▲ ▲폴리실리콘 가격 전망(2008~2013) (자료:솔라앤에너지). ▲폴리실리콘 가격 전망(2008~2013) (자료:솔라앤에너지)

■매력적인 시장, 폴리실리콘

폴리실리콘은 여전히 매력적인 시장이다. 태양광산업의 생산규모 확대와 고효율화, 원가하락의 영향으로 그리드 패러티(Grid parity:태양광으로 전기를 생산하는 단가와 화석연료를 사용하는 기존 화력발전 단가가 동일해지는 균형점) 달성이 2015년으로 예상되고 있으며 2020년 태양광 발전 수요는 현재 약 9 배 수준인 113GW로 예상되고 있다.

이에 폴리실리콘 수요 또한 2020년 올해 보다 5배 급등한 65만4,000톤으로 확대될 전망이다.

또한 폴리실리콘 가격하락에도 불구하고 헴록(Hemlock), OCI, 바커(Wacker) 등 원가와 품질 경쟁력을 가진 ‘빅(Big) 3’ 공급업체의 영업이익율은 30~40%로 높은 편이며 OCI의 경우 올해 연말 재고가 없을 정도로 호황을 누리고 있다.

빅3 업체들은 장기계약을 통한 선수금을 이용 규모의 경제를 달성하기 위한 증설에 박차를 가하는 중이다. 이들 업체는 특히 고순도 10-nine(99.99999999%) 이상의 폴리실리콘 수요증가에 대응할 수 있는 기업들로서 특수가 기대되고 있다.

▲ ▲2008~2012년 태양전지용 폴리실리콘 수요/공급전망 (자료:디스플레이뱅크). ▲2008~2012년 태양전지용 폴리실리콘 수요/공급전망 (자료:디스플레이뱅크)

■공급과잉에도 불구 투자 계속

태양전지용 폴리실리콘은 2008년 공급부족으로 가격이 최고점을 기록한 이후, 하반기부터 시작된 전세계 금융위기로 인한 수요감소, 다수의 신규 생산업체의 참여 등으로 인해 지난해부터 공급과잉으로 전환됐다.

전문 리서치 회사인 디스플레이뱅크에 따르면 지난해 세계 태양전지용 폴리실리콘 생산은 7만3,900톤으로 수요 대비 7.9% 과잉 생산됐다. 올해 폴리실리콘 생산량은 주요 폴리실리콘 생산업체의 공격적인 투자로 전년 대비 약 47% 늘어난 13만톤에 달해 공급과잉은 약 16%로 늘어날 전망이다.

이러한 공급과잉현상은 내년 최고점을 찍은 후 2013년부터는 서서히 균형을 찾을 것으로 예상됐다.

또한 태양광 리서치 전문 회사인 솔라앤에너지에 따르면 올해 폴리실리콘 현물가격의 급격한 하락세는 3, 4분기 안정세에 진입해 53달러/kg을 유지하고 공급과잉이 최고를 기록하는 2011년에는 40달러대에 진입할 것으로 전망됐다.

그러나 이런 상황에서 헴록, OCI, 바커 등 폴리실리콘 공급 선도업체들은 오히려 증설에 박차를 가하고 있다.

▲ ▲빅3 폴리실리콘 생산업체들의 생산캐파 추이 (자료:각 사 발표 및 OCI Analysis)). ▲빅3 폴리실리콘 생산업체들의 생산캐파 추이 (자료:각 사 발표 및 OCI Analysis))

■불꽃 튀는 폴리실리콘 ‘빅3’

세계 최대 폴리실리콘 생산업체인 헴록은 최대주주인 다우코닝의 지원 하에 2015년 7만7,000톤까지 증설하겠다는 목표를 최근 밝혔다. 현재 3만6,000톤의 생산능력을 2012년 4만6,000톤으로 늘릴 계획이다.

