모니터링분석 1 폴리에스테르산업및신기술동향 한국과학기술정보연구원전문연구위원김기수 (kskjnoo@reseat.re.kr) 1. 원료, 섬유사업의생산축소및사업철수 미국불황이세계로확산된 2008년하반기에는각국의 GDP가전년동기대비크게떨어졌다. 세계불황은전체산업에영향을주어폴리에스테르업계에도큰영향을미쳤다. PTT(poly(trimethylene terephthalate)) 의개발로업계를선도해온 Shell Chemical사가 2009년 3월, 계약된납품을완료한후합작회사 PTT 폴리캐나다의생산을중지하고공장폐쇄를발표하였다. 직접적인이유는현재의중심용도인카펫수요가크게떨어졌기때문이다. 일본의업계도큰변화가있었다. 원료테레프탈산은 Mitsubishi Chemical사가국내생산으로부터철수하고, Misui Chemical사는생산능력을연산 75만톤에서 2008년에 1계열을정지하여 56만톤으로축소하였으며, 2011년에또 1계열을축소하여 40만톤이될것으로발표하였다. 제품에서는섬유부문의철수가계속되고있다. Toray사에이어폴리에스테르섬유메이커인 Teijin Fiber사가 2009년 9월에장섬유로부터철수하고단섬유생산능력도축소하는것으로발표하였다. Mitsubishi Rayon사는장섬유생산을 2010년 3월말로중지하는것으로발표하였다. 2007년폴리에스테르섬유생산량은세계적으로약 3,100만톤으로 2001 년대비 59% 증가되었다. 일본에서는 26% 감소된것에비하여중국에서는 3배이상증가되어세계점유율이 60% 를상회하게되었다. PTA( 고순도테레프탈산 ) 수요는 2013 년일본이 2001 년대비 18% 감소
모니터링분석 2 되고, 중국은 4.2배인 1,342만톤으로세계점유율이 46% 가될것으로예측되고있다. 2007년의생산은 740만톤으로약 600만톤이부족하여대만, 한국등아시아메이커로부터수입되고있다. 중국은새로운증설이계속진행되고있으나 2013년에도약 450만톤이부족할것으로예측되고있다. 동반관계에있는원료인 EG(ethylene glycol) 도같은경향을보이고있다. 일본은폴리에스테르제품, 원료모두수요가축소되고있으나중국은제품, 원료모두확대되고있기때문에일본메이커들은생산거점을국내에서중국을중심으로하는해외로이전하는경향이활발하다. 2. 세계유수기업의전략변화 Shell Chemical사가 PTT로부터철수한다고발표해업계에충격을주었다. Shell Chemical사는연산 15,000톤의 PTT 공장, 73,000톤의원료 PDO(1,3-프로판디올 ) 공장을미국내에건설하여 1999년후반에조업을개시하였다. 그후합작회사 PTT PolyCanada 를설립하여 95,000 톤의대형설비를캐나다에건설, 2004년 11월에조업을개시하였다. Shell Chemicals사는 PTT, PDO의사업화와같은시기에지방족폴리케톤의사업화도진행하였으나 2가지의신규사업에투자하는것은리스크가있다고판단하여 PTT, PDO로정하였다. Shell Chemicals사가철수를결정한직접적인이유는주력용도인카펫이세계불황의영향으로부진한것도있으나사업화한당시의기대와수요신장이극단적으로괴리가발생한것이최대이유로보인다. DuPont사는 Shell Chemicals사와는상대적으로적극적으로사업을확대하고있다. 석유화학원료로부터식물을원료로하는바이오테크놀로지를전사적으로추진하고있고 PDO도그일환이다. PTT는 DuPont사가미국에서연산 12,000톤공장이가동되고있으나 2008년 30,000톤을증설하여현재생산능력을 42,000톤으로확대하였다.
