PPS(Polyphenylene Sulfide)는 중국이 독자적인 시장 형성에 나서 고부가화 전략이 중요해지고 있다.
글로벌 PPS 수요는 컴파운드 기준 11만-14만톤 수준으로 연평균 6% 수준의 신장률이 기대되나 2023년에는 2022년과 비슷한 수준에 머무르는 등 큰 폭으로는 증가하지 못했고 약 30-40% 정도가 중국에서 발생한 것으로 추정되고 있다.
반도체 공급 부족에 따른 자동차 감산 사태가 영향을 미쳤고 중국의 반덤핑관세 부과와 아시아 경기 침체가 겹쳤기 때문으로 파악된다.
중국은 2020년 한국, 일본, 미국산 PPS에 5년간 반덤핑관세 부과를 결정하고 독자적인 시장 형성에 나섰으며 범용제품을 중심으로 수요처를 잃은 기존제품들이 넘쳐나면서 공급과잉이 심화되고 있다.
이에 따라 일본 PPS 메이저들은 고부가제품을 강화하며 수익 개선을 도모하고 있으며 2025년 이후 중국 자동차 관련기업들이 반덤핑관세 역외 지역인 동남아로 공장을 옮기면 아시아 수요 증가세에 탄력이 붙을 것으로 기대하고 있다.

도레이, 반도체용 PFAS를 대체한다!
PPS는 높은 내열성과 강성을 갖추고 있으며 내마모성, 내약품성이 뛰어난 슈퍼 EP(엔지니어링 플래스틱)로 가교형과 직쇄(리니어)형으로 구분된다.
일본은 주요 PPS 생산국으로 중국의 반덤핑관세 부과에 대응해 고부가가치화에 총력을 기울이고 있다.
도레이(Toray)는 일본, 한국 중합 플랜트와 세계 각지의 컴파운드 설비를 활용해 글로벌 시장점유율 끌어올리기에 주력하고 있다.
한국에서는 2024년 말 완공 예정인 도레이첨단소재의 신규 5000톤 플랜트 가동시기를 국내 시장 상황에 맞추어 2025년으로 늦추었으나 컴파운드 증설 투자 자체는 계속 이어갈 방침이다.
전동자동차(xEV)와 파워반도체, 욕실 주변 용도를 중심으로 글로벌 수요가 증가하고 있으며 600V 이상 내전압 그레이드로 차별화를 도모하면서 중장기적 관점에서 수소 관련 시장에도 관심을 보이고 있다.
PPS의 내약품성을 활용해 반도체 분야에서 PFAS(Polyfluoroalkyl Substance) 대체에 활용할 예정이며, 주요 수요기업들과 공동 개발을 진행하고 있다.
내열성, 내약품성이 우수한 PPS는 약품을 취급하는 프로세스에서도 용출물이 적어 반도체 제조 분야에서 사용하는 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 등 불소계 소재를 대체할 것으로 기대되고 있다.
불소계 소재를 일반적인 성형가공이 가능한 PPS로 대체하면 PFAS 프리화가 가능할 뿐만 아니라 성형 코스트와 납입기간 단축 효과까지 누릴 수 있기 때문이다.
PPS는 뛰어난 기계강도와 강성을 통해 금속 대체 분야에서 성장했으며, PFAS 대체가 가능하다면 수지 분야에서도 주요 소재로 성장할 것으로 예상된다.

도레이첨단소재 증설 공장은 가동시기 연기
PPS는 높은 내열성을 갖추고 산과 알칼리에 강력한 내성을 나타낼 뿐만 아니라 고온에서도 발휘할 수 있는 기계적 강도와 강성 등 다양한 특성이 있어 자동차산업에서 금속을 대체해 부품 경량화용으로 투입되고 있다.
그러나 최근 자동차 생산대수가 예상만큼 빠르게 증가하지 못했고 중국이 주요국 PPS 수입제품에 반덤핑관세를 부과하면서 글로벌 시장 성장이 위축되고 있다.
도레이는 도레이첨단소재를 통해 2번에 걸쳐 PPS 5000톤을 건설하고 있으며 당초 2024년 12월 가동할 예정이었으나 최근 시장 성장세가 기존 예상 대비 1년 반 정도 뒤처졌다는 판단 아래 가동시기를 2025년으로 연기한 것으로 알려졌다.
다만, 전기자동차(EV), 파워반도체, 욕실 온수 제조기 등 새로운 용도 개척을 꾸준히 진행하고 있다.
세계적으로 전기자동차 캐즘(Chasm: 일시적 수요 정체)이 심화하고 있으나 PPS를 사용하는 부품 수요 증가 가능성이 충분하다고 보고 있으며, 온수 제조기는 일본과 유럽에서 일정 수요가 있을 것으로 판단하고 공세를 강화하고 있다.
또 상위 소재의 대체 소재로도 제안하고 있다. 불소계 소재 중 사출성형이나 압출성형이 어려운 수지는 절삭가공 등 성형에 손이 많이 가는 프로세스를 사용할 수밖에 없으나 PPS로 대체하면 성형성을 개선하고 로트 종류에 따라 다르지만 코스트 감축까지 도모할 수 있기 때문이다.
물론 용출분을 허용범위 이내로 관리해야 한다는 어려움이 있어 적용 가능한 프로세스가 한정적이지만 대체를 검토하는 수요기업이 점차 늘고 있어 2027-2028년에는 성과를 낼 것으로 기대하고 있다.

