산업가스

||국내생산 ‘2만톤시대’ 성큼…원익·코아텍 캐파 경쟁 ‘후끈’폭발적인 성장세를 보여온 고순도 제품은 최근까지 높은 수익성으로 주목받으면서 신규업체의 시장참여와 기존 제조사의 공급확대가 이어진 상황이다.성장하는 시장에서 입지를 확대, 선점하기 위한 각 제조사의 공격적 투자가 선제적으로 진행되고 있는 것이다.현재 국내 고순도 NH₃ 공급사 중에서 6개사가 국내에 정제설비를 갖추고 고순도 제품을 생산하고 있다.||아토의 특수가스 사업부문에서 분리돼 나온 원익머트리얼즈는 지난 2009년 고순도 암모니아 생산능력을 1,500톤으로 확충한 데 이어 7개월 만에 다시 연간 5,000톤 규모로 대폭 증설하면서 생산능력 증강에 힘써왔다. 업계 선두자리를 지키기 위해 안정적인 생산능력을 확보한다는 전략이다. 후발기업의 대응은 한층 강하다. 지난해 초고순도 제품을 총 1,200톤 판매하며 폭발적인 판매량 증가를 성취한 코아텍은 최근 연산 1,500톤 급 평택공장에 지난해 증설을 통해 연산 규모 1만톤급으로 성장한 제2안성공장을 더해 총 생산능력을 연 1만1,500톤의 세계적인 규모로 키워냈다. 캐파에서는 압도적인 국내 1위고 세계적으로도 손꼽히는 볼륨이다. 더욱이 회사는 최근 에어리퀴드와 합작, 중국 현지에 연산규모 4,000톤급 고순도 NH₃ 플랜트 건설을 진행하면서 시장 내 입지 확대를 강력하게 추진하고 있다. 지난 2007년 초고순도 NH₃정제라인을 구축한 PSG는 7N급 연산 1,300톤, 5N5(99.9995%)급 1,900톤, 총 3,200톤 규모의 제조능력을 갖추고 있다. 지난 2009년 대성산업가스 파주 공장 내에 정제공장을 건립한 일본 스미모토세이카의 한국 법인 스미세이케미칼은 7N급 연산 1,500톤의 생산능력을 갖추고 대성과 함께 마케팅 연합전선을 구축, 시장 공략에 힘쓰고 있으며 최근에는 총 5,000톤 규모로 증설을 진행중으로 전해지고 있다. 미국 메티슨트리가스의 한국 법인인 한국메티슨특수가스는 천안에 5N 및 6N급 NH₃제품에 대해 연산규모 총 600톤급의 생산능력을 갖추고 있다. 한편 국내 업계 최초로 7N(99.99999%) 이상 초고순도 화이트암모니아를 상업생산, 초고순도 시대를 연 바 있는 에어프로덕츠코리아는 연산 1,000톤 규모 고순도 및 초고순도 정제설비를 갖추고 있었으나 지난해 채산성 등을 이유로 관련설비를 지난해 전자소재기업 테크노세미켐에 매각했다. 테크노세미켐은 이를 통해 원자층 증착(Atomic Layer Deposition, ALD) 및 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition, CVD) 공정용 소재, 식각액, 모노실란(SiH₄), 육불화황(SF₆)을 비롯한 특수가스 등 기존 품목에 고순도 NH₃를 추가하며 반도체 소재 라인업을 가일층 강화하며 지난해 매출액 3,000억원을 돌파, 20% 대의 가파른 성장을 보이고 있다. 이렇게 총 6개사의 생산액은 22,800톤으로 2만톤에 육박하고 있으며 이 밖에 프렉스에어코리아, 린데코리아, 칸도덴카코리아 등은 각각 본사에서 물량을 수입해 판매하는 형태로 시장에 참여하고 있다. ||||NH₃, 이제는 숨고를 때 전방 산업의 호조와 경기의 전반적 상승, 이에 따른 생산능력 강화 경쟁까지.고순도 NH₃시장은 최근 수년간 전자산업, 특히 LED의 급성장 바람을 타고 숨가쁘게 달려왔다.그러나 이제는 숨고르기를 할 시점이라는 목소리가 빠르게 힘을 얻고 있다.전방 산업의 장기적 성장전망이라는 호재에 가려있던 불안요소들이 가시화되기 시작했다는 것이다.