미세먼지용에서 COVID19로 폭발적 성장

韓, 웰킵스·도레이첨단소재·톱텍 등 선도

승인 평가기관·기준·인력 보완, 폐기물 관리 힘써야

■국내 산업 및 시장 동향

1) 시장규모 및 전망

2019년 보건용 마스크 생산실적은 2,077억 원으로 2018년(1,145억원) 대비 81.4% 증가하였으며, 2017년(337억 원)과 비교하였을 때는 516.3% 이상 큰 폭으로 상승하였다. 식약처의 2020년 4월 24일의 보도자료에 따르면 2019년 하루평균 생산량은 약 300만 개로 추정된다. 2020년 주 단위 마스크 총생산량 합계를 기준으로 2020년의 하루평균 생산량을 환산하였고, 그 결과 올해 마스크 생산량은 550~600만 개 수준으로 예년보다 2배 이상 증가할 것으로 보인다.

2020년 이전의 보건용 마스크 생산실적 상승 동향은 미세먼지 발생 등에 따라 호흡기를 보호하기 위한 ‘보건용 마스크’의 수요가 늘어나 생산이 증가한 것으로 풀이되며, 2020년 이후의 생산량 증가는 COVID-19 대유행으로 인해 마스크의 수요가 높아졌기 때문으로 풀이된다.

2021년 이후의 마스크 시장규모는 COVID-19의 백신, 치료제 개발 및 대기 환경 변화에 따라 유동적으로 변할 가능성이 크나 국외 시장 마스크 시장이 확장됨에 따라서 지속해서 증가할 것으로 보인다.

2) 기업 현황

① 웰킵스

2010년에 설립된 회사로 매출액이 200억 정도인 중소기업 규모이다. 2002년 미국 GOJO사와 퓨렐(Purell)의 국내독점수입 계약을 맺으며 초석을 다졌고, 2014년도부터 본격적으로 웰킵스 황사 마스크를 개발 및 출시하여 현재 보건용 마스크의 온라인과 오프라인 시장에서 제품들을 납품하고 있으며 국내 마스크 생산 1위 업체로 알려져 있다.

② 도레이첨단소재

화학 소재 업체로서 1999년에 도레이새한(주)로 설립하여 필름, 부직포, 폴리에스테르사, 수지, 수처리모듈제품 제조/신재생에너지 발전의 사업을 펼쳐나가고 있으며 현재 업계 22년차의 대기업으로 매출액은 2조원 수준이다.

2010년 상호를 도레이첨단소재(주)로 변경하면서 `첨단소재로 세계 초일류기업을 지향한다`는 목표를 설정했다. 국내 일회용 마스크에 사용하는 부직포의 60%를 점유하고 있으며 멜트블로운 필터 뿐만 아니라 스펀본드-멜트블로운-스펀본드(SMS) 필터 및 스펀본드-멜트블로운-멜트블로운-스펀본드(SMMS) 필터 제조에 대한 독자 기술을 가지고 있고 일 평균 650 만장의 마스크 생산이 가능하다. 2030년 매출 10조·영업이익 1조를 목표로 미래 소재 개발을 통해 시장을 선도하겠다는 비전을 가지고 있다.

③ 톱텍(Toptec)

1992년 톱텍 엔지니어링으로 창업하여 주로 디스플레이, 반도체, 2차전지 자동화 설비 제작 및 설계 사업에 중점을 둔 25년 차, 430명의 사원수를 둔 중견기업이다. 독자적인 전기방사 설비가 있는 계열사 ㈜레몬과 함께 2020년 초 ㈜라임을 인수하면서 사업의 목적에 나노섬유와 서비스업 위생용품의 제조 및 판매를 추가하였고, 2002년 중순 미국 FDA에 수술용 마스크의 승인을 받았다.

