▲ ▲석유화학 단지 전경. ▲석유화학 단지 전경

■ 탄산가스(CO₂) 도입배경

우리나라 탄산산업은 지난 1970년대 산업근대화와 함께 본격적으로 시작됐다.

탄산은 철강분야의 용접 및 화학분야에 주로 쓰이며 우리나라 산업 발전과 함께 꾸준한 성장을 해왔다.

지난 60년대 말 미군의 벙커-C유 연소방식에 의해 생성된 탄산을 음료에 투입하면서 시작된 국내 탄산시장은 70년대 초 나주비료(現 LG화학) 수소공정에서 부산물로 제조돼 드라이아이스를 생산·판매한 것이 사업의 효시로 알려져 있다.

업계 한 관계자는 “탄산시장은 80년대 초까지 성장해 오다가 80년대 당시 산업합리화 정책의 일환으로 대대적인 구조조정이 이뤄지면서 일부 원료공급처가 합병 또는 폐쇄돼 이때부터 공급부족에 따른 파동이 90년대까지 이어져 왔다”고 말했다.

이후 탄산관련업계의 노력과 시설 증축 등으로 탄산파동을 종결시킨 것으로 알려졌다.

지난 2002년 2월18일 남해화학은 채산성 관계로 탄산생산을 중단해 제2의 탄산 파동을 불러일으키기도 했지만 관련업계에서는 생산시설을 증축해 어려운 순간을 넘기기도 했다.

탄산(드라이아이스)은 초창기 ‘빙과류’의 보냉용으로 각광을 받았다.

업계 한 관계자는 “초창기 빙과류의 박스는 얼음을 넣어 빙과류의 녹는 것을 방지했으나 얼음은 물로 변해 빙과류를 오래 보관할 수 없었지만 이에 대한 대체물로 드라이아이스는 상당한 호응을 받으며 기하급수적으로 늘어났었다”고 말했다.

하지만 국내의 경제성장과 더불어 각 가정과 슈퍼마켓에 냉동고가 등장하면서 한동안 수요량이 급격히 줄어들었다. 이후 국민생활수준이 선진화되면서 일본 등 선진국과 같이 고급형 아이스크림의 보냉용과 여름철 각종 식품의 장기보존용으로 또다시 시장확대의 장을 마련했다. 액체탄산 부분에서도 이 시기와 맞물려 처음에는 대부분 음료용으로 사용되다가 용접용으로 수요분야가 늘어나면서 조선 및 철물구조 자동용접기용으로의 대량공급이 전환된 상황이다.

이를 근거로 현재 탄산의 수요는 청량음료(사이다, 콜라, 맥주), 냉각제, 용접용 가스, 냉동용 소화기, 주물제조, 요소비료합성 등으로 사용이 광범위해졌다.

▲ ▲국내 L·CO2 업체별 생산 현황. ▲국내 L·CO2 업체별 생산 현황

■ 국내 시장 1,000억 규모

국내 탄산시장 규모는 1,000억원 규모로 추정되고 있으며 용도별로는 산업용이 50%가량 차지하며 식품용으로는 20%, 드라이아이스 15%, 기타화학계통에서 10% 정도를 차지하고 있다.

지난해 국내 탄산메이커 6개사는 총 매출 936억3,000만원을 기록했다. 이는 전년 대비 4.5% 감소한 것이다. 영업이익은 156억6,000만원으로 전년과 비교해 38.1% 감소했다. 당기순이익도 전년 대비 31.7% 감소한 156억5,000만원을 기록했다.

지난해 탄산메이커 매출 1위인 태경화학은 378억원의 매출을 올렸다. 이는 전년 대비 0.8% 감소한 것이다. 영업이익은 73억원으로 전년 대비 27% 감소했다. 당기순이익도 27.6% 감소한 71억원을 기록했다.

선도화학은 지난해 191억4,000만원의 매출을 올려 전년 대비 2.4%의 매출 증가율을 기록했다. 반면 영업이익은 전년 대비 41.9% 감소한 27억2,000만원을 올리는데 그쳤다. 당기순이익도 전년 대비 22% 감소한 38억원을 기록했다.

한유케미칼의 지난해 매출은 166억7,000만원으로 전년 대비 15.9% 감소했다. 영업이익은 전년과 비교해 49.5%나 감소한 31억2,000만원에 그쳤고 당기순이익도 48.3% 감소한 23억7,000만원에 머물렀다.