OCI는 5,000톤규모로 진행 중이었던 증설을 최근 8,000톤으로 늘리며 내년 총 3만5,000톤의 생산능력을 보유, 후발주자임에도 불구하고 세계 ‘톱’을 넘보는 기업으로 부상하고 있다. OCI에 2위 자리를 뺐긴 바커는 올해 2만5,000톤의 생산캐파를 내년 3만5,000톤 규모로 확장한다는 목표다.

이렇듯 ‘빅 3’업체들이 증설에 나서고 있는 것은 규모의 경제를 통한 원가절감과 물량확보로 시장을 계속 장악하겠다는 포석으로 풀이된다.

■그리드 패러티 달성이 관건

헴록, OCI, 바커 등 빅3의 앞다툰 증설이 노리는 것은 그리드 패러티 달성 후의 시장이다.

태양광발전의 발전원가는 화력, 원자력 등을 이용한 발전원가보다 현재 5배가량 비싸다. 이는 태양광 모듈비용의 50%를 차지하는 폴리실리콘, 웨이퍼 등 원자재의 높은 가격과 태양전지의 낮은 효율에 의한 것이다. 이 때문에 태양광산업은 그동안 발전원가를 보장하는 각국 정부의 발전차액지원 및 세제혜택에 의존해 왔다.

그러나 태양전지의 고효율화와 원재료와 장비가격의 하락세로 인해 그리드 패러티가 달성되면 그 수요는 폭발적으로 늘어날 것으로 기대되고 있다. 태양광시장에서 55%의 점유율을 보이고 있는 독일에서 유사한 효과가 나타났다.

모듈 가격 하락폭(전년 대비 39% 하락)이 독일의 태양광 발전차액지원 금액의 하락률(10% 하락)보다 더 커지면서 지난해 하반기와 올해까지 태양광 수요가 크게 늘어 난 것이다.

OCI 백우석 대표이사는 “이탈리아, 캘리포니아 등 일조량이 많고 전기요금이 비싼 곳은 이미 그리드 패러티를 달성했다”며 “2015년 경 대부분 지역이 이에 해당할 것”이라고 예측했다.

그는 또 “진정한 그리드 패러티는 산업용이 아닌 가정용 전기요금과 태양광발전원가가 같아지는 것을 의미하며 집집마다 태양광발전을 보조금 없이도 하게 되면 그 수요는 크게 증가 할 것”이라고 밝혔다.

현재 설치 기준으로 2020년 태양광발전 수요는 지금의 약 9배, 같은 기간 폴리실리콘수요는 약 5배 증가할 것으로 OCI는 내다보고 있다.

▲ ▲주요 폴리실리콘 생산업체들의 시장점유율 추이 (자료:솔라앤에너지). ▲주요 폴리실리콘 생산업체들의 시장점유율 추이 (자료:솔라앤에너지)

■세계 시장점유 75%…TOP Tier(8공주)

세계 폴리실리콘 시장은 헴록, OCI, 바커 등 빅3와 MEMC, REC, 도쿠야마(Tokuyama), 미쓰비시 머티리얼(Mitsubishi Materrials), 오사카 티타늄 등 이른바 ‘8공주’로 불리우는 ‘TOP Tier’ 업체들이 시장점유율 75%를 차지하고 있다.

폴리실리콘 시장은 반도체 시장처럼 승자가 독식하는 시장의 성격을 띠고 있어 이들 TOP Tier들은 폴리실리콘 가격을 올리지 않고 오히려 더 하락하길 기대하고 있다. 공급과잉 속에서도 품질과 가격경쟁력을 갖춘 이들 업체들의 물량은 충분히 소화되고 있다.

특히 고효율 태양전지의 수요가 늘어나는 추세에서 10-nine 이상의 초고순도 제품의 공급은 이들 8개사에 국한돼 있어 오히려 공급부족 가능성이 점쳐지고 있다.