현재 에어퀸 마스크라는 브랜드로 나노섬유 마스크를 판매하고 있다. 국내 최대 전기방사 나노섬유 마스크 생산라인(50대)을 보유하고 있으며 하루 300 만장, 월 1억 개의 마스크 공급을 목표로 하고 있다.

■해외 산업 및 시장동향

1) 시장규모 및 전망

IBIS World에 따르면, 마스크를 포함한 호흡기 보호장비의 미국 시장규모는 2020년 10억 달러를 달성했다. 미국의 마스크 수입액은 2019년 기준 32억 900만 달러로 전년 대비 8.4% 증가했다. 향후 미국 호흡기 보호장비 시장은 2025년까지 5년간 연평균 1.0% 성장을 지속해 2025년 시장규모가 11억 달러를 기록할 전망이다.

2020년은 COVID-19 팬데믹으로 의료용 호흡기 보호장비 수요가 급증함에 따라 시장규모가 전년 대비 3.4% 성장했다. WHO가 호흡기 질환을 가장 흔한 6대 직업성 질환으로 평가함에 따라 호흡기 보호장비에 대한 투자가 확대되는 추세이다.

미국 마스크 수입시장 점유율 1위는 중국으로, 전체 시장의 71.9%를 점유하고 있으며 멕시코(9.2%), 캐나다(3.4%) 등이 뒤를 따르고 있다. 베트남(59.5%), 태국(29.7%), 캐나다(18.4%), 대만(15.2%), 파키스탄(12.9%) 등 독일(-0.5%)을 제외한 상위 10개국 모두 수입액이 전년 대비 큰 폭으로 상승 중이다.

2) 기업 현황

미국 호흡기 보호장비 시장은 상위 3개 기업이 전체 시장의 87% 이상을 점유하고 있으며, 이외의 많은 기업이 나머지 13% 미만의 시장에서 경쟁하고 있다. 미국 호흡기 보호장비 시장 점유율 상위 3개 기업은 3M, Honeywell International Inc., Mine Safety Appliances이며, 나머지 기업들은 KOWA, Uvex, McKesson, MolnlyckeHealth, Halyard Healthcare, Hakugen, CM, Shanghai Dasheng, Sinotextiles, Irema, BDS, Winner Medical 등이 있다.

① 3M

개인 보호장비 최대 공급업체인 글로벌 기업으로 호흡기 보호장비의 기능과 수술용 마스크의 유체저항 기능을 결합한 VFlex 1805, Aura 1870+와 같은 모델을 개발했다(그림 17). 이 외에 헤드기어, 튜브 등의 부속품을 활용해 사용 목적에 따른 맞춤 디자인이 가능한 전동식 공기 정화 마스크 Versaflo 라인 제품군을 개발하였다.

② Honeywell International Inc.

항공우주, 건설, 자동차, 화학, 전자 등 제조업체에 제공하는 산업용 마스크를 생산하고 있으며 SCBA(self-contained breathing apparatus)를 비롯한 호흡기 보호장비를 판매하고 있다(그림 17). 최근 COVID-19 확산으로 마스크 품귀가 발생하고 있어 의료용 마스크 생산 및 공급에 집중하고 있다.

③ Mine Safety Appliances

석유 및 가스, 호방, 광업, 건설 등과 같은 분야에서 사용하는 SCBA, 전동식 공기정화 마스크를 주로 생산하고 있다.

■국내 외 선도기업은 다음의 표와 같으며 각 분야의 선도기업을 분야별로 분류하였다.

■미래의 연구방향

마스크용 차세대 필터 소재는 생분해성, 항바이러스, 투명 성능과 같은 신기능성 필터소재 개발이 주를 이룰 것으로 예상한다. 현재 마스크 및 공기청정용 필터에 적용되고 있는 멜트블로운 필터(폴리프로필렌 소재)는 감염원 예방 및 오염원 차단에 있어 안정성, 생산성 및 경제성에 관점에서 가장 효율적이고 대체 불가능한 소재이다.

