
활성탄 시장은 환경규제 강화 흐름을 타고 꾸준히 성장하고 있다.
활성탄은 다양한 물질을 흡착하는 성질을 갖추어 유해물질 제거, 환경 정화 관련 용도에 사용되며 기본적으로 생활 및 위생수준 향상에 따라 수요가 움직인다는 점에서 개발도상국과 선진국 모두에서 높은 성장률을 유지할 것으로 예상된다.
인디아 시장조사기업 마켓앤마켓(Markets&Markets)의 시장정보 플랫폼 Knowledge Store에 따르면, 글로벌 활성탄 시장은 2022-2030년 연평균 9.5% 성장하고 북미 9.1%, 유럽 8.6%, 아시아·태평양 10.8%, 중동·아프리카 8.2%로 지역별로 큰 차이가 없을 것으로 예상된다.
글로벌 수요는 2025-2030년 동안 분말 활성탄이 214만5000톤에서 337만1000톤으로, 입상 활성탄이 153만7000톤에서 238만5000톤으로 증가할 것으로 예측된다.
분말 활성탄은 개발도상국을 중심으로 정수장 등에서 많이 사용하고 있으며 직접 투입하면 되기 때문에 간편해 사용량이 입상 활성탄보다 많은 편이나 일회성이어서 효율이 낮고 폐기물 처리 문제가 부상하고 있다.
반면, 입상 활성탄은 흡착탑을 설치해 처리하기 때문에 초기 투자가 필요하나 운영비용이 낮고 재생함으로써 순환형 경제에 기여할 수 있다. 세계적으로도 효율성을 고려해 입상탄으로 전환되고 있다.
활성탄은 최근 PFAS(Polyfluoroalkyl Substance) 대책으로도 주목받고 있다. PFAS 여과 기술 역시 세계적으로 수요가 증가하고 있으며 성장 잠재력이 큰 것으로 평가된다.
미세공 구조 이용한 오염물질 흡착기능 부각
활성탄은 탄소질 원료를 활성화시켜 생산하는 탄소 소재로 내부의 미세공 구조가 특징이다.
크게 목재 톱밥, 목재 칩으로 만드는 분말 활성탄과 야자껍질, 석탄을 원료로 생산하는 입상 활성탄으로 구분하며 레이온(Rayon), 페놀수지(Phenolic Resin)를 베이스로 하는 섬유 활성탄도 생산되고 있다.
활성탄 미세공은 크기에 따라 직경 20옹스트롬 이하를 마이크로, 직경 20-500옹스트롬을 메소, 직경 500옹스트롬 이상을 매크로로 구분한다.
화학물질 흡착에는 주로 미세공을 적용하며 판데르발스 힘 또는 모관 현상에 따른 물리흡착 방식을 사용한다.
활성탄에 산, 알칼리를 부착시켜 화학흡착 기능을 부여할 수도 있으며, 고기능 활성탄은 표적 물질에 대한 선택성을 부여하기 위해 미세공을 활용한다.
활성탄은 기상 또는 액상으로 사용되고 있다. 기상 활성탄은 냉장고 탈취제, 공기청정기 등 일상생활에서 익숙한 용도로 사용되지만 산업적으로는 환경 대책으로 공기 정화, 오염물 제거 수요가 큰 편이다.
액상 활성탄은 수돗물 정수, 하수 처리, 폐수 처리 뿐만 아니라 식품, 음료, 의약품 탈색·정제 등에 사용되고 있다.
한국, 고질적으로 수입에 의존
국내 활성탄 수요는 대부분을 수입에 의존하고 있다.
글로벌 활성탄 시장이 환경규제를 타고 고기능화와 고부가가치화를 적극 추진하는 가운데 국내에서도 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증)를 거치며 환경정화용 수요가 확대되면서 민·관 협력을 통한 원료 국산화 시도와 기술공정 개발 노력이 이어졌으나 가시적 성과가 나타나지 않고 있다.
한국무역협회 통계에 따르면, 활성탄 수입량은 2018년 5만6210톤에서 2021년에는 6만8908톤으로 꾸준히 증가했다. 2022년 6만2098톤으로 전년대비 9.9% 감소했으나 2023년에 다시 6만8000톤대를 회복했다. 2024년에는 5만8546톤으로 14.1% 감소한 것으로 파악된다.
