◎변신에 나선 소재 기업들, 경계없는 경쟁 시작되고 있다

LG경제연구원 '변신에 나선 소재 기업들, 경계없는 경쟁 시작되고 있다'

성장정체 및 고객 니즈 고도화로 인해 소재 기업들의 사업영역 확장이 가속화되고 있다. 이로 인해 소재 경계는 약화되며 하나의 소재 시장으로 진화하고 있다. 소재 업체들은 앞으로 자신의 분야 하나에만 강점을 가진 것으로는 과거와 같은 과실을 누리기 힘들어질 것이다. 

최근 소재 산업에 대한 관심이 높아지고 있다. 하지만 소재 산업에 쏟아지는 관심이 아직은 낯선 것이 사실이다. 지금까지의 소재 산업은 최종 수요 산업을 뒷받침하기 위한 조력자 정도로 인식되어 왔던 것이 일반적이기 때문이다. TV나 스마트폰의 ‘디스플레이’ 패널이, 혹은 TV에서 3D 기능을 제공해 주는 소재인 편광판이 어느 회사의 제품인지 아는 사람은 매우 드물다. 사람들은 TV, 휴대폰을 구입할 때는 어떤 회사가 만들었는지 크게 고려하고 선택하지만, 여기에 사용되는 핵심 소재는 어떤 회사가 만들었는지는 모르는 경우가 대부분이다. 

최종 수요 업체 입장에서도 소재 업체들은 자신들에게 필요한 소재를 공급하는, 수많은 협력업체 중에 하나일 뿐이었다. 수요 업체들이 최종 제품을 생산할 때 필요한 소재들의 스펙을 제공하면, 업체들이 이에 대응하여 필요한 소재를 싼 가격에 공급하는 모습이 일반적이었다. 하지만 최근 들어 소재 산업의 위상이 과거와는 달라지고 있다. 단순히 소재를 공급하는 공급사가 아니라, 제품의 개발 단계부터 협력하는 공동 개발 파트너로 발전한 사례를 자주 볼 수 있다. 이런 경우에서 처럼 소재는 최종 수요 제품의 품질을 좌지우지할 수 있을 만큼 위상이 높아졌다. 이러한 현상은  “코닝이 없었다면 우리는 해낼 수 없었을 것입니다”라는 스티브 잡스의 말에서도 발견할 수 있다. 스티브 잡스는 아이폰 개발 당시 전면을 플라스틱이 아닌 유리를 사용해 우아한 느낌을 주기를 원했고 코닝은 소재 및 공정 기술 혁신을 통해 6개월만에 4mm였던 유리를 1.5mm 두께로 줄이고, 기존보다 더 투명하고 더 강한 유리를 만들어냈다. 이로 인해 현재 스마트폰의 붐을 만든 아이폰은 세상 빛을 볼 수 있게 된 것이다. 

이렇게 소재 산업의 중요성이 높아지며 소재 기술의 혁신이 다양한 방식으로 이루어지고 있다. 소재 기업간 영역 경계가 약해지고, 이종 소재간 복합·접합된 소재들이 부상하고 있다. 

소재 업체들은 자신의 기존 사업 영역만으로는 충분한 혁신 및 성장이 불가능하게 되었다고 생각하여 기존에는 불가침영역이라고 생각되어 오던, 다른 기술 기반의 소재 영역까지 진출하고 있다. 이러한 소재 산업의 변화는 기존의 소재 산업 혁신에서 한 걸음 더 나아간 새로운 움직임이라고 볼 수 있다. 

소재 기업간 경계없는 경쟁의 배경 

● 신성장 동력 확보를 위한 새로운 영역에의 진출 

최근 글로벌 저성장 기조로 인해 대부분의 기업들은 성장 정체를 겪고 있다. 기업들은 다들 자신만의 방식으로 이러한 성장 정체를 해결해 나가고자 하고 있다. 가장 대표적인 가전제품인 TV의 경우에도 상황이 비슷하다. 대부분의 국가에서 TV 수요는 포화된 상황이며, 가격 하락은 지속되고 있다. 그렇기 때문에 TV 판매 대수는 지속적으로 상승하고 있음에도 불구하고, 금액 측면의 TV 시장 규모는 오히려 줄어들고 있는 상황이다. 따라서 TV 업체들의 경우에도 성장 정체를 타개하기 위해서 다양한 시도를 하고 있다. 3D TV, 스마트 TV 등의 기능을 추가하거나, UHD로 대변되는 고해상도, OLED로 대변되는 신기술 경쟁 등이 일어나고 있다. 