유진화학은 지난해 144억8,000만원의 매출을 기록했다. 이는 전년 대비 5.1% 증가한 것이다. 유진화학의 영업이익은 19억1,000만원으로 전년 대비 25.5% 감소했다. 당기순이익도 8% 감소한 23억7,000만원을 기록했다.

창신화학은 지난해 121억3,000만원의 매출을 달성해 전년 대비 2.3% 감소를 기록했다. 같은 기간 영업이익은 17억4,000만원으로 25.5% 감소했고 당기순이익은 12억1,000만원으로 33% 감소했다.

동광화학은 지난해 79억원의 매출을 올려 전년 대비 11.9%의 매출 감소를 나타냈다. 영업이익은 전년 대비 62.7% 감소한 7억9,000만원을 달성했고 당기순이익은 37.2% 줄어든 11억7,000만원을 올렸다.

이처럼 최근 매년 되풀이 되고 있는 탄산메이커들의 영업실적 하락은 신규업체의 진입 및 경쟁사의 설비 증설 등으로 인한 액체탄산의 공급과잉과 주 수요처인 조선업종의 불황 등 전반적 경기 침체로 인한 수요감소로 인한 것이다. 또한 전년 대비 액체탄산 및 드라이아이스 판매량 감소 및 단가인하는 업체들의 고민을 깊게 만들고 있다.

그러나 지난해 국내 조선사 수주가 전년 대비 약 70% 늘어나는 등 수주 불황이 끝을 보이고 있고 기 수주한 물량에 대한 작업이 본격적으로 이뤄지고 있어 올해 탄산메이커들의 경영실적은 ‘플러스’로 돌아설 것으로 전망되고 있다. 또한 업체들이 PSA공법 등 새로운 공정 개발과 함께 그린하우스, 건자재 폐기물 처리에 탄산 적용 등 수요처 확대를 위한 자구책을 마련 중인 것도 이러한 전망을 밝게 하고 있다.

■ 각 사별 생산능력

각 업체별 생산현황은 삼성토탈, 호남석유화학, 이수화학, LG화학, 에어리퀴드코리아 등 원료공급처를 확보하고 있는 태경화학이 최대 22여만톤을, 현대오일뱅크, 풍국주정, 진로주정, LG화학의 원료가스를 정제해 공급받는 선도화학이 19만여톤, 호남석유화학, LG화학 등에서 가스를 공급받는 창신화학이 18만여톤, SK의 한유케미칼이 13만여톤, S-Oil의 동광화학이 4만9,500톤, LG화학, 서안주정에서 한국탄산이 1만3,000톤, 삼성BP화학, 삼성토탈, LG화학의 덕양에너젠이 6만6,000여톤, 그 외의 서영주정, 일산주정, 무학주정, 창해에탄올이 총 3만6,000톤을 생산하고 있다.

국내에서 생산되는 액체탄산은 하루 평균 2,955톤으로 이중 60%가 성수기(5월부터 9월까지)에 생산되고 수요처 등지에 공급된다.

■ 팔방미인 CO₂

탄산가스는 전 산업에 사용되고 있으며 쓰임새가 다양하다.

용도별로는 산업용(Inert Gas로서 용접용, 소화용, 탱크 Purge Gas용, 급속냉각제, 주물공업의 이형제, 산화방지제, 가연성위험물 저장탱크의 Sealing용, CO2 gas laser 충진용)이 50%가량 차지하며 식품용(맥주 및 탄산음료의 식품첨가물 등)으로는 20%, 드라이아이스 15%, 기타(△농업용 : 식물성장촉진제, 곡물의 저장, 감의 탄닌산 제거(당도유지), 채소와 과일의 저온 저장용 -CA(Controlled Atmosphere)Storge △의약품용 : 국소마취제, 살충제, 소독가스(E.O와 혼합가스), 인큐베이터용 △화학 원료용 : 요소(Urea), 소다회(Soda Ash) 제조용 △기타 : 수처리 및 폐수처리 - PH control(염색단지, 댐과 터널공사장), 담배의 Puffing, 가축의 도살, 분무기 중진용(화장품, 의약품, 살충제 등)에서 10%정도를 차지하고 있는 것으로 조사됐다. 용접에 주로 사용됐던 산소가 금속절단용으로 수요가 늘어남에 따라 탄산용접이 늘어나는 추세로 향후 산업용 이산화탄소의 수요는 크게 증가할 것으로 보는 이도 있다. 이밖에도 결혼식장, 쇼무대 등에서의 분위기 연출용과 화훼분야에서의 수요는 일정량이 확보된 상황이지만 연관된 수요를 이끌어 내기 위한 연구가 지속적으로 필요한 부분이다.

