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고부가 '소·부·장' 탈(脫)일본, 화학업계가 선도한다

  • 송고 2020.05.11 14:53 | 수정 2020.05.11 14:55
  • EBN 정민주 기자 (minju0241@ebn.co.kr)

코오롱인더, 불화 폴리이미드 대규모 생산…SK, 시제품 생산 돌입

솔브레인 등 불산 생산량 확대…포토레지스트 기술 개발 시급

OCI 반도체용 폴리실리콘 및 한화솔루션 XDI, 개발·생산 속도

일본이 반도체와 디스플레이 핵심 소재인 불산, 포토레지스트, 불화 폴리이미드를 3대 수출규제 품목으로 지정한지 10개월이다. 그간 민·관은 범정부 차원의 종합대책 수립 하에 소재·부품·장비 국산화에 속도를 내왔다.


이 중 국산화 소식이 가장 많이 들려온 건 단연 '소재' 분야다. 그간 고부가 제품 생산에 기술력을 강화해왔던 화학업계는 소재 국산화 화두에 발빠르게 대응하고 있다. 불화 폴리이미드를 중심으로 주요 소재들을 생산, 일본 의존도를 빠른 속도로 낮춰가고 있다는 평가다.


코오롱인더스트리가 자체 개발 및 생산하는 폴리이미드(polyimide) 필름ⓒ코오롱

코오롱인더스트리가 자체 개발 및 생산하는 폴리이미드(polyimide) 필름ⓒ코오롱


11일 화학업계에 따르면 불화 폴리이미드는 폴더블 디스플레이 보호필름 등 다양하게 활용돼 국내 기업들의 투자가 활발한 분야다. 지난해 9월 우리금융경영연구소 보고서에서 단기 국산화 가능성이 가장 높은 소재로 불화 폴리이미드가 지목되기도 했다.


국내에서는 코오롱인더스트리, SKC, SK이노베이션 등이 불화 폴리이미드 개발 및 생산에 착수했다. 최근 코오롱인더스트리가 대규모 양산에 성공하면서 2018년 기준 2000만 달러(약 243억원)에 달했던 對일본 불화 폴리이미드 수입액이 가장 빨리 줄어들 수 있다는 관측이 나오기도 했다.


화학업계 관계자는 "폴더블폰이 최근 인기 반열에 오르면서 불화 폴리이미드 개발 계획을 세우는 화학사들이 생기고 있는 것으로 알고 있다"면서 "국내 자체 기술력이 고점에 올라와 있는 소재이기 때문에 전체 파이를 늘리는 데도 오래 걸리지 않을 것"이라고 말했다.


코오롱인더스트리는 지난 2016년 불화 폴리이미드 개발에 성공, 이듬해 구미 산단에 생산 공장을 완공했다. 생산 규모는 7.3인치 패널 기준으로 연간 3000만대분을 생산할 수 있는 수준이다.


SKC는 850억원을 투자해 지난해 말 완공된 공장에서 현재 시제품을 생산 중으로, 상업 생산 일정은 아직 정해지지 않았다. SK이노베이션은 자회사 SK아이테크놀로지를 통해 불화 폴리이미드 생산을 시작했다.


또다른 규제 품목인 불산의 경우 솔브레인에서 생산 확장에 나섰다. 솔브레인은 공장 신증설을 통해 기존 대비 불산 공급량을 2배 늘린다는 방침이다. SK머티리얼즈도 지난해 내부 의사결정을 통해 불산 내재화 계획을 수립했다.


다만, 포토레지스트는 對일 수입의존도가 2018년 기준 93.1%에 달하지만 관련 기술이 부족해 국산화로 대체하기에는 상당한 시간이 걸린다는 전망이다.

한화솔루션 고순도 XDI 소재로 만든 고굴절 렌즈

한화솔루션 고순도 XDI 소재로 만든 고굴절 렌즈

반도체용 폴리실리콘·XDI 등 개발 수혜


국내 화학사들은 일본의 3대 수출규제 품목 이외의 반도체 및 디스플레이 관련 핵심 소재 또한 국산화하고 있다.


앞서 불화 폴리이미드 시제품 생산에 돌입한 SKC는 최근 반도체용 하이엔드급 블랭크 마스크(Blank Mask) 국산화에 나서기도 했다. 블랭크 마스크는 반도체 웨이퍼에 회로를 새길 때 사용하는 포토 마스크의 원재료로, 쿼츠 위에 금속막과 감광막을 도포해 만들어 진다.


블랭크 마스크는 對일본 수입 상위 20대 핵심 소·부·장 품목에 해당된다. 특히 하이엔드급 블랭크 마스크의 경우 일본업체가 글로벌 시장 99%를 잠식하고 있어 이번 SKC의 개발이 더욱 의미있다는 평가가 나온다.


OCI는 최근 태양광용 폴리실리콘 생산 공장이던 군산 공장을 반도체용 폴리실리콘 주력 생산 공장으로 전환했다. 국내 유일 반도체용 폴리실리콘 제조사 OCI는 해당 제품 생산 규모를 올해 연간 1000톤에서 2022년 5000톤으로 늘린다는 목표다.


이와 함께 반도체·디스플레이 등의 식각과 세척에 사용되는 고순도 과산화수소 생산량도 확대한다. 2분기 중 포스코케미칼과 합작사를 설립하고 2022년까지 전남 광양공장 내에 과산화수소 공장을 건설하면 현재 8만5000톤인 과산화수소 생산규모는 13만5000톤으로 늘어나게 된다.


반도체용 폴리실리콘과 고순도 과산화수소는 소재 시장에서도 급성장세에 오른 제품이다. 반도체용 폴리실리콘 수요는 태양광용의 1/13에 불과하지만, 가격이 4배 이상 비싸 수익성이 담보된다. 고순도 과산화수소는 삼성전자 등 전방업체의 반도체 확장 비전 등으로 수요가 확대되는 추세다.


한화솔루션은 고기능 광학 렌즈 소재인 자일릴렌 디이소시아네이트(XDI)의 국산화에 성공했다. 순도 99.5% 이상인 고순도 XDI는 투명성과 굴절성이 우수해 기존 렌즈보다 약 30% 얇고 선명한 고급 광학 렌즈의 원료로 주로 사용된다.


XDI 또한 그간 일본이 독점하던 소재다. 한화솔루션이 이번에 XDI 국산화에 성공하면서 국내 광학 렌즈 생산업체들은 안정적으로 원료 조달이 가능해졌다는 관측이다. 한화솔루션의 XDI 생산규모는 연 1200톤으로 일본 미쓰이케미칼(연산 5000톤)에 이어 세계 두 번째 규모에 달한다.


국내 화학업계 관계자는 "고부가 소재는 탈일본, 정부의 소·부·장 정책 추진과 맞물려서 가장 성장성 있는 산업으로 떠올랐다"며 "화학업계 업황 악화에서도 화학사들이 대규모 투자를 결정, 국산화 성공 결과를 연이어 내놓고 있어 화학사들의 미래 먹거리로 자리매김 할 것"이라고 강조했다.


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