글로벌 화학 신소재 산업은 빠른 성장을 유지하며 생산 규모가 계속 확대되고 있습니다.

신화학 소재는 화학 합성으로 생산된 신소재뿐만 아니라 신화학 소재를 기반으로 2차 가공을 통해 얻어진 일부 복합 소재를 의미합니다. 이는 신소재 산업의 중요한 부분입니다. 고급 신화학 소재는 주로 고급 폴리머 소재를 지칭하며, 기능성 막 소재, 전자 화학물질, 특수 코팅, 특수 접착제, 무기 기능성 소재(그래핀, 나노소재 등), 신에너지 소재 등을 포함합니다. 고급 신화학 소재 개발을 가속화하는 것은 기술 혁신을 촉진하고, 산업 업그레이드를 지원하며, 강력한 제조 국가를 건설하는 데 있어 전략적으로 중요한 의미를 갖습니다.

글로벌 신화학 소재 산업은 빠른 성장 추세를 유지하고 있습니다

신세대 정보 기술과 신소재는 제조업의 두 가지 "기반 기술"입니다. 신세대 정보 기술은 제4차 산업혁명의 원동력이며, 신소재는 전략적 신흥 산업과 주요 프로젝트를 지원하는 데 필수적인 물질적 기반입니다. 정보 기술과 신소재의 깊은 통합은 제조업의 고급화를 촉진합니다.

글로벌 신소재 산업은 빠르게 발전하고 있으며 그 규모는 지속적으로 확대되고 있습니다. 2023년에는 글로벌 신소재 생산 가치가 7.2조 달러에 이를 것입니다. 중국 석유화학 산업 연맹의 통계에 따르면, 2023년 글로벌 신화학 소재 생산량은 1억 1천만 톤을 초과하며, 생산 가치는 약 4,700억 달러에 달할 것으로 예상됩니다. 2025년에는 4,800억 달러에 이를 것으로 전망됩니다. 신화학 소재 산업은 미래 과학 기술 발전과 경제 성장의 중요한 분야이며, 세계 제조 강국을 건설하는 열쇠이자 종합적인 국가 경쟁력 경쟁의 핫스팟입니다.

글로벌 관점에서 보면, 신소재 산업의 독점이 심화되고 있으며, 고급 소재의 기술 장벽이 점점 더 뚜렷해지고 있습니다. 대형 다국적 기업들은 기술 연구 개발, 자본, 인재에서의 우위를 활용하여 대부분의 첨단 기술 및 고부가가치 신소재 제품 개발에서 선도적인 역할을 하고 있으며, 기술과 특허를 장벽으로 사용하고 있습니다. 선도 기업들은 미국, 유럽, 일본에 집중되어 있으며, 전체 경쟁 구도는 3단계 계층 구조를 나타냅니다. 첫 번째 계층은 매우 성숙한 글로벌 레이아웃, 높은 글로벌 가시성, 화학 산업에서 풍부한 경험을 가진 기업들로, Dow Chemical, BASF, ExxonMobil, Mitsubishi Chemical 등이 포함됩니다. 두 번째 계층은 선진국의 최고 기업들로, 이들 기업도 글로벌 레이아웃을 가지고 있지만 여전히 특정 지역에 집중하고 있으며, Evonik, 3M, Mitsui Chemicals, Air Products 등이 포함됩니다. 세 번째 계층은 주로 자국에 집중하는 기업들로, 브라질, 인도, 남아프리카공화국 등 신흥 경제국의 정부 지원을 받아 산업 이전을 수행하며 경쟁력을 강화하고 있습니다.

첨단 제조업의 발전과 함께 글로벌 화학 신소재 산업은 빠른 성장 추세를 유지하고 있습니다. 이는 첨단 기술 주도, 신제품 반복, 산업 확장, 수요 확대의 특징을 가지며, 친환경화, 저탄소화, 정밀화, 절약화 방향으로 발전하고 있습니다. 신소재 연구 개발 및 제조 방법의 혁신 과정이 가속화되고 있습니다. 소재 유전공학으로 대표되는 신소재 설계 방법의 출현은 신소재의 연구 개발 주기와 비용을 크게 줄이고, 신소재 혁신 과정을 가속화했습니다.

