI 수요가 연평균 7% 증가할 것으로 전망돼 시장 성장에 맞추어 투자에 나선 것으로 파악된다.
도소는 2024년 베트남 법인 Tosoh Vietnam Polyurethane을 설립하고 남부 바리아붕따우(Ba Ria-Vung Tau)에 중간원료에 해당하는 조MDI를 수요기업의 요구에 맞추어 모노메릭(Monomeric) MDI와 폴리메릭(Polymeric) MDI로 분리하는 스플리터 포함 신규 공장을 건설하기 위한 인허가 작업을 시작해 얼마 전 최종 단계에 돌입한 것으로 알려졌다.
2026년 완공, 2027년 가동을 목표로 하고 있으며 기존에 일본 난요(Nanyo) 공장에서 분리해 수출했던 물량을 대체할 방침이다.
특히, 모노메릭 MDI는 일반적으로 보관 조건이 까다롭고 원거리 해상수송 시 마이너스 20도 환경에서 고화시켜야 하기 때문에 드럼캔이나 냉동기능을 갖춘 리퍼 컨테이너가 필요하다는 제약이 있으나 베트남에서 직접 생산하면 상당한 코스트 감축 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단하고 있다.
스플리터 설치 후 베트남 내 수송을 위한 용기로 액체화학제품용 ISO 탱크 컨테이너나 IBC 중에서 다양하게 선택할 수 있다는 점도 강점이며 인근 국가에는 육상으로 수송할 계획이다.
베트남은 신발 바닥용 수지와 TPU(Thermoplastic Polyurethane), 스포츠용품, 의류 등에 사용되는 폴리우레탄 탄성섬유 원료용으로 MDI 수요가 꾸준하며 냉장고, 인슐레이션 보드 등 건축자재의 단열재 용도로도 사용이 증가하고 있다.
Tosoh Vietnam Polyurethane은 베트남의 모노메릭 MDI와 폴리메릭 MDI 수요 모두 탄탄한 편이어서 시장 성장률이 글로벌 시장 성장률 연평균 3%보다 훨씬 높은 7% 수준을 이어갈 것으로 전망하고 있다. (강윤화 책임기자)