소재 업체들도 이러한 상황에서 예외는 아니다. 시장 확장, 용도 확장, 기술 확장 등 다양한 방법으로 성장 정체를 극복하기 위해 노력하고 있다. 유럽의 전통적인 화학업체인 BASF, Merck 등은 글로벌 성장 둔화에 따른 인력 감축 등 구조조정 상황에도 아시아 투자는 확대하고 있다. BASF가 중국 난징, 한국 울산 지역에 투입하는 자금 규모만 해도 3억 4천만 달러 이상으로 추정되고 있다. 

또한 어플리케이션 확장을 통해 성장 정체를 해결하고자 하는 소재업체들도 있다. 그 중에서도 자동차 소재 시장은 소재 업체들에게 중요한 시장으로 급부상하고 있다. 단일 사업으로는 최대 규모의 사업으로 꼽히고 있는 자동차 시장에서는 최근 경량화, 친환경화 등의 이슈가 대두되면서 기존 철강 중심에서 알루미늄 등의 비철금속, 플라스틱, 탄소섬유강화플라스틱, 태양광 소재 등 다양한 소재의 필요성이 높아지고 있다. 이에 따라 BASF, Toray 등 다양한 소재 업체들이 자동차 시장으로의 소재 공급 확대를 적극 추진하고 있다. 

근래에는 기술범위 확장을 통해 새로운 성장동력을 찾으려는 기업들도 증가하고 있다. 금속계 기업이 플라스틱 기술을 접목시키고, 플라스틱 기업이 바이오 기술을 연구하는 현상도 이러한 노력의 일환이다. 또한 단일 소재 안에서의 추가 기술 혁신이 둔화되는 현상도 소재 업체들에게는 성장에 있어 위협요인으로 작용하고 있다. 철이나 목재, 석유처럼 자연에 존재하는 소재는 제한적이며, 플라스틱이나 CNT/그래핀처럼 인공적인 합성이나 새로운 기술을 통해 만들어지는 소재들은 이미 긴 시간 동안 개발되어왔다. 따라서 앞으로의 추가적인 소재 자체의 혁신이 지금과 같이 빠른 속도로 진행되기는 어려울 것이다. 그렇기 때문에 소재 업체들은 기존에 보유하고 있는 소재 기반 이외에 자신의 사업 영역이 아니라고 여겼던 다른 소재 영역으로의 진출을 통한 성장에 눈을 돌릴 수 밖에 없게 되었다. 

● 고객 니즈 고도화로 인한 혁신 요구 증대 

수요 산업의 성숙화로 인해 고객들의 니즈가 고도화되면서, 소재 업체들이 기존에 보유하고 있던 소재 및 기술만으로는 고객들의 니즈를 충족시키기가 상당히 어려워지고 있다. 

예를 들어 과거 자동차 산업에서는 충격에 대응하기 위해 고강도를 구현할 수 있는 철강 소재가 사용되었다. 하지만 각국의 연비 규제 및 소비자들의 고연비 차량 선호로 인해 플라스틱을 중심으로 하는 경량화 소재가 각광을 받기 시작했으나, 안전성의 문제로 이제는 단순히 가벼운 것을 뛰어 넘어 가벼우면서도 고강도인 소재가 요구되고 있다. 이런 환경 변화에 따라 소재 업체들은 철강, 플라스틱 등 자신들이 보유하고 있는 소재 만으로는 고객들의 니즈를 만족시켜주기 어려워졌다. 탄소섬유와 플라스틱의 복합재료 등이 자동차 소재에서 최근 각광을 받고 있는 이유이다. 

또한 지금까지 자동차 내장재에는 가볍고 싼 플라스틱이 주로 사용되었다. 하지만 이제는 각국의 친환경 규제 및 소비자들의 친환경성 요구를 충족시키기 위해 가볍고 싸면서 친환경적인 소재가 요구되고 있다. 따라서 기존에 플라스틱을 공급하던 업체들은 자신의 기술 기반에 바이오 소재 기술을 더해 바이오플라스틱을 개발하고 동일한, 혹은 더욱 저렴한 가격으로 공급하기 위해 혁신을 지속하고 있다. 이렇듯 수요 산업의 성숙화는 수요 업체들뿐 아니라 소재 업체들의 사업 방식에도 큰 영향을 주고 있으며, 소재 산업의 경계없는 경쟁 을 촉진시키고 있다. 