우리나라 신화학 소재 산업은 미래 발전 가능성이 큽니다

우리나라 신소재 산업 생산 시스템은 기본적으로 완성되었으며, 산업 규모는 지속적으로 성장하고 있습니다. 세계에서 가장 포괄적이고 최대 규모의 소재 산업 시스템을 형성했습니다. 철강, 비철금속, 희토류 금속, 시멘트, 유리, 화학 섬유, 첨단 에너지 저장 소재, 태양광 소재, 실리콘, 폴리우레탄 원료, 초경질 소재, 특수 스테인리스강 등 100개 이상의 소재 생산량이 세계 1위를 차지하고 있습니다. 기업을 주체로 하고, 시장 지향적이며, "생산, 학습, 연구 및 응용"을 결합한 신소재 혁신 시스템이 점차 구축되었습니다. 지역 자원 우위를 활용하여 보하이 림, 양쯔강 삼각주, 진주강 삼각주, 중서부 지역, 동북 지역 등 신소재 산업 클러스터가 형성되었습니다.

현재 우리나라 신화학 소재 산업은 일정한 발전 기반을 가지고 있습니다. 2022년 국내 신화학 소재 판매액은 약 9천억 위안으로, 2015년의 2.7배에 달하며, 글로벌 생산 가치의 약 30%를 차지합니다. 그러나 전체적으로 보면, 기술력은 여전히 미국과 유럽 등 선진국 및 지역에 뒤처져 있으며, 몇 가지 도전과 문제에 직면하고 있습니다:

첫째, 주요 화학 제품의 생산 능력 증가가 수요 증가를 훨씬 초과하고 있습니다. 예를 들어, 우리나라 합성 수지 생산 증가율은 비교적 빠르지만, 전통 산업에서의 소비 증가율은 비교적 느리며, 국내 공급과 수요 간의 모순이 더 두드러지고 있습니다. 대부분의 기본 화학 원료 소비 증가율은 지속적인 둔화 추세를 보이고 있습니다. 생산 능력 확장과 함께, 2022년 중국의 24개 주요 화학 제품의 총 생산 능력과 소비 비율은 2021년의 110%에서 118%로 상승했으며, 공급 과잉 현상이 심화되고 있습니다.

둘째, 주요 화학 제품의 구조적 모순이 더 두드러지고 있습니다. 국내 고급 제조업과 전략적 신흥 산업의 급속한 발전으로 고급 신소재에 대한 수요가 계속 증가하고 있지만, 국내 석유화학 산업은 혁신 능력이 부족하고 친환경 및 안전 개발 수준이 높지 않아 산업의 고급화를 제한하고 있습니다. 2022년 우리나라 고급 화학 소재의 평균 자급률은 약 54%였으며, 일부 제품은 연간 수입량이 많고 외부 의존도가 오랫동안 높았습니다. 예를 들어 메탈로센 폴리에틸렌은 외부 의존도가 90% 이상이었습니다. 우리나라 석유화학 산업의 무역 적자는 주로 고급 합성 소재, 고급 막 소재, 고성능 섬유 및 복합 소재, 고순도 시약, 고급 전자 화학물질 분야에 집중되어 있습니다.

셋째, 시장 경쟁이 더 치열해지고 있습니다. 공급과 수요 간의 모순이 심화됨에 따라 대량 일반 제품의 시장 경쟁이 더 치열해지고 있습니다. 시장 경쟁은 단일 제품 경쟁에서 전체 산업 체인의 통합 경쟁으로 전환되고 있습니다. 대기업, 중소기업 간의 통합 개발 패턴이 형성되고 있으며, 산업 체인의 상호 보완적 전략적 협력 개발 모델이 업계의 표준이 될 것입니다. 더 많은 기업의 산업 레이아웃은 대량 기본 제품의 규모 확장에서 정밀화되고 최적화된 정밀 제품을 강화하는 방향으로 이동할 것이며, "전문화, 정밀화 및 혁신"이 시장 창출의 주류가 될 것입니다. 다국적 기업의 국내 고급 시장 단독 투자 속도도 가속화되고 있습니다.