먼저 직접적으로는 국내 생산 6개사의 생산능력은 국내 고순도 NH₃시장의 수요를 이미 훌쩍 넘어선 상태다.물론 각 제조사별로 적정선에서 가동률을 조절하고 있지만 대자본이 투입된 설비의 가동률을 언제고 20~30%선에 맞추고 있을 수는 없는 노릇이다. 공급확대에 대한 압력이 상당수준 누적될 수 밖에 없다. 지난호에서 언급했듯이 최근 고순도 NH₃ 제품가격은 5년 전 가격의 절반 수준으로 떨어져 있다. 단가 하락요인은 여러 가지 있겠지만 신규기업의 시장진출이 가장 큰 이유로 지목되고 있다.수요처 사정도 만만치 않다.고순도 NH₃의 주 수요처로 떠오른 LED 시장 역시 ‘노란불’이 켜진 상황이다.차세대 광원으로서의 뛰어난 성능과 정부의 정책적 지원, 친환경 트렌드 등에 힘입어 초고속 성장을 거듭하고 있는 LED 시장이지만 역시 세계적으로 공급이 확대되면서 가격인하 압력이 심해지고 있고 이는 고스란히 NH₃를 비롯한 소재류의 단가인하로 전가될 수밖에 없다.모 고순도 NH₃제조사 관계자는 “이미 가격인하 압박이 심하다”며 “자기들(수요처) 완제품 가격이 떨어지니 우리 제품 가격도 낮추라는 이야기”라고 토로했다.가격도 가격이지만 수요자체도 단기적으로는 전망이 밝지 않다.||LED TV 시장 동향따라 '출렁' 삼성LED, LG이노텍, 서울옵토디바이스의 국내 LED 빅3가 지난 2009년부터 관련 투자를 크게 늘리는 등 LED제조사들이 기세를 올렸지만 상황은 여의치 않았다.LG이노텍의 경우 지난해 4분기 360억원의 영업손실을 기록하는 등 부진을 면치 못했는데 지난해 LED BLU 탑재형 TV(이하 LED TV)의 판매량이 기대에 크게 못 미치면서 공격적인 설비투자가 적자로 돌아온 것이다.생산능력은 키웠는데 판매는 생각만큼 안되니 재고는 쌓이고 가동률은 하락할 수밖에 없다. 관련 업계에서는 국내 LED 제조사들의 공장 가동률이 지난해 4분기 50%선까지 떨어진 것으로 보고 있는데 NH₃등 공정 소재의 수요 역시 그 정도 선에 머물렀다는 이야기다.LED 업계는 올해 설비투자를 대폭 줄일 것으로 전망되고 있다.이렇게 되면 당초 NH₃업계가 예상했던 LED업계에서의 수요전망은 상당부분 하향 조정될 수밖에 없다.적어도 상반기까지 이어질 것으로 예상되고 있는 LED TV의 수요감소도 문제지만 LED의 최대 수요처인 LED TV 완제품 업체들이 제품당 LED 사용량을 줄인 보급형 모델 확산에 나선것도 LED-NH₃ 모두에게 달갑지 않은 소식이다.아직도 가격에 발목이 잡혀 있는 LED 조명은 민간에서는 별다른 기대를 갖기 힘들고, 공공부문만 바라보고 있는 처지인데 최근 우리나라의 공공부문 부채규모를 생각하면 이 역시 획기적인 예산 투입은 생각하기 어렵다.물론 호재도 있다. 일단 LED TV의 판매가 소폭 개선될 것이라는 전망이 우세하다.업계에서는 일반 LCD TV보다 60%가량 비싸게 거래되는 LED TV의 프리미엄이 오는 4분기에는 30%선으로 낮춰질 것으로 보고있으며 그만큼 판매량도 늘 것으로 보고 있다.또 전체 TV에서 LED TV의 비중도 확대될 것으로 보인다. 관련 업계에서는 4분기까지 전체 LCD TV 판매량의 70~80% 가량을 LED TV가 차지할 것으로 보고 있다.무엇보다 장기전망에서 LED 및 반도체 시장의 확대가 거의 확실시된다는 점에서 NH₃ 역시 향후가 기대되는 시장이라는 점은 변함없다.그러나 앞서 예를 든 몇가지 불안요소를 감안하면 조만간 시장이 한번 출렁이는 것은 피할 수 없다는 것이 전문가들의 의견이다.업계 관계자는 “국내에 6개사가 경쟁적으로 캐파를 키운 마당에 가격이 떨어지고 있다”며 “조만간 교통정리가 되지 않겠느냐”고 말했다. ||