국내에서는 활성탄을 중국, 필리핀, 인디아에서 주로 수입하고 있다.
2024년 기준 중국산은 3만6148톤으로 22.2% 급감했으나60% 이상을 차지했고, 필리핀산 6460톤, 인디아산 3774톤, 스리랑카 2921톤, 미국 2595톤 순으로 나타났다.
활성탄 수출량은 2018년 1929톤에서 2019년 1648톤, 2020년 1466톤으로 감소했으나 2021년부터 다시 증가해 2023년에는 5214톤으로 161.9% 폭증했다.
2024년에는 3944톤으로 24.4% 급감했으나 여전히 2022년 이전과 비교하면 2배 수준이다. 주로 베트남(1522톤)에 수출하고 있다.
일본, 생산 감소에 고부가제품 영향력 확대
일본은 활성탄 생산이 감소하고 있다.
경제산업성에 따르면, 일본은 입상 활성탄 생산량이 2024년 2만815톤으로 1.7%, 판매량은 1만8134톤으로 3.5%, 판매액도 129억6200만엔으로 0.7% 감소했다. 분말 활성탄은 생산량이 해마다 감소하면서 통계에서 제외돼 비교가 어려워졌으나 전체적으로 큰 변화가 없는 것으로 알려졌다.
수입은 2024년 기준 총 7만9993톤으로 1.2% 감소했으나 수입액은 환율 영향으로 2.0% 증가했다.
중국산이 4만2071톤으로 50% 이상을 차지하는 가운데 필리핀산이 1만톤을 넘으며 말레이지아, 인디아, 인도네시아, 미국이 뒤를 이었다.
말레이지아산 및 미국산 수입량은 10% 이상 증가한 것으로 파악된다. 특히, 전체 수입 활성탄 평균 가격이 킬로그램당 273엔에 불과한 반면 미국산은 1001엔으로 높아 특수 용도로 많이 수입한 것으로 판단된다.
반면, 중국산은 208엔으로 낮아 범용제품이 중심을 이루고 있다.
일본은 활성탄을 40개국 이상에 수출하고 있다.
2024년 수출량은 9908톤으로 4.0% 증가했고 중국과 한국 수출이 50% 이상을 차지했다. 독일과 인도네시아 수출은 300% 폭증했으나 실제로는 200-400톤 증가에 그쳤다.
평균 수출가격은 1348엔이나 2000-3000엔 수준인 국가도 있어 상대적으로 고부가제품을 수출하고 있는 것으로 평가된다.
다만, 일본 역시 원료는 주로 수입에 의존하고 있어 환율 영향 등으로 거래가격 상승이 이어지고 있다.
특히, 야자껍질은 야자가 바이오매스 용도로 주목받고 있어 수급이 타이트하며 목재는 인력 부족에 따른 인건비 상승, 석탄은 시황이 안정적인 편이나 환율이 영향을 미치고 있다. 부자재, 설비 유지보수비용 등도 코스트를 압박하고 있다.
수질 기준 강화로 PFAS 제거 수요 급증
일본에서는 최근 PFAS 대응 관련 수요가 급증하고 있다.
PFAS는 PFOA(Perfluorooctanoic Acid)와 PFOS(Perfluorooctanesulfonic Acid)를 중심으로 규제가 확대되고 있다.
일본 정부는 2025년부터 수돗물의 PFOA와 PFOS 총 농도를 리터당 50나노그램으로 제한하는 잠정 목표치를 수질 기준으로 격상했으며 추가로 8종의 PFAS에 대해서도 정보 수집에 나서고 있다.
잠정 기준치를 초과한 PFAS가 검출된 특정지역 문제가 전국적 이슈로 부상하면서 규제 강화가 불가피해지고 있다.
Knowledge Store에 따르면, PFAS 여과 시장은 2029년 활성탄이 10억800만달러, 43만3000톤으로 가장 크고, 이온교환수지가 3억9300만달러, 13만9000톤, RO막(역삼투분리막) 및 나노 여과가 2억4700만달러, 1만9000톤에 달할 것으로 예상된다.