넷째, 고급 소재의 핵심 기술을 정복해야 할 긴급성이 점점 더 두드러지고 있습니다. 제13차 5개년 계획 이후, 중국에서 새로 가동된 고급 폴리올레핀 프로젝트 대부분은 다국적 기업의 기술을 도입했습니다. 우리나라 석유화학 기업은 여전히 대규모 완전 기술 세트, 고급 제품, 고순도 전자 화학물질, 일부 핵심 촉매, 의료용 고급 막 소재, 고성능 섬유 및 복합 소재, 탄소섬유 생산 라인의 탄화로와 같은 핵심 장비의 핵심 기술을 보유하지 못하고 있습니다. 기술 엔지니어링 및 결과 산업화 측면에서 국제 선도 기업과 비교했을 때 여전히 큰 격차가 있습니다.

현재 많은 도전에 직면하고 있지만, 우리나라 화학 신소재 산업은 미래 발전 가능성이 큽니다. 최종 제조업체들은 고급 소재의 국산화를 가속화하고 있으며, 신화학 소재의 국산화 수요가 절실합니다. 향후 고급 폴리올레핀, 엔지니어링 플라스틱, 고성능 섬유, 기능성 막 소재 및 전자 화학물질에서 국내 소재가 수입을 대체할 수 있는 가능성이 큽니다. 동시에 국내 하류 신흥 산업 사용자들은 고급 화학 신소재에 대한 강한 수요를 가지고 있어 화학 소재 산업에 새로운 시장 기회를 제공합니다.

혁신 체인 측면에서, 국내 소재에 대한 기초 연구가 점점 더 중요하게 여겨지고 있습니다. 우리나라 과학 기술 발전 수준의 향상과 국제 환경 변화에 따라, 원천 혁신 능력은 우리나라가 국제 경쟁력을 더욱 강화하는 데 있어 핵심 요소가 되었으며, 기초 연구의 중요성이 국가적으로 점점 더 높게 평가되고 있습니다. 화학 및 소재 과학 분야에서 우리나라의 연구 활동은 세계 1위를 차지하고 있습니다. 2022년을 예로 들면, 이 분야에서 우리나라가 상위 3위에 랭크된 첨단 연구 수는 92.31%를 차지하며, 연구 프런티어 열 지수는 2위인 미국의 약 2.5배에 달합니다. 대형 과학 시설은 소재 연구와 더 밀접하게 연결되어 원천 혁신의 역할을 하고 있습니다.

산업 체인 측면에서, 우리나라는 원유 추출에서 정제, 원료(모노머)에서 공정, 제품, 가공, 응용, 재활용에 이르는 전체 산업 체인에서의 장점을 가지고 있습니다. 40년간의 혁신적 발전을 통해, 중국석유화학은 석유, 석탄 및 천연가스를 주축으로 하고, 니들 코크, 바이오매스 등을 보완하는 원료 시스템을 형성했으며, "이중 체인" 통합을 가속화하고 있습니다. 합성 수지, 합성 고무, 합성 섬유와 같은 주요 화학 소재 기술이 산업화되었으며, 일부 고급 제품에서 돌파구를 이루었습니다. 또한 폐기물 소재의 친환경 자원 활용 분야의 레이아웃을 가속화하고 있으며, 폐기 폴리머 소재의 재활용 문제를 해결하기 위해 물리적 재활용 및 화학적 재활용 기술을 널리 개발하고, 자원 활용 기술을 사용하여 폐기물의 오염 문제와 탄화수소의 자원 활용 문제를 해결하고 있습니다.