이에 가격과 품질경쟁력을 갖추지 못한 후발업체들은 TOP Tier들과 경쟁에서 실패하고 물러나는 형국이다. 세계적인 공급업체인 MEMC도 올해 생산량 증설 대신 웨이퍼에 중점을 두고 있는 것으로 알려졌다. 또한 중국 업체의 폴리실리콘 제조원가 60달러/kg와 TOP Tier의 30~40달러/kg는 그 차이를 극명히 보여준다.

이는 폴리실리콘 사업에 뛰어들거나 준비 중인 국내기업들의 고민이기도 하다. 중국 모듈업체 대부분이 잉곳·웨이퍼에서 모듈까지 수직계열화를 구축, 규모의 경제를 통해 유럽 모듈업체 대비 20% 이상 원가를 줄인 것과 같이 국내 후발 업체들도 수직계열화를 고려 중이다. 특히 우리나라는 세계 최고 수준의 반도체·LCD산업을 기반으로 우수한 부품·소재·장비산업을 보유하고 있어 태양광산업에서 성공 가능성이 큰 것으로 기대되고 있다.

■외국주도 시장 도전, KOREA의 ‘OCI’

후발주자임에도 불구하고 세계 최고의 폴리실리콘 생산업체로 부상한 OCI는 폴리실리콘 생산의 핵심기술인 실란가스 제조기술을 확보하고 원료인 염산, 수소, 실란가스 등 설비 보유를 바탕으로 국내에서 처음으로 폴리실리콘 양산화에 성공했다.

OCI는 전북 군산에 연산 6,500톤 규모의 제1공장, 연산 1만500톤 규모의 제2공장, 올 연말 완공예정인 연산 1만톤 규모의 제3공장과 함께 내년 10월까지 8,000톤을 추가 증설한다는 계획으로 총 연산 3만5,000톤의 생산능력을 보유하게 된다. 이로써 회사는 내년 세계 1위 생산업체인 헴록의 생산량 3만6,000톤과 어깨를 나란히 하게 된다.

특히 화학회사로서 오랫동안 쌓아온 경험과 노하우로 건설된 1만톤급 공장은 ‘세계 최초’를 기록했다는 점에서 의미가 깊다. 공장의 규모가 크면 그만큼 에너지 비용과 인건비가 절감되는 효과가 있다.

OCI는 생산규모뿐만 아니라 품질에 있어서도 우위를 점하고 있다. 회사는 9-nine급 고순도 폴리실리콘에서 한 단계 격상된 10-nine급 폴리실리콘을 전량 제조, 공급하고 있으며, 현재 일부 생산 중인 11-nine급 폴리실리콘을 국내외 4개 반도체 회사에서 테스트 중이다. 이는 반도체용 폴리실리콘 생산 계획을 포함해 제품의 높은 품질을 대내외에 알리겠다는 의도로도 해석된다.

OCI는 폴리실리콘 현물가격이 450달러/kg까지 급상승했음에도 다른 생산업체들과 달리 장기계약을 고집해 수요처의 신뢰를 얻었다는 평가를 받고있다. OCI의 계약기간은 5~7년정도, 선수금은 15% 수준으로 알려져 있다.

회사는 생산량의 90%를 중국, 미국, 대만, 일본 등에 수출하고 있으며 빠른 시장회복을 보이는 중국 등 아시아 지역 수출비중이 72%에 달하며 지난해 ‘10억달러 수출탑’을 수상한 바 있다.

모듈과 시스템을 아우르는 수직계열화 계획은 없는 것으로 알려져 있는데 이는 강점에 역량을 집중, 해당 분야 최고를 지향해온 회사 특유의 경영방식이 드러나는 예다.

이른바 ‘선택과 집중’ 전략으로 불모지였던 국내 폴리실리콘 업계의 총아를 넘어 세계의 맹주로 도약하고 있는 OCI는 국산 폴리실리콘이 진입하지 못하고 있던 반도체용 초고순도 폴리실리콘 시장에도 진출을 모색중이며 ‘깊이를 통해 외연을 확보하는’ 방식으로 수요확대에 나서고 있어 향후 더욱 탄탄한 성장세가 기대된다.