PPC, 유럽 ELV 규제 대응해 MR 추진
PPC(Polyplastics)는 중국에서 PPS 생산 확대를 추진하고 있으며 2025년 초 난퉁(Nantong) 컴파운드 공장 이전과 함께 생산능력을 확대해 2029년 중국 PPS 판매량을 현재의 2배로 확대할 계획이다.
2024년 봄 다이셀(Daicel) 그룹 횡단 전동자동차 시장 판매 확대 프로젝트를 시작했고 기술부문에서 중국 기술 솔루션 센터에 소재 개발 기술자를 배치해 현지에서 처방설계부터 제안까지 솔루션을 제공하는 체제를 확립한 것으로 알려졌다.
글로벌 시장에 통용되는 고부가가치 그레이드를 개발하고 전기자동차와 광통신 분야를 적극 개척하고 있으며 일본, 미국, 중국 등 주요 3대 시장에 무게를 두고 있다.
최근에는 유럽연합(EU)의 ELV(End of Life Vehicle: 자동차 사용 수명) 규제 등 국제적인 리사이클 강화 추세에 맞추어 PPS MR(Mechanical Recycle) 사업을 준비하고 있다.
ELV는 자동차 1대당 25%의 리사이클 소재를 의무적으로 사용하도록 하고 있으며 현재까지 공개된 규제안은 PCR(Post Consumer Recycled) 소재만 언급했으나 추후 규제 방향이 어떻게 바뀔지 예측하기 어렵기 때문에 일부 티어1 사이에서 PIR(Post Industrial Recycled) 소재를 사용해야 할지도 모른다는 소문이 퍼지고 있기 때문이다.
PPC는 리사이클 PPS 컴파운드 라인업을 정비하면서 100% 리사이클제품과 ELV 기준을 충족시킬 수 있는 30% 배합제품 등을 공급할 수 있도록 할 방침이다.
2023년에는 EP 100% 순환화에 기여하는 각종 솔루션을 Duracircle 지속가능 솔루션이라는 명칭으로 브랜드화했으며 PIR 시스템과 MR 소재, 매스밸런스 방식의 효과를 높이면서 시장 창출에 속도를 내고 있다.
일본에서 회수망을 만든 다음 특정 수요기업이나 분야용으로 개방된 형태의 리사이클을 추진하고 품질 보증을 수반한 리사이클 컴파운드 설계를 통해 물성 열화를 일으키지 않는데 주력할 방침이다.
슈퍼 EP 리사이클 시장은 아직 확립되지 못한 상태이나 앞으로 관련 규제가 확대될 것으로 전망하고 조기에 순환체인 창출에 나선 것으로 평가된다.

PET병 쟁탈전 경험 살려 PIR로 선회
PPC는 성형공정 중 발생하는 스풀, 런너 등을 외부에서 구매한 후 리사이클하는 PIR 사업을 검토하고 있다.
그동안 일부 성형기업이 EP 단독으로 리사이클한 적은 있으나 PPC는 주도적으로 관련기업들에게 최적의 처방법이나 품질을 보장하는 체계를 만들겠다는 목표를 세우고 있다.
개방형 PIR 메커니즘을 통해 유리섬유 강화 PPS를 회수한 후 전공정으로는 품질 검사 및 금속 탐지를 실시하고 재처방과 리컴파운딩을 거쳐 후공정에서 신규 생산 소재와 동일한 방식으로 품질을 관리할 계획이다.
PPS 컴파운드는 주로 자동차용으로 사용되기 때문에 리사이클제품 역시 자동차부품 생산기업들에게 제안할 예정이며 회수 단계에서 자동차부품이 아닌 용도와 다른 PPS 생산기업의 수요기업 등과도 협력할 예정이다.
플래스틱 분야에서는 특정 폐자재를 특정 용도로 다시 사용하기 위한 클로즈드 루프 방식의 리사이클이 많은 선택을 받고 있으나, PPC는 2022년 Bottle to Bottle 리사이클 당시 폐 PET(Polyethylene Terephthalate) 병 확보를 위한 쟁탈전이 벌어졌던 일과 리사이클제품이 필요한 용도에 실제로는 투입되지 않았던 경험을 반영해 개방형 PIR을 검토하고 있다.
PPC는 개방형 PIR로 안정적인 물성과 추적 가능성을 확보하고 수요기업이나 용도를 가리지 않고 개방된 회수 시스템을 갖춤으로써 시장을 확대하고 미래 발전성을 도모할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
또 에너지 절감 효과를 극대화하기 위해 최대한 좁은 지역에서 회수부터 리사이클까지지 모든 체계를 갖추는 것이 필요하다는 판단 아래 PPS 수요기업 뿐만 아니라 다양한 수요기업들과 회수 프로세스부터 회수 원료 사전처리까지 광범위한 영역에서 협의를 진행하고 있다.

