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계면활성제(유화제) 기술시장동향
작성자
DATM
작성일
2023-10-19 18:24
조회
980
계면활성제(surfactants)는 표면, 활성, 물질을 조합한 단어로, 계면(interface, 액체와 기체, 고체와 액체, 액체와 액체 등 서로 맞닿은 경계면)의 자유에너지를 낮춰 계면의 성질을 현저히 변화시켜주는 물질이다. 구조적으로 물에 녹기 쉬운 극성을 일컫는 친수기(hydrophilic group)와 기름에 녹기 쉬운 비극성을 일컫는 친유기(lipophlic group)를 동시에 가지며, 표면 또는 계면에 흡착하여 표면 또는 계면의 성질을 변화시키는 물질이다. 계면활성제의 주 기능은 세정, 유화, 분산, 가용화, 습윤 및 침투, 기포, 소포이고 부차적으로 평활, 균염, 대전방지, 살균, 방청 등과 같은 작용을 이용한다.
계면활성제의 사용량을 살펴보면, 음이온 계면활성제가 전체의 65∼70%이고, 그 이외의 비이온성 계면활성제가 25∼30%이며, 양이온성 계면활성제와 양쪽성 계면활성제 모두 10% 미만이지만 점차 그 사용량이 증가되고 있는 추세이다. 특수계면활성제로 바이오 계면활성제, 불소함유 계면활성제, 실리콘 계면활성제, 고분자 계면활성제, 천연계면활성제, 반응성 계면활성제 등이 있다.
여러 용도에 대해서 최소한의 사용량으로 최대의 효과를 발휘하는 계면활성제의 개발이 자원 절감이나 환경에의 부하 저감 등의 관점에서 주목되고 있다. 제미니형 계면활성제는 2개 이상의 친수기와 소수기를 가진 것을 일컫으며, 동일한 사슬 길이를 갖는 일반 계면활성제보다 표면활성이 우수하며, 미셀 형성 능력이 우수함에 따라 최소한의 사용량으로 최대의 효과를 발휘할 수 있다. 계면활성제의 원료로는 비누나 레시틴, 사포닌 등 동식물 유래의 물질도 이용되지만, 현재 계면활성제의 대부분은 석유 유래의 물질이 사용되고 있다. 최근에는 화학물질 확산 리스크의 저감이나 석유 사용량 삭감이라는 관점에서, 보다 환경에 친화적인 천연성분을 원료로 하는 계면활성제의 개발에 관심이 집중되고 있다. 특히 미생물이 생산하는 계면활성제(bio-surfactant)는 생분해성이나 안정성뿐 아니라 물성이나 기능도 우수한 기능성 바이오 소재로서 폭 넓은 산업으로의 응용이 기대된다.
계면활성제는 대부분은 인공 합성에 의해 만들어진 물질로 지금까지 알려진 종류만으로도 20,000여종에 이르며, 세제와 화장품은 물론 금속, 펄프·제지, 섬유, 사진, 도료, 피혁, 의약·바이오, 에너지, 전기·전자·반도체 등 전 산업 및 생활 분야에 폭넓게 응용되고 있다.
계면활성제는 산업에서의 연구 투자 비용을 낮춰주고 시장에서의 반응을 살펴보기 위한 소량 생산을 가능케 하며, 재고자산을 줄여주어 경영 리스크를 감소시킬 것으로 예상된다. 제품의 주기가 점점 짧아지는 기존 부품 소재 시장의 경우 제품 적용 및 제품 출시 속도, 신뢰성 기술에 따라 기업의 경쟁력이 좌우되는데, 산업에서의 제품 제조에 계면활성제를 적용하여 제조함에 따라 기업 경쟁력을 갖춰지는 것이 목적이다.
장비 및 소재를 개발하고 생산하는 제조업과 기술 지원을 제공하는 서비스업 등 다양한 산업이 연관된 산업으로, 전방산업으로의 파급효과가 큰 제조업의 토대이면서 새로운 성장 동력 산업을 이끌어갈 경쟁력의 원동력이다. 계면활성제 생산은 다품종 소량 생산 형태이며, 또 사업 규모가 작은 제조회사의 난립으로 경쟁이 심하여 가격하락과 품질 저하를 초래하는 경우가 많아 품목별 전문화와 기능성 천연물 응용 기술개발이 절실한 실정이다. 계면활성제는 전방 및 후방 모두에 산업 파급효과가 큰 수준이며, 국내 범용 계면활성제 산업은 성숙기이며, 국내 특수 계면활성제 기술은 아직 초기 시장진입 단계로, 일부 대기업을 중심으로 부품 소재 산업분야에서 점차 상용화 시장이 확대되고 있는 형태이다.