▲ ▲태양광 밸류체인. ▲태양광 밸류체인

■국내 기업 진출 잇따라…수직계열화

OCI에 이어 KCC는 2008년 착공에 들어간 이후 올해 2월 충남 대산에 폴리실리콘 6,000톤(자체 3,000톤, (주)KAM 3,000톤)규모의 공장을 준공했다.

KCC의 강점은 현대중공업과의 협력을 통해 폴리실리콘에서 시스템까지 아우르는 수직계열화다.

KCC는 폴리실리콘 사업에 진출하면서 현대중공업과 51:49로 합작투자해 ㈜KAM을 설립하고, 양사가 폴리실리콘의 의무적인 공급 및 구매에 대해 합의함으로써 상호 안정적인 수요처와 공급선을 확보하는 전략적 제휴관계를 맺고 있다. KCC는 지난해 1월 현대중공업과 약 6억달러의 폴리실리콘 장기공급계약(2010~2015년)을 체결했고 미국 SPI(Solar Power Industries)사 등과도 품질테스트를 거쳐 4억7,700만달러의 계약을 성사시켰다.

KCC는 폴리실리콘 사업을 차세대 주력산업으로 선정, 생산규모를 향후 1만8,000톤으로 증설해 세계 TOP Tier에 들어간다는 계획이다. 향후 11-nine의 초고순도 제품을 생산하겠다고 나선 KCC이지만 본격적인 제품생산과 생산규모 증설이 가시화돼야 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 보인다.

한국실리콘은 웨이퍼생산업체 오성엘에스티와 태양전지생산업체 신성이엔지가 76:24로 합작투자해 설립한 회사다. 한국실리콘은 주주인 오성엘에스티와 신성홀딩스를 통한 폴리실리콘~태양전지의 수직계열화로 품질 향상과 원가 절감을 기대하고 있다.

지난 2월 전남 여수에 3,200톤규모의 폴리실리콘 공장을 완공한 한국실리콘은 국내 업체 가운데 두 번째로 폴리실리콘 생산설비를 확보하고 순도 9-nine급 제품을 생산할 수 있게 됐다. 회사는 미국 쿤칼(Kuncal)과 10년간 4억달러(5,000톤), 오성엘에스티·신성홀딩스와 5년간 3억달러(4,500톤) 등 총 7억달러 규모의 공급계약을 체결하는 등 생산량의 70%를 장기공급물량으로 확보한 상태다. 회사는 자체기술을 통해 내년까지 생산규모를 4,800톤으로 확대할 예정이다.

그러나 초기 시설투자금액이 대부분 주주사의 출자금 및 선수금인 상황에서 주주사가 중소기업이어서 규모의 경제를 위한 투자금을 어떻게 충당할 것인지에 대한 문제가 남아있다. 지난 6월 제기된 삼성전자로의 한국실리콘 매각설은 이와 관련이 깊다는 분석이다. 한국실리콘은 최근 국내외 상장을 계획하고 있다고 밝혀 얼마나 투자비를 확보할 수 있을 것인지 귀추가 주목되고 있다.

웅진폴리실리콘은 웅진홀딩스를 최대주주로 2008년 7월 설립돼 경북 상주에 5,000톤규모의 폴리실리콘 공장을 건설, 올해 하반기 완공을 앞두고 있다. 웅진실리콘은 계열사이자 잉곳 전문업체인 웅진에너지와 현대중공업이라는 안정적인 수요처를 확보했다.