쿠레하, 순수 리니어 타입으로 인성 확보
DIC는 자동차‧주택설비용 PPS 시장에서 높은 점유율을 확보하고 있으며 신제품 개발 후 빠르게 상용화할 수 있는 일본과 유럽 시장을 주로 공략하고 있다.
최근에는 기능성을 강화한 컴파운드 생산을 확대하며 전기자동차 모터 부품으로 적용할 수 있는 방열 그레이드를 출시했고 전자파 노이즈 대응을 위해 도금처리 간소화 가능 신제품도 공개했다.
새로운 사업영역 개척을 위해서는 2023년 팔라듐 흡착 카트리지 상용화를 목표로 기계 생산기업과 시험용 기기를 제작하는 등 다운스트림 연계에 나서고 있다.
쿠레하(Kureha)는 PPC로부터 니트레진을 공급받고 있으며 2021년 이와키(Iwaki) 공장을 5000톤 증설했다.
쿠레하는 직쇄형에 특화된 폴리머 생산기업이며 경쟁기업이 주로 생산하는 세미 리니어가 아니라 순수한 리니어 타입을 공급할 수 있다.
순수 리니어 타입은 인성이 높아 엘라스토머와 얼로이하지 않아도 이종소재 접합이 가능하고 리사이클에도 적합할 뿐만 아니라 수지 자체에서 발생하는 부식성 가스가 상대적으로 적고 압출 그레이드로 제조하면 높은 인성을 확보할 수 있다.
도소(Tosoh)는 금속 접합형 및 내트래킹 그레이드 공세를 강화하고 있다.
스마트폰용으로 풍부한 채용실적을 갖춘 금속 접합 그레이드는 전기자동차 액셀 부품에 채용된 것을 계기로 다른 자동차부품으로도 채용이 시작됐으며, 내트래킹 그레이드는 CTI 600V의 성능을 가지고 일정수준의 성형 가공성을 갖추어 수요기업 평가가 진행되고 있다.
리사이클 그레이드는 PPS PCR 소재를 사용한 그레이드와 다른 수지 리사이클 소재의 폴리머 얼로이 등을 개발해 평가를 진행하고 있다.

테이진, HDC폴리올과 전략적 파트너십
이데미츠파인컴포짓(Idemitsu Fine Composites)은 팹리스기업으로 탄소섬유와 아라미드 섬유, 불소수지 등을 배합해 특징 있는 그레이드를 갖추고 있으며 습동성, 열전도성, 초정밀성형 등 3가지 핵심기술로 시장 개척에 나서고 있다.
주로 유럽에서 확대되고 있는 이산화탄소(CO2) 냉매용 습동 부품에 컴파운드 기술을 응용하고 있으며 2024년에는 자동차, 사무기기, 가전 용도로 꾸준히 판매해 매출이 전년대비 10% 증가할 것으로 기대하고 있다.
특히, 생성형 AI(인공지능) 관련 소재는 매출이 4배 폭증한 것으로 알려졌다.
HDC폴리올과 전략적 파트너십을 통해 PPS 사업을 추진하고 있는 테이진(Teijin)은 독자적인 프로세스로 염소와 나트륨을 함유하지 않는 폴리머를 생산하고 있다.
성형 시 가스 발생이 적어 금형 유지보수 빈도를 줄일 때 사용할 수 있으며 유동성에서 균형을 갖추고 있어 일부 용도에서는 생산성을 40% 정도 향상하는 효과를 낸 것으로 알려졌다.
일반 그레이드와 탄소섬유, 아라미드 섬유를 배합한 고기능 그레이드를 공급하고 있으며 기존 PPS로 대응하기 어려웠던 영역을 중심으로 용도 개척에 박차를 가하고 있다. (강윤화 책임기자: kyh@chemlocus.com)