||■공업 NH₃생산의 출발과 숙제암모니아(NH₃)의 상업적 생산은 농업용 제품의 필요에 의해 시작됐다.1800년대 인구 폭증으로 식량 부족문제에 부딪힌 유럽 각국은 토양에 질소를 공급할 소스로 칠레산 ‘초석’에 의존했으나 이는 수입의존과 자원 고갈의 문제로 대체물질의 개발이 강력하게 요구됐다. 이에 산화질소(NO) 합성 연구 등을 거쳐, 대기의 80%을 차지하는 질소(N)와 수소(H)를 반응시켜 NH₃를 합성하는 방법에 대한 연구가 진행됐으며, 독일의 프리츠 하버(Fritz Haber)가 1905년 질소-수소에 의한 NH₃ 합성 이론 ‘공중질소 고정법’을 발표했다.당시 하버의 방법은 철(Fe)를 촉매로 이용해 1,000℃에서 소량의 NH₃를 합성하는 데 그쳤으나 이후 오스뮴(Os)으로 촉매를 바꿔 500℃라는 비교적 낮은 온도에서 합성이 가능해졌다.물론 이 역시 200기압의 당시로서는 초고압을 요구해, 기술 및 경제적 면에서 상업생산에는 많은 난점이 남아 있었다.그러나 1909년 독일의 화학기업 바스프(BASF)가 하버의 합성법 특허를 구입해 카를 보슈(Carl Bosch) 등 회사 기술진이 하버와 함께 실용화 공정개발에 나섰고 1913년 NH₃상업생산의 기반인 ‘하버-보슈법(Haber-Bosch process)이 제안됐다.이 공로로 하버는 1918년 노벨 화학상을 수상했으며 보슈도 합성 효율 향상 시키는 금속 촉매 개발 공로로 1931년 같은 상을 받았다. 현재까지 질소비료를 생산하는 가장 효율적인 방법으로 알려져 있으며 전세계 농경지에 뿌려지는 질소비료의 40%가 하버-보슈법에 기반한 비료다.하버-보슈법은 태생적으로 고온 고압 하 합성이라는 점에서 에너지 가격이 높아질 수록 경제성이 크게 후퇴한다는 약점이 있다.또, 원료인 수소 공급을 석유산업의 부산물에 의존하고 있어 가격 상승은 물론 고갈 우려가 제기되고 있는 석유가 아닌 다른 공급원을 찾아야 한다는 장기적인 숙제도 안고 있다.■수요·원료가 ↑ 공급부족 우려세계 NH₃ 생산능력은 2010년 기준 약 2억톤 추정. 세계 시장은 2003~5년 불황을 벗어나 꾸준한 회복세를 보이고 있다.특히 대량 생산국인 미국이 설비 폐쇄 등 강력한 구조조정을 시행한 이후 수급밸런스가 개선됐으며 저가의 천연가스를 앞세운 중동, 아프리카, 트리니다드토바고 등에서 신규투자가 이어지고 있는 부분은 눈여겨 봐둘 만하다.최근 수년간 세계 NH₃시장은 2009년 150만톤, 2010년 160만톤의 신증설분이 추가됐으나 세계 최대 비료 수입국인 미국의 바이오 에탄올 생산과 그에 따른 옥수수 재배 및 비료 수요 급증, 중국을 중심으로 한 아시아의 비료 수요 폭증으로 공급부족이 우려되고 있는 상황이다.더욱이 국제 유가가 최근 배럴당 111달러, 나프타가격도 톤당 1,000달러를 기록하는 등 초강세를 이어가고 있어 제조사로서는 막대한 원가부담을 안게 됐다.이로 인해 나프타 기반 제품이 경쟁력을 상실하게 되면서 생산능력과 별개로 당분간 NH₃제품은 생산량 감축이 지속될 전망이다.여기에 천연가스 생산국의 자원 국유화에 따른 원료공급 축소와 미국 NH₃공장의 가동중단이 예상돼 세계적으로 공급이 빠듯해질 것이라는 예상도 나오고 있다. ■국내 NH₃산업 ‘수입’ 의존 심화NH₃생산은 하버-보슈법에 의한 합성이 산업의 기틀을 열었지만 현재로서는 천연가스 분해에 의한 생산이 가장 경제적인 방법으로 각광받고 있다.전 세계 NH₃생산량 가운데서도 중동을 비롯해 러시아, 북·남미 등 산유국이 대표적인 수출국으로 꼽히는 이유다.반면 미국, 인도에 이어 세계 3대 수입국인 우리나라는 최근 삼성정밀화학의 생산중단으로 저순도 NH₃를 전적으로 수입에 의존하게 됐다. 