웅진에너지는 웅진홀딩스와 미국 유명 태양전지업체인 선파워(SUNPOWER)가 합작설립한 회사로 세계 잉곳·웨이퍼 시장의 3.8%(335MW)를 차지하고 있다. 웅진폴리실리콘은 지난해 1월 현대중공업과 약 5억달러의 장기공급계약(2011년~15년)을 체결, 공장설립 5개월만에 성과를 올렸다.

회사는 11-nine 수준의 폴리실리콘 양산을 목표로 하고 있다. 잉곳 전문업체인 웅진에너지를 통해 품질 검증이 가능하나 대내외에 시제품 테스트를 받지 못했다는 단점이 있다. 웅진그룹은 태양광사업을 기반으로 2015년까지 매출 15조원, 영업이익 2조원을 목표로 하고 있다.

이밖에 폴리실리콘 사업 진출을 계획 중인 기업들은 LG, 삼성, 한화, SK 등 대기업들이 있다.

LG화학은 지난해 2분기 실적설명회에서 폴리실리콘 사업이 투자 우선순위에서 밀렸다고 밝힌바 있다. 그러나 태양광 분야를 그룹차원에서 4대 성장동력으로 선정한 점과 LG화학이 폴리실리콘에 진출 시 실트론(잉곳·웨이퍼)-LG전자(셀·모듈)-시스템(LG CNS, LG솔라에너지)로 이어지는 그룹 차원의 수직계열화는 회사의 강점이다.

반도체·전자분야의 실력자 삼성도 만만치 않다.

지난 5월 삼성 이건희 회장은 경영에 복귀하며 △태양전지 △자동차용 전지 △LED △바이오 제약 △의료기기 등 5대 미래 신산업 분야에 2020년까지 23조3000억원을 투자한다고 밝혔다. 이중 태양전지는 결정계를 시작으로 추후 박막계까지 나아가 오는 2020년까지 총 6조원을 투자, 매출 10조원, 고용 1만명을 창출한다는 계획이다.

이와 함께 최근에는 태양광사업의 수직계열화를 선언함에 따라 태양전지의 핵심소재인 폴리실리콘사업 진출이 가시화되고 있다. 폴리실리콘 화학 계열사인 삼성정밀화학이 맡게 될 것으로 내다보고 있다. 최근 삼성정밀화학이 MEMC와 국내 폴리실리콘 합작공장 설립을 위한 논의를 진행하고 있는 것으로 알려졌다.

또한 삼성코닝정밀소재가 잉곳·웨이퍼 생산을 맡게 될 전망이어서 삼성은 삼성정밀화학(폴리실리콘)-삼성코닝정밀소재(잉곳·웨이퍼)-삼성전자(셀·모듈)-시스템(삼성에버랜드, 삼성물산)으로 이어지는 라인업을 구축하게 된다.

SK케미칼도 폴리실리콘 사업 진출을 적극 추진 중이다. SK케미칼은 지난해 5월 대만의 원천기술업체인 SREC와 폴리실리콘 기술도입 검토 양해각서(MOU)를 체결하고 울산공장에서 테스트 설비를 운영 중이다.

사업검토를 거쳐 올해 연산 5,000톤규모 폴리실리콘 제조 공장을 설립할 것으로 예측되고 있다. 폴리실리콘 진출이 성공할 경우 SK그룹은 SKC솔믹스(잉곳·웨이퍼)-SKC(셀·모듈)-SK에너지(시스템)라는 수직계열화를 이루게 된다.

한화 역시 그룹차원에서 태양광사업에 대한 의지를 보이고 있다. 김승연 회장은 “미래의 경쟁우위를 선점하기 위해서는 태양광, 자동차부품소재 사업 등 새로운 성장동력 발굴에 전력을 다해야 한다” 며 여러 번 이 분야에 대한 의지를 밝힌 바 있다. 이는 지난 3일 중국에 위치한 세계 4위 태양광 모듈 생산 업체 솔라펀파워홀딩스를 4,300억원에 인수하며 증명됐다. 이번에 인수한 솔라펀파워홀딩스는 잉곳에서 모듈에 이르는 생산기술을 가지고 있어 한화의 태양광 사업은 탄력을 받을 전망이다.