MB 필터는 기술적으로 성숙기에 있으므로 신기능성 부여 관점에서 새로운 돌파구(breakthrough)를 찾기 어려운 한계가 있다. 최근 차세대 기능성 필터로 전기방사 섬유 제조 기술이 큰 주목을 받고 있다. 전기방사 기술은 용액 공정을 이용하기에 기능성 소재들을 복합화가 용이하고 섬유화할 수 있는 고분자 소재군이 멜트블로운 필터에 비해 다양하다는 점과 상대적으로 소량의 원료를 사용하면서도 높은 호흡 편의성과 분진 포집 효율을 제공할 수 있는 장점이 있다.

특히 정전기가 없어도 물리적으로 입자 차단이 가능하기에, 신소재 접목 또한 용이하기에 활발한 기술 개발이 이루어지고 있다. 소재 관점에서 바라보면 미래의 마스크는 항바이러스성을 부여하기 위한 제올라이트, 나노소재, 유무기복합체와 같은 신소재, 생분해성 고분자인 PLA, PHA, 셀룰로오스 같은 친환경성 소재 그리고 인체 유해성이 없거나 적은 유기용매에 녹는 고분자들을 이용한 나노섬유 소재기반 필터가 활발히 연구될 것이다.

현재 마스크는 유해물질로부터 사람의 생명과 안전을 보장해주는 가장 효과적인 방어수단이다. 미래의 마스크는 지금과는 다르게 공기 정화, 항균, 흡입 배출 농도 자동조절, 오염측정기, 초음파 열선기 등과 같은 다기능성을 가지는 마스크뿐만 아니라 개성과 미적 가치를 표출하는 패션 아이템으로 발전할 것으로 예상된다.

특히 미세플라스틱 및 폐기물 소각시 발생하는 가스성 오염원들의 발생을 고려한 친환경 소재개발 및 응용에 대한 글로벌 협력이 필요한 시점이다. 마스크를 포함한 오염된 필터를 처리하는 기술 및 호흡기 질병 바이러스 감염원에 대한 차단뿐만 아니라 능동적인 사멸이 가능한 필터 개발이 중요하다.

■정책 제언

1) 마스크 승인기관 통합 및 확대

국내 마스크 인증기관 또는 인증기준을 통합하여 관리하는 등의 지원을 증대할 필요가 있다. 현재 국내 일반(공산품) 마스크 또는 보건용 마스크의 인증 및 승인은 산업통상자원부 및 식약처의 기준에 따라 별도의 건으로 진행된다. 보건용 마스크는 분진포집효율, 안면부 흡기저항, 누설률과 같이 호흡을 통해 미립자에 대한 여과 효율에 대한 항목이 있지만, 일반 마스크는 소재 내에 존재하는 유해성분 위주의 기준을 가지고 있다. 이런 차이점이 나타나는 이유는 마스크의 착용 목적이 다르기 때문이다.

보건용 마스크는 국민의 건강을 해칠만한 요소가 있는 유해물질 차단에 집중하였고, 일반 마스크는 추위로부터 얼굴을 보호하거나 심미적인 기능을 부여하는 목적이 있다. 일반 마스크도 분명 입자 차단에 효과는 있지만 COVID-19와 같은 호흡기 질병의 철저한 방역을 위해서는 최소 80% 이상 차단율이 보장된 보건용 마스크 착용이 필수적이다. 최근 산업통산자원부에서 일반 마스크 판매 또는 인증과정에서 COVID-19 방역에 효과가 있다는 허위·과장 광고 시 판매를 일시중지하거나 인증을 불허하는 행보를 보이는 점은 바람직하다.