모니터링분석 3 DuPont사는중국의 Glory사에 PTT의제조기술을공여, 2006년연산 30,000톤의연속중합설비가완성, PDO는 DuPont Tate & Lyle사가공급하고 2007년에조업을개시하였다. 북미이외에서 PTT에참여한것은 Glory사가최초이다. 2006년시점의생산능력은 Shell사가 95,000톤, DuPont사가 12,000톤으로합계 107,000톤이었으나 2009년현재는 DuPont 그룹이증설하였으나 Shell사가철수하였기때문에 72,000톤으로축소되었다. 현재 DuPont사가 50,000톤규모의신규증설을검토중이므로향후생산능력은 120,000톤규모로확대가예상되어 2006년의생산능력을상회할것으로보인다. 3. 주목받는폴리카보네이트대체 CHDM 계폴리에스테르 PET는 PTA의산성분과 EG의디올성분으로구성되지만 EG를 100 몰 % 치환한폴리에스테르는 PCT이며, 50몰 % 미만은 PETG, 50몰 % 이상에서부터 100 몰 % 미만은 PCTG로분류된다. PCT의산성분의일부를 IPA로치환한 PCTA도 Eastman Chemical사가개발하고있다. Eastman Chemical사는 CHDM을 1959년에생산을개시, Huls( 현 Ebonix) 나 Dowa Kasei사가소규모생산을한시기를제외하면 SK-NJC가참여하기까지실질적으로는유일한메이커였다. Kingsport ( 미국 ) 에위치한 CHDM 공장은연산 64,000톤의대규모생산설비를갖추었으며 2001년스페인에연산 27,000톤설비를건설, 양공장에서 91,000톤체제가되었다. 2007년스페인공장을폐쇄, 공장을 Kingsport 로이전하여기존공장을증설, 연산 100,000톤체제를확립하였다. Eastman Chemical사의 CHDM계공중합폴리에스테르수지는미국과영국에서생산되고있었으나말레이시아에연산 30,000톤설비를건설, 1998년 5월가동을개시하였다. 이에따라일본으로의수출은미국제품에서말레이시아제품으로변경되었다. 반면영국공장은 2004년생산을중지, 공장을미국공장으로이설하여미국의생산능력이 90,000톤에서
모니터링분석 4 150,000 톤으로확대되었다. 아시아메이커는 1998년 2월 Mitsubishi 상사, Shin Nippon Rika의일본기업 2개사와한국의 SK Chemicals사가합작하여 "SK NJC" 를설립, 1999년 5월연산 14,000톤규모의공장을착공하여 2000년 7월완공, 2001년 1월부터상업운전을개시하였다. SK NJC는생산한 CHDM을 SK Chemicals에공급하고, SK Chemicals 에서중합하여고분자 (PETG) 로판매하는것이기본방침이다. 외부판매는 Eastman과같이정밀화학품등비고분자에한정하고있다. 2008 년생산량은 Eastman Chemical사 125,000톤, SK Chemicals 20,000톤으로합계 145,000톤으로추정된다. 일본의 CHDM계폴리에스테르수지의수요는플레이트가가장많고 30% 전후를점유하고있다. 이어서화장필름, 수축필름이뒤를잇고있다. 카드는 2000년대초수요가크게확대된용도이다. 2007년이피크로 2,000톤에달했다. Eastman Chemical사가현재중점적으로시장개척을하고있는폴리에스테르인 TRITAN의글리콜성분은 CHDM 리치 (rich) 로산성분이 PTA 그리고제4성분으로되어있으나현단계로는공표하지않고있다. 특징은내열성, 투명성, 강도, 가공성이우수한것으로알려져있다. 유리전이온도가 108 와 116 의 2가지타입이있고증기살균이가능하다. TRITAN의용도개발이궤도에오르면크게발전할가능성이있다. SK Chemicals사나다른폴리에스테르수지메이커도시대의요구에따라새로운타입의폴리에스테르수지를개발할것으로예상되고있다. 출처 : 須藤正夫, 飽和ポリエステル業界の構造變化と新規ポリエステルの動向, 工業材料 ( 日本 ), 57(12), 2009, pp.9~14
모니터링분석 5 전문가제언 폴리에스테르는 PET(polyethylene terephthalate) 로대표되는선상포화폴리에스테르와유리섬유로강화된수지용불포화폴리에스테르로대별된다. 생산량이나용도면에서가장큰수요를창출하고있는것은섬유를중심으로하는 PET이다. 일본과한국등섬유산업을중심으로산업국가로발전하는데큰역할을한것가운데하나가바로 PET를기본으로하는폴리에스테르섬유이다. 그러나 20여년전부터중국을중심으로한개발도상국등의발전에따라위기를맞아변신의과정을겪고있는것이현실이다. 이에따라 PET의원료인 PTA(purified terephthalic acid) 경우도생산기지가중국및중동으로옮겨가고있다. 미국, 일본등관련기업들은오래전부터변신을해오고있다. PET, TPA 등의감소에따른보완측면뿐만아니라탄소배출에대한규제에대비한바이오매스 (biomass) 폴리에스테르에대한관심의증대이다. 대표적인것이 PTT, PDO, CHDM 등의신규사업이다. 대표적인사례로 2000년 DuPont사는설탕, 감미료, 전분등의세계적인기업으로최대의구연산메이커인 Tate&Lyle사와반반출자로 PTT 의 PDO 제조회사인 DuPont Tate& Lyle사 를설립, 연산 45,000톤의공장을건설, 2006년 11월조업을개시하였다. Shell Chemicals사또한마찬가지이다. 한국의기업들도예외는아니다. 국내에서의 PET 섬유산업은사업철수와해외이전을계속하면서 CHDM, PEN(polyethylene naphthalate) 등의사업을착수, 검토하고있다. 향후더욱더적극적인변신과다양화, 기존제품의고기능고부가가치화등을계속추진해나가지못하면심각한위기에처할것으로보인다. 미래의신섬유는가늘고, 강하고, 가벼운초기능성의발현과 IT, BT, NT, ET 등과결합된융합기술을바탕으로만들어지는첨단산업분야이다. 종래의단순의류라는인식을벗어나고기능을갖는건강복지섬유, 산업용으로극한환경, 특수기능을갖는새로운개념의슈퍼섬유가향후각광을받아용도분야의확대가기대되고있다.