또한 최근 한화케미칼의 홍기준 사장을 단장으로 솔라사업단을 운영 중이며 대대적으로 폴리실리콘, 잉곳·웨이퍼, 모듈에 이르는 연구개발자와 엔지니어 등 채용에 나섰다. 한화케미칼은 현재 폴리실리콘 사업을 검토 중이며 공장건설에 상당한 시간이 걸림을 감안했을 때 해외 기업과의 M&A에 무게가 쏠리고 있다.

▲성장세 지속 폴리실리콘

최근 국내외 폴리실리콘업체들은 앞다퉈 생산량 확대에 열을 올리고 있다.

이는 반도체 및 태양전지사업의 발전으로 폴리실리콘이 국내 新성장사업으로 주목받고 있기 때문이기도 하지만 국내를 뛰어넘어 세계 시장의 성장을 기대하고 있는 것으로 볼 수 있다.

솔라앤에너지에 따르면 특히 독일을 중심으로 신흥 시장인 체코와 이탈리아의 약진으로 올해 세계 태양광발전규모는 전년대비 무려 130% 늘어난 16.6GW가 될 전망이다. 이는 300억달러 시장규모로서 독일, 이태리, 일본, 미국 등에서 그린에너지에 대한 국가적인 지원이 지속적으로 이루어졌기 때문으로 분석된다. 이에 국내 태양광 셀·모듈을 생산 업체들은 이미 연말까지 생산물량이 전량 예약된 상태다.

업계 전문가는 최근 폴리실리콘 가격이 반등한 것도 이러한 후방산업에서의 폭발적인 수요증가에 의한 것으로 평가했다. 이러한 성장세는 중국, 인도, 프랑스 시장으로 인해 2014년에는 배가 늘어난 37.2GW가 될 전망이다.

따라서 세계 각국 태양광 사업자들의 ‘기싸움’은 한 층 더 격화될 것으로 예상된다.

최근 사우디아라비아 정부는 태양광산업 육성을 목표로 폴리실리콘 생산공장 건설 추진계획을 발표했다. 사우디가 추진하는 폴리실리콘 공장의 생산량은 연간 1만2,000톤 규모로 알려졌다.

중국 기업들 역시 폴리실리콘 시장 진출에 많은 노력을 기울이고 있지만 아직까지 고순도 제품생산에서 기술력의 부족이 현격하다는 지적을 받고 있다.

이에 대해 국내 폴리실리콘 생산업체 관계자는 “최근 몇 년 전 폴리실리콘의 지속 성장이 예상되고 ‘황금알을 낳는 거위’로 까지 인식되면서 누구나 진출할 계획이었지만 결국 단기간 기술력으로 따라오기 힘들다”며 후발국과의 경쟁에서 우위를 자신했다.

그는 또 “그 만큼 폴리실리콘의 수요는 당분간 지속될 전망”이라고 세계적인 시장진출 러시를 수요확대의 방증으로 평가했다.

이처럼 지속적인 수요확대가 예상되는 가운데 이미 규모의 경제를 실현하고 있는 기업들이 늘어나고 있는 폴리실리콘 업계는 향후 기술력을 앞세운 소수의 대규모 제조사가 과점에 가까운 지배력을 행사할 것으로 전망된다.

서서히 닫히기 시작한 ‘기회의 문’을 통과하기 위해 후발업체가 갈 길은 아직 멀고, 남겨진 시간은 그리 많지 않다. 다소 여유있는 편이라고는 하지만 선발업체들 역시 선두권 내 자리다툼이 더욱 격렬해질 전망이다.

그리드 패러티 도래를 앞두고 짙은 전운(戰雲)이 감돌고 있는 세계 폴리실리콘 시장에 세계 경제의 이목이 집중되고 있다.