PFOA와 PFOS는 모두 생산이 금지돼 있다.
다만, 규제 대상이 점진적으로 확대되고 장기적으로는 활성탄 수요에 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다.
일본에서는 쿠라레(Kuraray), OGC(Osaka Gas Chemicals)를 비롯해 활성탄 사업 고부가가치화에 속도를 내고 있는 후타무라케미칼(Futamura Chemical)과 기존 공공 수요 중심에서 민간 수요 중심으로 전환하고 있는 Taihei Chemical 등이 PFAS 대응에 주력하고 있다.
쿠라레, 재생능력 확대하고 고부가 용도 개발
세계 최대의 활성탄 메이저인 쿠라레(Kuraray)는 활성탄을 성장사업 가운데 하나로 설정하고 있다.
세계에서 유일하게 역청탄(Bituminous Coal)계, 야자껍질계, 목질계 등 3대 주요 원료 베이스 활성탄을 생산하고 있으며 미국, 유럽, 일본, 중국 공장을 가동하고 있다. 일본, 미국, 유럽 사업장은 활성탄 자체의 기능 개발도 담당하고 있으며 환경대책 수요를 중심으로 기술 개발을 적극 진행하고 있다.
활성탄은 원료에 따라 성능과 용도에 차이가 있으며 쿠라레는 용도에 따라 맞춤형 라인업을 공급하고 있다.
특히, 음료수용 PFAS 규제를 선도하는 미국 Calgon Carbon을 인수해 경험과 노하우를 확보했고, 미국에서 흡착 효과가 입증된 Filtrasorb400은 2024년 이후 채용도 확보한 것으로 알려졌다.
쿠라레는 앞으로 극미량의 PFAS 특정부터 최적 활성탄 제안까지 솔루션을 확대하고, PFAS 뿐만 아니라 활성탄 재생 투자를 강화할 방침이다.
쿠라레는 2025년 5월 기준 글로벌 활성탄 생산능력 14만5000톤을 보유하고 있으며 재생능력을 11만8000톤으로 확대했다. 미국 재생능력 확대는 물론 규제 움직임에 대응해 유럽과 일본에서도 검토하고 있다.
아울러 정수기를 비롯한 일반 소비자 용도 뿐만 아니라 반도체용 가스 정제, 전극이중층 슈퍼커패시터(EDLC)를 비롯한 에너지 소재 등 고부가가치 용도 개발에 주력할 계획이다.
OGC, 탄소중립 니즈 공략
OGC는 글로벌 생산능력 확대 및 생산체제 강화에 주력하고 있다.
스웨덴 Jacobi Carbons를 산하에 두고 있으며 대중시장은 Jacobi Carbons가, 하이엔드 영역과 신기술 개발은 OGC가 담당하고 있다. 글로벌 생산능력은 12만5000톤, 재생능력은 1만7000톤으로 파악된다.
강점은 야자껍질을 사용한 높은 활성도이며 필리핀과 말레이지아 계열사와 연계해 안정적인 원료 조달망을 확립하고 글로벌 수요 증가에 대응하고 있다.
일본 시장에는 고성능 활성탄을 공급하고 있다.
탄소중립, SDGs(지속가능한 개발 목표) 등 사회적 과제와 직결된 영역에서 활동을 강화하고 있으며, 바이오가스로부터 메탄(Methane)을 정제·활용하기 위해 미세공 크기를 분자 수준에서 설계한 활성탄을 공급하고 추가적인 고성능화를 위한 연구개발을 진행하고 있다.
또 이산화탄소(CO2) 흡착 분리에 효과적인 물질을 나노 분산한 탄소 소재 개발에 성공해 대기 중의 이산화탄소를 효율적으로 회수할 수 있는 가능성을 발견한 것으로 알려졌다.
PFAS와 관련해서는 흡착 후 활성탄 처리 과제를 고려해 일본 정부의 규제 상황을 주시하면서 PFAS를 대상으로 기술 개발에 주력하고 있다. (윤우성 선임기자: yys@chemlocus.com)