범용 계면활성제는 선진 수준의 생산과 수출을 하고 있으나 특수 계면활성제 원천기술 취약, 소재 및 인프라 개발 부족 등으로 우리 기업들의 세계시장 참여는 미진한 상황이다. 세계 계면활성제 시장에서 주요 기업은 AkzoNobel N.V.(네덜란드), Air Products and Chemicals Inc(미국), BASF SE(독일), Clariant AG(스위스), E.I. DuPont de Nemours and Company(미국) 등이 있다. 국내 계면활성제 제조하는 중견업체로는 동남합성, AK켐텍, LG생활건강, CJ라이온, 한농화성 등이 참여하고 있다.
국내 계면활성제 시장은 한정적이며 수요 증가율이 감소하고 있어, 국내 생산기업은 현지 생산 공장 및 수출 활성화를 위해 투자해야 할 것으로 지적된다. 전 세계적으로 바이오나 환경에 대한 높은 안정성을 갖는 Bio surfactant와 미생물 및 천연원료의 추출물을 이용한 계면활성제들이 새롭게 개발되고 있다. 현재 원료는 대부분 고가이며 특성상 응용 분야가 제한되고 있어 수요가 제한적이다. 하지만 향후 대량생산에 의한 비용 저감이 뒤따른다면 응용 분야가 넓어질 것으로 기대된다.
전 세계 계면활성제 시장 규모는 6.1%의 연평균 성장률로 성장하여 2022년 5,425.4킬로톤에서 2027년 7,280.9킬로톤에 이를 것으로 예상된다. 이러한 시장 규모의 증가는 주로 음식과 화장품, 개인 생활 및 위생용품에 대한 소비자들의 높은 요구에서 비롯된다. 아시아-태평양 지역의 라이프 스타일의 변화, 음식에 대한 소비자들의 니즈의 변화 및 고품질 제품에 대한 요구가 계면활성제 시장 규모의 성장에 큰 영향을 미친 것으로 분석된다. 기업들의 소규모 회사 인수와 각종 신제품 출시로 수익성이 높아질 것으로 예상된다.
계면활성제는 다양한 용도로 여러 분야에 사용되고 있으며, 최근에는 특수 계면활성제 관련 기술개발과 산업요구 맞춤형 계면활성제 개발에 따라 에너지, 코팅, 화장품, 바이오, 의약, 전기·전자 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 최근 화학물질에 의한 환경오염이나 인체 유해성이 대두되면서 환경 친화적인 계면활성제의 개발이 요구되고 있다. 앞으로는 기능성 계면활성제 소재의 고기능화, 활용성 확장을 위한 혁신기술 개발, 고부가가치 아이템 적용을 위한 소재기술 개발이 요구되어진다.
계면활성제의 사용량을 살펴보면, 음이온 계면활성제가 전체의 65∼70%이고, 그 이외의 비이온성 계면활성제가 25∼30%이며, 양이온성 계면활성제와 양쪽성 계면활성제 모두 10% 미만이지만 점차 그 사용량이 증가되고 있는 추세이다. 특수계면활성제로 바이오 계면활성제, 불소함유 계면활성제, 실리콘 계면활성제, 고분자 계면활성제, 천연계면활성제, 반응성 계면활성제 등이 있다.
여러 용도에 대해서 최소한의 사용량으로 최대의 효과를 발휘하는 계면활성제의 개발이 자원 절감이나 환경에의 부하 저감 등의 관점에서 주목되고 있다. 제미니형 계면활성제는 2개 이상의 친수기와 소수기를 가진 것을 일컫으며, 동일한 사슬 길이를 갖는 일반 계면활성제보다 표면활성이 우수하며, 미셀 형성 능력이 우수함에 따라 최소한의 사용량으로 최대의 효과를 발휘할 수 있다. 계면활성제의 원료로는 비누나 레시틴, 사포닌 등 동식물 유래의 물질도 이용되지만, 현재 계면활성제의 대부분은 석유 유래의 물질이 사용되고 있다. 최근에는 화학물질 확산 리스크의 저감이나 석유 사용량 삭감이라는 관점에서, 보다 환경에 친화적인 천연성분을 원료로 하는 계면활성제의 개발에 관심이 집중되고 있다. 특히 미생물이 생산하는 계면활성제(bio-surfactant)는 생분해성이나 안정성뿐 아니라 물성이나 기능도 우수한 기능성 바이오 소재로서 폭 넓은 산업으로의 응용이 기대된다.