삼성정밀화학은 지난달 18일 최근 적자를 지속해온 암모니아(NH₃) 및 요소((NH₂)₂CO)계열 제품의 생산을 중단하기로 결정, 이달 말부터 암모니아, 요소, 메틸아민, 개미산 등 품목의 생산이 중지될 예정이다. 창사 이래 회사 주력 제품으로 지난해 1,500억원의 매출을 올렸지만 지난 2003년 이후 적자행진을 이어온 점이 이번 결정의 배경이다.특히 고유가의 지속으로 나프타 베이스의 삼성정밀화학이 천연가스 기반의 중동, 석탄 기반 중국 업체들에게 원가 경쟁력에서 밀릴 수 밖에 없는 현실이 결정적이었다.삼성정밀화학은 생산 당시 연 20만톤 가량의 생산능력을 갖췄지만 채산성 등의 이유로 50% 정도만 가동, 부족분을 수입으로 충당해 왔다.연평균 수입량은 삼성정밀화학이 연평균 70만톤, 남해화학이 60만톤 가량으로 전해지고 있으며 대부분 자체적으로 소비하고 일부를 판매해왔다.현재 국내 소비량은 연간 100만톤 규모로 추정되며 그중 30%가 질소질비료 생산, 20%가 질산, 16%가 카프로락탐, 10%가 반도체 공정용으로 사용되는 것으로 알려져 있다.수입된 저순도 NH₃는 화학 및 제약, 농업 관련 대량 수요처에 직납되거나 LED, 반도체를 비록한 중소 수요처에 직납 및 대리점 공급이 이뤄지고 있다.이처럼 채산성 부족으로 국내 기업들이 손을 뗀 저순도(99.8%) 시장과 달리 이를 원료로 정제해 ‘특수가스’로 불리는 고순도(99.999%, 5N 이상) 및 초고순도(99.99999%, 7N 이상) 시장은 LED 및 화합물 반도체의 급성장으로 신규 진출이 줄을 잇고 있다.■조명 및 LCD 중심 고순도 수요↑일반적으로 수입된 순도 99.8% 원료가스를 순도 99.9995%(5n5) 이상으로 정제한 고순도 제품은 5N급 고순도(블루암모니아)와 7N(순도 99.99999%)급 초고순도(화이트암모니아)로 구분되며 저순도와는 전혀 별개의 시장을 형성하고 있다.이른바 ‘특수가스’로 취급되는 고순도 제품은 가격 면에서 저순도 제품의 수십배 이상에 달하는 고부가가치 제품이다.지난해 수입물량으로 볼 때 저순도가 주를 이루는 호주·인도네시아산 수입 제품은 370~390달러/톤, 고순도가 대부분인 일본산 제품은 8,200달러/톤을 상회해 저순도 대비 20배 이상 가격차를 보이고 있다.이같이 수익성을 보장받던 고순도 제품은 최근 국내 신규업체 참여 증가로 수요증가분 이상으로 공급이 늘면서 채산성이 악화돼 종전 가격에 못 미치는 가격대를 형성하고 있다.그동안 12~15달러/kg 국내 5N 제품 실거래가가 최근 5~7달러선으로 내려 앉았다.특히 최근 수요증가로 인해 대용량 용기를 통한 대량공급이 증가하면서 각 공급사들이 공격적인 투자에 나섰고 공급과잉 현상이 두드러지면서 가격이 급락하고 있는 것이다.고마진 소량유통을 기반으로 한 특수가스의 위상을 지켜온 고순도 NH₃제품이 저마진 대량 유통되는 ‘벌크제품’으로 전락할 것이라는 우려 마저 제기되고 있는 상황이다.그러나 전반적으로 고순도 제품의 경우 갈륨비소(GaAs), 실리콘게르마늄(SiGe), 인듐인(InP), 실리콘카바이드(SiC) 등 화합물반도체 비롯해 LED와 LCD 패널시장의 급속한 성장으로 대폭적인 수요확대가 기대돼 시장전망은 매우 밝다는 점은 변함없다.조명시장 내에서 LED의 입지가 급속도로 확대되면서 해당 분야에서의 NH₃수요가 기대되고 있으며 특히 LED BLU 탑재형 LCD TV가 대형 제품을 중심으로 각광받으면서 국내의 삼성전자, LG디스플레이는 물론 일본 소니, 샤프 등을 중심으로 한 패널분야에서도 꾸준한 수요증가가 예상된다. ||원익·코아텍 캐파 경쟁 ‘후끈’<다음 호에 계속>