사업 영역 넓히고 있는 소재 기업들 

● 포스코 : 고부가가치 무기소재 사업 확장 

사람들은 포스코라고 하면 ‘철강’이라는 단어를 떠올린다. LED용 사파이어 잉곳의 원료, 이차전지 음극재 원료를 생산하는 국내 기업이라는 단어를 들었을 때 포스코라는 기업이 연상되는 사람은 매우 드물다. 하지만 최근 포스코의 행보를 보면 40년 이상 키워온 철강 이외에도 다양한 신사업들을 추진하고 있다. 2008년 창립 40주년 기념행사에서는 비철강부문 고부가가치 소재산업분야를 강화해 2018년에는 매출 100조, 이중 35%를 비철강 소재에서 달성하겠다고 발표했다. 

이러한 전략적 방향성 하에서 2010년에는 계열사인 포스코엠텍이 KC와의 합작법인 ‘포스하이알’ 설립을 통해 고순도 알루미나 사업에 진입했다. 알루미나는 산화 알루미늄(Al2O3)을 의미하며, 그 중에서도 고순도 알루미나는 일반적으로 99.995% 이상의 순도를 가지며 평균 입자크기가 1μm 이하인 미세한 분말을 의미한다. 고순도 알루미나는 기계적 강도, 내열성, 내마모성 등이 뛰어나 전자, 화학 등 다양한 분야에서 최근 수요가 급증하고 있는 무기 소재이다. 이러한 특성으로 인해 고순도 알루미나는 LED의 필수 소재인 사파이어 잉곳의 원료로 주로 사용되며, 이차전지 분리막 코팅, 촉매, CO2 저감장치 등 다양한 고기능 제품에 주요 소재로 부상하고 있다. 고순도 알루미나 사업은 제조 기술의 난이도와 환경 문제 등으로 인하여 소수의 해외업체가 과점하고 있어 국내에서는 전량 수입하고 있는 시장이었다. 하지만 2013년 포스하이알이 사파이어테크놀로지에 공급을 성공했다. 고순도 알루미나 사업은 기존에 포스코가 하고 있던 알루미늄 부산물을 활용하는 사업이라는 측면에서는 관련 다각화로 볼 수도 있지만 고순도 알루미나 사업은 기술 측면에서 정제, 소성 등의 기술이 주로 필요해 기존 알루미늄 제련 사업에서의 기술과 전혀 다르다. 또한 사업적인 측면에 있어서도 고순도 알루미나는 주로 IT기기, 전자재료 등에 사용되기 때문에 전혀 다른 사업이라고 볼 수 있다. 

또한 포스코는 2010년에 계열사인 포스코켐텍을 통해서 탄소소재 및 리튬 이차전지용 소재 사업에도 진출하였다. 이 사업 역시 제철사업에서 나오는 부산물인 콜타르(Coal Tar)나 피치 코크스(Pitch Coke)를 원료로 활용하는 사업이다. 콜타르나 피치 코크스를 각종 공정을 통해 다양한 종류의 탄소소재로 만들어 전극봉의 원료로 활용하기도 하고, 태양전지 등에 사용되는 인조 흑연을 만드는데 활용하고 있다. 또한 이차전지 음극재 사업에도 진출하고 있다. 이를 위해 2010년 LS엠트론의 이차전지 음극재 사업부를 인수하였으며, 2012년에는 등방흑연 제조사업을 위해 일본의 도카이카본이라는 회사와 합작법인을 설립하였다. 기존에 포스코는 제철 공정 중 발생하는 부산물을 OCI 등 외부 업체에 주로 판매해왔으나, 이제는 자체적으로 무기 소재 사업의 원료로 활용해 철강 중심의 회사에서 벗어나 국내 대표 무기 소재 업체로의 새로운 발걸음을 딛고 있다. 

● GS칼텍스 : 에너지·석유화학에서 첨단 무기재료 소재로 

우리나라 대표 정유사 중 하나인 GS칼텍스 역시 최근 신소재 부문으로의 사업 확장을 전개하고 있다. 2012년 창립 45주년 창립기념식에서도 이차전지 소재 등 신소재 부문에서의 차별화 된 역량을 확보하고 적극적으로 사업을 전개해나갈 것이라고 밝힌 바 있다. 