계면활성제는 대부분은 인공 합성에 의해 만들어진 물질로 지금까지 알려진 종류만으로도 20,000여종에 이르며, 세제와 화장품은 물론 금속, 펄프·제지, 섬유, 사진, 도료, 피혁, 의약·바이오, 에너지, 전기·전자·반도체 등 전 산업 및 생활 분야에 폭넓게 응용되고 있다.
계면활성제는 산업에서의 연구 투자 비용을 낮춰주고 시장에서의 반응을 살펴보기 위한 소량 생산을 가능케 하며, 재고자산을 줄여주어 경영 리스크를 감소시킬 것으로 예상된다. 제품의 주기가 점점 짧아지는 기존 부품 소재 시장의 경우 제품 적용 및 제품 출시 속도, 신뢰성 기술에 따라 기업의 경쟁력이 좌우되는데, 산업에서의 제품 제조에 계면활성제를 적용하여 제조함에 따라 기업 경쟁력을 갖춰지는 것이 목적이다.
장비 및 소재를 개발하고 생산하는 제조업과 기술 지원을 제공하는 서비스업 등 다양한 산업이 연관된 산업으로, 전방산업으로의 파급효과가 큰 제조업의 토대이면서 새로운 성장 동력 산업을 이끌어갈 경쟁력의 원동력이다. 계면활성제 생산은 다품종 소량 생산 형태이며, 또 사업 규모가 작은 제조회사의 난립으로 경쟁이 심하여 가격하락과 품질 저하를 초래하는 경우가 많아 품목별 전문화와 기능성 천연물 응용 기술개발이 절실한 실정이다. 계면활성제는 전방 및 후방 모두에 산업 파급효과가 큰 수준이며, 국내 범용 계면활성제 산업은 성숙기이며, 국내 특수 계면활성제 기술은 아직 초기 시장진입 단계로, 일부 대기업을 중심으로 부품 소재 산업분야에서 점차 상용화 시장이 확대되고 있는 형태이다.
범용 계면활성제는 선진 수준의 생산과 수출을 하고 있으나 특수 계면활성제 원천기술 취약, 소재 및 인프라 개발 부족 등으로 우리 기업들의 세계시장 참여는 미진한 상황이다. 세계 계면활성제 시장에서 주요 기업은 AkzoNobel N.V.(네덜란드), Air Products and Chemicals Inc(미국), BASF SE(독일), Clariant AG(스위스), E.I. DuPont de Nemours and Company(미국) 등이 있다. 국내 계면활성제 제조하는 중견업체로는 동남합성, AK켐텍, LG생활건강, CJ라이온, 한농화성 등이 참여하고 있다.
국내 계면활성제 시장은 한정적이며 수요 증가율이 감소하고 있어, 국내 생산기업은 현지 생산 공장 및 수출 활성화를 위해 투자해야 할 것으로 지적된다. 전 세계적으로 바이오나 환경에 대한 높은 안정성을 갖는 Bio surfactant와 미생물 및 천연원료의 추출물을 이용한 계면활성제들이 새롭게 개발되고 있다. 현재 원료는 대부분 고가이며 특성상 응용 분야가 제한되고 있어 수요가 제한적이다. 하지만 향후 대량생산에 의한 비용 저감이 뒤따른다면 응용 분야가 넓어질 것으로 기대된다.
전 세계 계면활성제 시장 규모는 6.1%의 연평균 성장률로 성장하여 2022년 5,425.4킬로톤에서 2027년 7,280.9킬로톤에 이를 것으로 예상된다. 이러한 시장 규모의 증가는 주로 음식과 화장품, 개인 생활 및 위생용품에 대한 소비자들의 높은 요구에서 비롯된다. 아시아-태평양 지역의 라이프 스타일의 변화, 음식에 대한 소비자들의 니즈의 변화 및 고품질 제품에 대한 요구가 계면활성제 시장 규모의 성장에 큰 영향을 미친 것으로 분석된다. 기업들의 소규모 회사 인수와 각종 신제품 출시로 수익성이 높아질 것으로 예상된다.
계면활성제는 다양한 용도로 여러 분야에 사용되고 있으며, 최근에는 특수 계면활성제 관련 기술개발과 산업요구 맞춤형 계면활성제 개발에 따라 에너지, 코팅, 화장품, 바이오, 의약, 전기·전자 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 최근 화학물질에 의한 환경오염이나 인체 유해성이 대두되면서 환경 친화적인 계면활성제의 개발이 요구되고 있다. 앞으로는 기능성 계면활성제 소재의 고기능화, 활용성 확장을 위한 혁신기술 개발, 고부가가치 아이템 적용을 위한 소재기술 개발이 요구되어진다.
