산화티탄 시장 현황 및 기술 현황에 대해 알아보자.
산화티탄 시장 현황
산화티탄은 백색 안료로서 은폐력 및 내후성 등의 물성이 우수하여 페인트, 플라스틱 등에 중요한 용도로 사용되고 있으며, 현재도 이를 대체할 만한 물질이 개발되지 않은 것으로 알려지고 있다. 산화티탄 시장은 약 5~8년을 주기로 공급과잉과 공급부족 현상이 반복적으로 나타나는 특성이 있다. 산화티탄은 루타일형과 아나타제형으로 분류되며 일반적으로 루타일형은 페인트 및 잉크, 플라스틱, 제지에 사용되고 있고, 아나타제형은 루타일형에 비해 내구성, 내광성 등의 물성이 떨어져 변색 속도가 빠르기 때문에 고무, 종이, 저급 플라스틱, 섬유 등에 사용되고 있다. 루타일형 수요는 상업용 페인트, 플라스틱의 수요증가로 급속도로 팽창되고 있는 반면 아나타제형 수요는 2~3년간 수요가 정체 내지 감소 현상을 보이고 있다. 일반적인 국내 산화티탄 시장 현황 분석 데이터를 확인해 보면 국내 산화티탄의 수요량이 증가하여 국내 생산량은 국내에서 소모되어 수출량이 줄어든 것으로 보인다.
국내의 산화티탄 응용 제품 시장은 2005년 원료 분야가 약 23%로 가장 많은 부분을 차지하고 있으며, 대기환경 관련은 18%, 수질환경 관련은 14%이 그 다음을 많은 부분을 차지하고 있다. 유럽에서 활발하게 적용이 이루어지고 있는 건축자재 부분은 약 11% 정도로 매우 적은 부분을 차지하고 있다. KISTI 산업정보분석실 자료에 의하면 2007년 산화티탄 시장 규모는 약 664억 원 규모이며, 2012년 약 1,801억 원 규모로 상승을 예상하고 있다.
국내의 산화티탄 응용 제품은 지속적으로 증가하고 있으며, 특히 건축자재에 적용되는 비율이 증가하고 있어 현재의 산화티탄 응용시장 규모는 일반적인 예상 규모보다 클 것으로 판단된다. 국내의 산화티탄 시장은 향후 다양한 응용 분야에서 시장이 확대될 것으로 예상되며 특히 대기정화 분야에서는 큰 성장이 있을 것으로 예측된다. 산화티탄 시장의 규모 확대 면에서 산화티탄 건축자재 시장의 성장이 산화티탄 시장을 주도할 것으로 예상되며, 대상은 주로 미세먼지 저감과 관련한 연계 산업으로 예측된다.
산화티탄 제조 관련 기술 현황
국내에서 산화티탄 분말을 생산하는 기술은 황산법이 유일하며, 현재 국내의 한 업체가 제품을 생산하고 있다. 이 회사의 경우 주로 아나타제 형태의 안료용 산화티탄에 집중하고 있다. 염산법을 활용한 산화티탄 생산 공정을 사업화하기 위한 움직임은 있으나 현재까지 양산 설비로 생산하여 판매하는 곳이 없다. 국내에서는 광촉매 분말보다는 현장 적용성이 높은 코팅제, 도료 등의 2차 제품 시장이 다양하게 이루어져 잇으며, 이에 대한 기술도 다양하게 개발되고 있다. 국내의 광촉매 고정화 기술을 광촉매 분말을 직접 지지체에 고정하는 방법과 광촉매 합성 방법을 통해 제조된 코팅제를 활용하여 고정화하는 방법으로 구분되고 있다.
광촉매 분말을 고정화하는 방법으로 주로 사용되는 것은 지지체 담지법, 바인더법, 전기연동법, 초임계유체 코팅법, 기재 표면에 광촉매를 합성하는 방법, 물리기상증착법, 화학기상증착법, 이온교환법 등이 사용되고 있다.
일반적으로 순도가 높은 산화티탄을 생산하는 방법으로는 염소법을 활용하고 저렴한 산화티탄을 확보하는 방법으로 황산법을 사용하는 것으로 알려져 있다. 산화티탄의 사용 목적 및 물성 조정 등의 이유로 국외에서는 황산법과 염소법이 세계적으로 모두 사용되고 있다. 티탄늄 함량이 높은 티타늄 샌드를 활용하여 산화티탄을 제조하기 위한 염소법을 활용한 기술이 개발되어 일부 적용되고 있다.
일본의 경우 광촉매가 열화시키는 지지체에 광촉매를 적용하기 위하여 실리카 계열의 다공질 막으로 표면을 감싼 구조의 광촉매 소재를 개발하기도 한다. 광촉매의 광원을 자외선에서 가시광선으로 변경하기 위하여 다양한 가시광 광촉매 제조 기술이 연구되고 있으며, 일부는 상용화되어 적용되고 있다.
세계적인 산화티탄의 수요 성장률은 경제 성장률을 웃돌 것으로 예상되지만 저성장으로 인해 가동률을 인위적으로 줄이고 공급업체들이 무리한 신,증설을 지양하고 있어 2017년의 경우 전년 대비 각 브랜드별로 판매 가능한 물량이 감소하고 있다. 전세계적으로 수요 공급 균형이 맞지 않은 상황에서 한정된 물량으로 공급을 제한할 것으로 보이며 특히 아시아 지역에서도 가격이 낮은 한국시장으로의 수급이 더욱 어려울 것으로 예상되며 가격 인상의 강한 압력으로 이어질 것으로 예측되고 있다.