전세계적으로 이차전지 수요가 급등하고 있는 환경 변화에 대응하여 GS칼텍스가 이차전지용 소재사업으로 진출하게 된 배경은 포스코와 별반 다르지 않다. 포스크가 제철사업에서 나오는 피치 코크스를 원료로 활용해 이차전지용 사업에 진출한 것과 유사하게 GS칼텍스는 원유 정제과정에서 발생하는 코크스를 원료로 활용하여 이 사업에 진출하게 되었다. GS칼텍스는 2009년 EDLC(Electric Double Layer Capacitor, 슈퍼 커패시터)용 탄소소재 생산을 위해 JX Nippon Oil & Energy와의 합작법인인 ‘PCT(Power Carbon Tech-nology)’를 설립했다. 또한 2012년에는 EDLC용 탄소소재에서 그치지 않고 PCT를 통해 GS칼텍스가 자체 기술로 개발한 리튬 이차전지용 소프트카본계 음극재 공장을 준공했다. 해당 공장은 연산 2,000톤 규모로 글로벌 리튬 이차전지용 소프트카본 음극재 시장 수요를 100% 충족시킬 수 있는 상당히 큰 규모이다. 또한 GS칼텍스는 양극재 사업에 대한 투자도 확대하고 있다. 2011년말 양극재 업체인 대정이엠의 지분 인수를 통해 최대주주가 되었다. 이를 통해 향후 양극재 기술 및 생산시설을 확보할 수 있게 된 것이다. 

이 외에도 GS칼텍스는 역시 원유 정제과정에서 발생하는 피치(Pitch)를 이용한 탄소섬유 사업도 추진 중이다. 탄소섬유의 전 단계의 원료는 PAN이나 피치 등이 사용되는데, 일반적으로는 PAN이 많이 사용된다. 피치는 PAN에 비해 강도는 떨어지나 가격이 저렴하고 탄성이 높아 다양한 기업들이 관심을 가지고 상용화에 노력을 쏟고 있다. 

● Dow : 전통 화학 기업에서 바이오로의 확장 

Dow는 1897년에 설립된, 100년 이상의 전통을 지닌 전통적인 화학 기업이다. 하지만 이러한 Dow에게도 성장 정체 및 시장 환경 변화로 인한 위기는 예외가 아니다. 따라서 새로운 성장 동력 확보를 위해 2008년에는 고기능 화학제품 기업인 Rohm and Haas를 인수하는 등의 움직임을 이어가고 있다. 

하지만 눈에 띄는 움직임은 기존의 영역이 아닌 다른 곳에서 더욱 두드러지게 나타나고 있다. 초창기부터 Dow는 Agricultural Science 영역의 사업을 보유하고 있었다. 하지만 1990년대말부터는 전통적인 화학의 영역이나, Agricultural Science에서 벗어난 바이오 영역에서의 움직임이 뚜렷하다. 압력에 잘 견디고, 투명하며 가벼운 페트병을 원하던 고객들이 이제는 환경에 무해한, 생분해까지 가능한 페트병을 원하고 있기 때문이다. 이러한 고객들의 니즈에 대응하기 위해 Dow는 1997년 곡물 기업인 Cargill과의 합작 투자를 통해 Cargill Dow LLC를 설립하고 PLA의 상업화를 이루었다. PLA는 미생물의 활동에 의해 물과 이산화탄소로 분해되는 생분해성 수지로 현재 바이오플라스틱 중 가장 각광받고 있는 소재이다. Cargill의 곡물 발효 기술과 Dow의 플라스틱 대량 생산 기술을 접목해 성공적으로 PLA의 상업화가 가능하게 되었다. 현재 Cargill Dow LLC는 Cargill이 전량 지분을 인수하면서 NatureWorks라는 회사로 재탄생했으며 전세계 PLA 시장의 60% 이상을 점유하고 있다. Dow는 Cargill과의 제휴 관계는 종료했지만, 확보한 바이오 기술 역량을 기반으로 바이오플라스틱 사업을 수행하고 있으며, 미세조류를 이용한 화학 물질을 개발하는 등 바이오-화학 영역에서 다양한 사업을 수행하고 있다. 

Dow뿐 아니라 글로벌 화학 기업 1위인 BASF도 최근 발효 기술을 보유한 Purac사와의 합작 법인 Succinity GmbH 설립 및 공동 연구를 통해 바이오플라스틱 생산에 박차를 가하고 있다. 이와 같이 글로벌 화학 기업과 바이오 기업과의 합종연횡은 이제 한 기업의 특별한 사례가 아니라 일반적인 사업 모델 중 하나로 자리 잡아가고 있으며, 이로 인해 화학산업과 바이오산업의 경계는 더욱 불확실해지고 있다. 