식약처와 산업부 모두 1년여간 지속되는 COVID-19 대유행 때문에 업무가 마비되고 있다. 마스크 관련 업체는 올 초에 비해 6배 이상 늘었고 품목도 3배가량 증가하였다. 게다가, 최근 들어 마스크 신기술 및 신소재를 접목하여 다양한 마스크 제품군들이 쏟아지고 있지만, 이를 정확하게 평가하는 기준들이 부재하여 유망한 기술들이 국외로 빠져나가거나 정체될 위험이 있다. 국민 건강과 필터 사용 안전을 위한 인증에 있어서 전문 평가 및 분석 인력을 충원하여 보다 적극적인 인허가 대응과 신소재 활용과 관련된 안전 기준을 빠르게 마련하는 것이 유망 필터 기술 발전을 위해 중요하다.

2) 마스크 폐기물의 관리

비말로 인해 마스크 겉면에 묻은 바이러스는 최소 7시간 이상 생존할 수 있으므로 바이러스가 묻은 마스크 폐기물은 사람은 물론 길거리 동물에게도 바이러스를 전파시킬 위험이 크다. 특히, COVID-19 확진 환자가 사용한 마스크는 2차 감염의 위험이 크기 때문에 별도의 관리가 필요하다.

현재, 폐마스크 처리 업무는 각 기초지자체에서 전담하며, 지자체는 환경부가 발표한 ‘코로나19 폐기물 안전관리 특별대책 제3판'에 따라 폐마스크를 처리한다. 구체적으로 격리소나 생활 치료센터에서 바이러스 확진자나 의료진이 사용한 마스크는 의료폐기물로 분류되어 전용 밀폐 용기에 담아 처리된다. 마스크는 소독 처리되어 밀폐 용기에 담기고 밀봉되어 전문 의료폐기물 소각업체로 보내져 전용 소각시설에서 소각되거나 멸균 시설에서 처리된다.

자가격리자의 경우 보건소에서 제공하는 의료폐기물 전용 봉투에 사용한 마스크를 소독 후 담고, 보건소에 연락해 배출하게 된다. 만약 음성 판정을 받아 자가격리가 해제된 경우라면 일반 봉투에 담아 생활폐기물로 배출할 수 있다.

확진자나 의료진이 사용한 마스크에 대한 폐기 기준은 마련돼 있지만, 일반 시민들이 사용한 마스크에 대해서는 체계적인 처리방안이 마련되어 있지 않다. 환경부의 재활용품 분리배출 지침에 따르면 부직포, 면 등 재질과 상관없이 모든 종류의 폐마스크는 일반 쓰레기로 분류되기에 종량제 봉투에 담아 분리 배출돼 소각된다.

효율적인 마스크 폐기물의 재활용, 매립, 소각을 위해서는 마스크의 안과 겉에 부착된 부직포, 콧잔등을 잡아주는 철사와 마스크 풀림을 방지하는 플라스틱 연결고리 등을 별도로 제거하고 종류별·재질별로 구분해 배출해야 한다.

초기 COVID-19의 피해를 크게 본 중국은 하루 1억 장 가량의 폐마스크를 해결하기 위한 대비책을 세우고 있다. 허난성 장저우시는 ‘폐기물 마스크 처리 규제에 관한 긴급 고지'를 발표하고 지역 사회 전체에서 마스크 수거용 특수 쓰레기통을 설치하였다. 장기화되고 있는 COVID-19 사태로 인한 수많은 폐마스크의 안전한 수집, 분리, 폐기가 이루어져, 안전과 환경 모두 잘 유지할 수 있는 정책이 필요하다.

▲ 표1 마스크 기술 국내 시장 규모 및 전망

▲ 2020년 마스크 제조업체의 주단위 생산동향

▲ 미국 호흡기 보호장비 시장규모 및 전망

▲ 3M의 Vflex 마스크(좌), honeywell의 self-contained breathing appatus(중) Mine safety Appliances의 마스크(우

▲ 마스크 생산 및 소재기술_국내 및 국외 선도기업

▲ 보건용 및 일반(공산품) 마스크의 국내 인증 비교표