특히, 중국의 중소 산화티탄 업체들이 수익성 악화 및 환경문제에 따른 생산 중단과 가동률 감소로 인해 현재의 수급 상황을 더욱 악화시키고 있는 상황이다. 극심한 수급 불균형으로 인해 2010년 하반기부터 가격 상승으로 이어졌으며, 2011년과 2012년 사이의 가격이 톤당 3천불 중후반대로 최고점을 형성하고 있다. 부족한 공급량으로 인해 현재 이산화티타늄 업계 전반의 공장 가동률은 거의 100%에 달하고 있으나, 현재 재고 수준은 현저히 낮은 상황이다.
이산화티타늄 시장의 성장률은 과거 5년 동안은 약 3~4% 정도의 성장률을 보이고 있으나 중국과 인도를 중심으로 신흥 개발도상국의 폭발적인 수요 증가로 인해 향후 5년간은 이산화티타늄 시장 성장률은 약 4~5% 정도로 업계에서 추정하고 있다. 제한적인 공급량에 비해 지속적으로 수요가 증가하는 시황이 지속될 것으로 예상된다. 이산화티타늄의 수요 불균형으로 인해 원석업체들의 공급부족도 증가되고 있는 상황이다.
과거 20년 동안 이산화티타늄 시장의 공급과잉으로 인하여 원광업체들도 신규증설을 하지 않은 상황에서 현재의 이산화티타늄 수요증가로 인해 공급이 어려워지고 있다. 원광업체들의 증설발표 후 상업물량 시판까지는 약 7~8년 정도 소요되며, 최근의 증설계획이 없는 상황에서 원재료 수급악화의 영향도 가속화 될 것으로 전망된다. 광촉매 기술을 가장 먼저 적용하고 있는 일본의 경우 2002년도 현재 약 325톤의 광촉매 소재 시장을 형성하고 있다. 건축외장재에 광촉매를 적용하는 기술은 일본보다 유럽에서 적용이 많이 되고 있으며, 유럽의 광촉매 시장 규모가 월등히 큰 것으로 보고되고 있다.
현재 세계 광촉매 소재 시장은 일본이 주도하고 있으며, 가장 많은 양의 광촉매를 생산하고 있는 것으로 보고되고 있다. 향후에는 많은 생산 시설을 확충하고 있는 중국이 일본과 더불어 시장을 주도할 것으로 예측되며, 이를 통한 가격 및 품질 경쟁이 심화될 것으로 예측된다. 중국내의 산화티탄 시장은 월평균 4만톤 이상의 시장을 형성하고 있으며, 대부분의 양을 안료용으로 소비하고 있는 것으로 확인된다. 중국은 중국내에 많은 티탄 광산을 보유하고 있으며, 다수의 산화티탄 생산 기업이 위치하고 있어 자체 소비 및 수출을 하고 있다. 현재는 도료의 산화티탄 사용량이 가장 많이 소요되고 있으나 광촉매 용도의 산화티탄 시장도 점차 증가할 것으로 예상된다.
산화티탄 응용제품 시장 현황
광촉매 세계 시장은 국내의 시장 구성과 다르게 건설 부분이 80% 이상을 차지하고 있으며, 2009년 84,800만 달러 규모의 시장을 형성하고 있다. 도로 관련 광촉매 자재 시장은 지속적으로 증가할 것으로 예상되며, 일본 다이아 리서치의 조사에 따르면 2020년 1.5억 달러 정도로 예상하였다. 일본의 경우에는 다양한 분야에 광촉매 기술이 접목되고 있으며, 특히 환경산업의 경우에는 약 10% 정도를 광촉매 기술이 점유하고 있다. 일본은 국내에 광촉매 원소재를 생산하는 업체를 다수 보유하고 있으며 이를 바탕으로 다양한 응용 제품을 생산하고 있다. 일본의 광촉매 소재 시장은 2001년 현재 약 14억 엔이었으며, 광촉매 응용 제품 시장은 원료시장의 약 62배 정도 규모를 갖는 것으로 예측하고 있다.
유럽의 광촉매 기업들은 주로 건설 자재 및 도로 자재 부분에 집중되어 있는 반면에 일본의 경우에는 도장 피복재를 위주로 공기청정기, 조명기구 등의 순으로 기업이 분포되어 있다. 미국의 경우에도 대기오염을 저감하는 기술로 광촉매 기술을 주목하고 있으며, 시범사업 형태로 광촉매 보도블록과 산화티탄 시멘트를 도로에 적용하고 있다. 현재 전세계 산화티탄 응용 제품 시장의 대부분을 유럽이 점유하고 있으며, 유럽은 친환경 건축 시장을 중심으로 산화티탄 기술을 적용하고 있다.
대기오염물질을 제거하기 위한 도로 및 건물에 적용하는 건축자재인 시멘트, 모르타르, 보도블록, 페인트 등에 다양하게 활용되고 있다. 중국도 친환경 건축물에 관한 관심이 높아짐에 따라서 이와 관련된 정책이 추진되고 잇으나 광촉매를 적용한 건축 자재의 사용이 활발하지 못하다. 심각한 대기오염으로 인하여 다양한 대기정화기술을 도입하고 있는 중국의 실정으로 볼 때 중극의 건축자재 시장에서 광촉매 시장의 비율은 크게 증가할 것으로 전망된다.