● SGL : 탄소 전문기업이 플라스틱 복합, 가공영역으로 확장 

SGL은 탄소 전극봉, 알루미늄 제련 시 사용되는 음극봉 등을 생산하는 유럽의 전통적인 탄소소재 기업이다. 하지만 최근에는 탄소섬유 복합재료 전문 기업으로 명성을 높이고 있다. PAN(Polyacrylonitrile) 섬유를 탄화 시켜서 순수한 탄소 성분만 남긴 탄소섬유는 탄소소재 기업인 SGL의 전문 분야이다. 하지만 탄소섬유가 아닌 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic, 탄소섬유강화플라스틱)으로 사업범위가 확장된다면 그건 다른 이야기가 된다. 탄소섬유로부터 CFRP를 만들어내기 위해서는 기존에 탄화 과정에 더해서 유기 합성, 플라스틱과의 복합화 및 가공 기술 등이 필요하기 때문이다. 기존에는 타 기술 기반의 영역들은 Mitsubishi Rayon 등의 업체들과의 협력 혹은 JV 설립 등을 통해 영위하고 있었다. 

그러나 최근 수요 업체들의 니즈 고도화에 의해 SGL의 사업 영역 확대는 가속화되고 있다. SGL은 BMW의 파트너 기업으로 잘 알려져 있는데, BMW는 차세대 자동차 소재로 CFRP를 선택하고 BMW i3 모델에서 자동차의 상판 골격을 기존의 철강에서 CFRP로 교체하고자 했다. 이를 위해서는 공정 시간 단축 등의 다양한 기술 개발이 필요했다. BMW는 SGL과의 합작법인을 기반으로 한 기술 개발을 통해 성공적으로 i3를 출시했다. 

이러한 환경 변화 하에서 SGL은 고객의 니즈에 대응하기 위해 자신의 중점 사업영역인 탄소소재, 탄소섬유에 머무르는 것이 아닌 Value-chain 전 단계에 이르는 사업 영역 확대의 필요성을 인식했다. 2007년에는 CFRP 복합재료 기업인 epo GmbH를 인수했으며, 이어서 2012년에는 Fisipe를 인수하여 외부에서 조달하여 사용하던, 유기 소재 영역인 PAN 사업까지 확장했다. SGL은 이러한 핵심 기술 기반 영역의 확장을 통해 탄소소재 업체에서 BMW라는 글로벌 완성차 업체의 파트너로 부상했다. 

하나의 소재 시장으로 

이제 소재 산업은 더 이상 유기, 무기, 금속, 바이오로 나누는 의미가 없어지며 하나의 소재 시장으로 진화하고 있다. 소재 업체들은 앞으로 자신의 분야 하나에만 강점을 가진 것으로는 과거와 같은 과실을 누리기 힘들어질 것이다. 한 가지의 기술 분야만으로는 고객들의 니즈에 최적의 솔루션을 제시하기가 힘들어졌다. 다양한 소재 포트폴리오를 가지고 고객에게 제공할 수 있는 업체들이 앞으로는 더욱 많아지고, 그들의 기술력 또한 더욱 발전할 전망이다. 기존의 소재들은 이종 기술과의 혁신을 기반으로 더욱 고부가가치로 진화할 것이며, 이로 인해 혁신 소재 시장이 더욱 커질 것으로 예측된다. 

하지만 이것이 소재 업체들에게 장밋빛 전망만을 전해주고 있는 것은 아니다. 왜냐하면 자신의 소재 영역 내에 있던 경쟁자뿐 아니라 다른 영역에서도 경쟁자들이 진입하여, 경쟁은 더욱 심화될 것으로 보이기 때문이다. 각자 전문 영역에서의 경쟁이 아닌 하나의 소재 시장으로의 변화로 인해 경쟁의 핵심 성공 요소도 바뀔 것이다. 

이러한 상황에서 국내 소재 업체들의 경쟁력에 대한 우려가 커지는 상황이다. 단일 기술 기반의 중소규모 업체의 경우 이러한 소재 산업의 변화에 적극적으로 대응하기 어려운 측면이 있다. 하지만 다양한 기술 기반과 역량을 보유하고 있는 소재 업체들의 경우 전자, 자동차 등 글로벌 Top 수준의 국내 수요 업체들과의 공동 개발 및 협력을 바탕으로 향후 소재 시장에서 경쟁력을 높여갈 수 있는 여지 또한 크다고 할 수 있다.  <끝>