액체탄산 부분에서도 처음에는 대부분 음료용으로 공급되다가 용접용으로 수요분야가 늘어나면서 조선 및 철물구조 자동용접기용으로의 대량공급이 전환된 상황이다.

이를 근거로 현재 탄산의 수요는 청량음료(맥주), 냉각제, 용접용 안정가스, 냉동용 소화기, 주물제조, 요소비료합성 및 엽연초 건조 등이 주종을 이루고 있다.

하지만 최근에는 탄산생산업체들의 수요처가 한정되면서 새로운 탄산 수요처 발굴에 노력하고 있으며 이 중 의료용과 환경(수처리 및 폐수처리)에 적용하는 사업에 투자의 바람이 불고 있다.

▲ ▲드라이아이스. ▲드라이아이스

■ 위기의 탄산업계

최근 탄산업계는 공급물량의 급속한 증가와 산업계의 전반적인 침체와 더불어 수요량마저 현저하게 줄어드는 이중고를 겪고 있는 실정이다.

최근 몇 년 사이 탄산 시장의 최대 수요처인 조선업계 등이 중국이나 동남아로 이전하고 식료품 첨가물로 사용되던 것이 질소로 대체, 빙과류 운반에 사용되던 드라이아이스 대신 냉동탑차 전환 등의 요인으로 탄산수요가 지속적인 감소 추세다.

또한 미과즙이나 알칼리성 이온음료 같은 비탄산음료의 부상으로 콜라와 사이다 등 탄산음료가 시장에서 밀려나고 있다고 음료업계의 관계자는 말한다.

업계에 따르면 올 상반기 음료시장 전체 매출은 미과즙음료의 성장에 힘입어 지난해 같은 기간에 비해 소량 신장했으나 탄산첨가물인 콜라와 사이다의 판매가 극히 부진했던 것으로 조사됐다.

과거 지난 1997년 이전에는 그야말로 없어서 공급하지 못할 정도로 탄산업계는 전성기를 누렸다.

이 시기의 성수기 파동 때는 주요 수요처인 빙과사 및 음료사, 조선사 등의 구매담당자들이 각 탄산제조업체의 출하량을 파악해가면서까지 물량확보에 여념이 없었고 조선사의 경우 회사 총수가 나서서 진두지휘하며 탄산 수급량 제때 맞추기에 동분서주했다는 말이 전해질 정도였다고 한다.

하지만 1998년 대산단지에서의 대규모 생산체제 돌입과 더불어 바야흐로 탄산분야도 공급과잉이라는 대전제가 붙는 업종으로 탈바꿈되면서 업계간 경쟁이 치열해져 현재에 이르고 있다. 탄산은 5∼9월이 성수기로 식음료 등의 첨가제로 많이 사용된다.

하지만 9월부터 다음해 4월까지 비수기로 접어들게 된다. 이로 인해 업체들간의 과당경쟁이 더욱 극심해 진다고 업계 관계자들은 말한다.

또 다른 관계자는 “업체들 간의 과당경쟁도 한 몫을 했지만 그 무엇보다 국내 업체의 해외 진출이 커다란 영향으로 보인다”고 말했다.

탄산업계가 과거의 전성기를 다시 한번 구가하기 위해선 무엇보다 단가경쟁 자제와 신규수요 개발 및 연구를 통한 시장확대에 보다 많은 노력이 필요할 것으로 보인다.

한편 탄산업계의 관계자들은 “탄산가격하락을 방지키 위해서는 그 무엇보다 업체들간의 협조가 절실히 필요한 때”라며 “업체들간의 기술 및 정보교류를 통해 신수요처 발굴 및 공동연구가 필요하다”고 강조했다.

■ 탄산 연구개발 과제는

전 세계적으로 파악되고 있는 탄산의 수요는 세부적으로 100여가지로 추정되고 있으나 국내에서 사용되는 탄산의 수요현황은 용접, 음료용, 식품냉동용, 화학분야 등에 한정돼 있다고 한다.

업계 한 전문가는 “현재 업계는 탄산 활용을 위한 신수요처 발굴과 많은 연구를 하고 있다”며 “탄산의 가능성을 봤을 때 무수하게 수요창출이 가능한 분야”라고 말했다.

물론 단순 용도에서부터 레이저, 스노우쿨링이나 오폐수 처리, 식품냉동 등에 대한 기술적인 부분으로 세분화할 경우 각각의 사업분야가 무수히 많겠지만 실질적으로는 기업 상호간의 견제로 인해 기술영업을 접목시키지 못해 과거 질소나 아르곤에 시장을 내주고도 시장확대에 소극적이라는 게 업계 자체의 분석이다.

최근 몇 년사이 각 업체별로 액체탄산의 수요창출노력이 활발하게 진행되고 있는 분야로는 물류시스템에 대한 접목이다.

이는 그동안 냉동탑차에만 의존해 오던 냉장·냉동 물류업계의 새로운 시스템 도입의 하나로 액체탄산을 특수제작된 스티로폼박스나 컨테이너 등에 주입해 원하는 시간동안 일정온도를 유지시켜주는 방법이다.

특히 박스나 컨테이너 단위로 온도를 관리하기 때문에 한 대의 차량에 다양한 온도를 필요로 하는 물품을 혼재할 수 있어 택배 등에서 제품보장과 함께 물류비 절감에도 탁월한 효과를 발휘할 수 있다.

국내 경북 청도의 영농연구단체가 개발한 드라이아이스 이용 과수숙성법이 소개돼 탄산의 신수요개척을 기대하게 했다.

이 방법은 포장박스 내부에 소량의 드라이아이스를 투입해 감의 떫은 맛을 탄소동화작용으로 제거하는 동시에 유통기한을 일주일 이상 연장, 보관할 수 있다는 설명이다.

이 같은 방법을 통해 비닐하우스용 화훼재배와 제주 감귤재배 등 주로 식물의 탄소동화작용과 관련한 연구를 지속적으로 실시하는 것은 물론 지방의 영농관련 연구단체와 연계한 탄산이용 영농기법의 활성화를 유도하는 것도 수요개척을 위한 방법 중 하나일 것이다.

중소기업진흥공단은 탄산을 이용해 주물의 형틀을 재사용할 수 있는 방법을 개발하기도 했다.

이 ‘탄산이용 재생 주형법’은 모래와 규산소다를 혼합한 뒤 탄산을 불어넣는 방식으로 규산소다와 탄산이 화학반응을 일으켜 모래를 단단하게 굳게해 주물의 형틀을 만들 수 있도록 했다는 것이다.

그리고 단열재 발포용 가스로 탄산을 사용하는 방법도 점차 그 수요가 증가되는 것으로 나타났다.

기존 단열재의 생산방식은 폴리에틸렌수지를 이용해 고발포 단열보온제품으로 만들기 위해 부탄으로 가압시킨 후 고압의 액체상태로 유지했다가 최종 압출기 주입기로 이송, 제품을 생산하고 있다.

하지만 탄산(-78.5℃)을 이용할 경우 부탄(-12.5℃)보다 비점이 높기 때문에 냉각효과가 우수한 동시에 위험성이 적고 경제성이 높아 대체 사용이 적합할 것이라는 설명이다.

세계적으로 환경보호에 대한 관심이 높아지면서 알칼리성 산업폐수처리에 탄산을 이용한 중화방법도 주목을 받고 있어 신규 수요창출의 청신호를 나타내고 있다.

산업폐수의 탄산이용 처리방법은 하수처리장의 하수탱크에 연결된 소형관을 통해 탄산을 주입, 소형관의 미세한 구멍에서 입자형의 기포를 발생시킴으로써 폐수와 화학반응을 유도해 중화하는 방법이다.

탄산이용 중화방법은 최근 모업체에서 상용화되고 있는데 양질의 폐수를 배출할 수 있고 설비 수명이 길어진다는 장점에 따라 기존에 사용되고 있는 황산이용 폐수처리보다는 경제성이나 유해성에서 보다 유리한 조건을 갖고 있다는 것이다.

앞으로 탄산이용 중화방법이 보편화될 경우에도 염색공단, 제지공장 등 주요 폐수발생업체를 통한 영업이 가능할 것으로 보여 보다 적극적이고 기술적인 접근이 요구된다.

이러한 수요개발에 대한 노력이 해외에선 지속적으로 연구되고 있는 부분이긴 하지만 국내에선 별다른 진척도를 보이지 않고 있어 다소 아쉬움을 갖게 한다.

앞으로 탄산업계의 번영을 위해 지향해야할 사업적 모토가 급속냉동, 식품첨가 등 여타 가스의 수요대체는 물론 산업발전의 기여도를 높이는 차원에서 환경문제에도 관심을 갖고 지속적인 수요개발 노력과 함께 공존을 위한 협조체제 구축도 필요하다는 사실을 반드시 염두에 둬야할 것이다.

▲ ▲탄산메이커 6社의 최근 3년간 경영실적. ▲탄산메이커 6社의 최근 3년간 경영실적