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수입 대체로 향후 국내 업체 주도권 우위 경쟁
세계적인 경기 불황으로 인해 현재 기타 산업은 물론 산업용가스업계도 고유가와 경기침체로 시름하고 있다. 하지만 전자·반도체 분야 등의 예상외의 선전에 힘입어 전자·특수가스 업종은 꾸준한 수요량 증가로 성장과 반목이 이어질 것으로 보이나 산업용가스업계의 전체실상은 가격불안과 수급조절력 미약 등으로 전망자체는 그다지 밝지 않을 수도 있을 것으로 예측된다.
이처럼 정확한 예측이 어려운 상황에서 그나마 첨단산업의 시대적 흐름을 반영하며 초고순도가스와 전자·특수가스를 비롯해 차세대 에너지로 각광 받고 있는 수소 등의 성장속도는 향후 전체 시장에서의 지배력을 크게 강화할 있을 것으로 전망된다.
이에 본지는 산업용가스의 기본 틀을 비롯해 현재 산업용가스의 국내외 상황 및 특수가스의 시장상황을 분석해 보고자 한다.
<편집자 주>
■ 산업용가스의 시장 현황 및 유통구조
산업용가스는 정유, 화학, 제약, 철강, 건설, 조선, 전기·전자, 의료 등 다양한 제조업에 사용되는 산소, 질소, 아르곤 등을 의미하는 산업용가스는 크게 일반가스(Air Gas), 혼합가스(Synthetic Gas), 특수가스(Specialty Gas)로 나눌 수 있다.
현재 산업용가스의 세계 시장규모는 대략 5백90억 달러로 알려져 있으며 가스별 비중은 일반가스 63%, 혼합가스 32%, 특수가스 6%인 것으로 추정된다.
산업용가스의 시장산업구도는 세계적으로 Linde, Air Liquide, Air Products, Praxair 등 4대 메이저 업체의 시장점유율이 70%를 상회하며 한국 시장 역시 이들의 자회사와 합작법인이 주도하고 있는 상황이다.
산업용가스는 유통방식에 따라 마진구조가 다르며 온사이트(On-site, Pipe Line), 벌크(액체가스)배송, 실린더 운반 등의 3가지 유통방식이 주로 이용된다.
먼저 온사이트 방식을 살펴보면 액체 또는 기체가스를 파이프라인을 통해 수요처에 직접 공급하는 방식을 의미한다. 수요처의 생산시설이나 인근에 생산공장을 설치하는 형태로 대규모 자본이 투입되면서 장기공급계약으로 진행되는 것이 일반적이며 전기, 수도와 같은 유틸리티 비용과 원재료 가격변화가 판매가격에 반영되는 구조로 업체가 일정 수준의 마진을 장기간 확보할 수 있는 장점을 갖고 있다.
둘째로 액체가스 배송방식인 벌크시스템은 온사이트보다는 단기공급이지만 3~5년간의 계약 위주로 거래되며 탱크로리 등을 통해 운반되는 형태를 말한다. 벌크시스템은 액화비용과 운송비용(유류비, 인건비 등) 등이 반영되기 때문에 온사이트 방식보다 고가의 가격이 형성되고 있다.
또 실린더 운반방식은 패키지 가스로도 불리며 소규모 수요처나 특수가스 등 소량의 가스 판매에 적용된다.
실린더 방식이 온사이트 방식과 가장 큰 차이점은 기술적 능력과 고객과의 관계보다는 적시 배달 가능 여부 등이 중요한 점이다. 때문에 제조업체에서 벌크로 구매한 충전업계가 실린더에 충전한 후 판매소나 수요처에 공급하기도 한다.
현재 글로벌 메이저 업체들은 대체로 실린더 사업부분을 Cash Cow(흑자 부문)로 여기고 있으나 대량공급을 통해 안정적인 마진이 장기적으로 확보되는 온사이트 사업에 역량을 좀 더 집중하고 있는 상황이다.
■ 산업용가스 시장 향후 5년간 年 7.8% 성장 예상
현재 정유, 철강 등 수요산업의 설비투자 및 생산증가에 힘입어 산업용가스 시장은 향후 5년간 연평균 7.8%의 성장이 가능할 것으로 전망되고 있다.
가스별로 살펴보면 현재 반도체와 철강 등의 호황으로 질소와 산소시장 규모가 가장 크지만 성장률 면에서는 수소 시장이 가장 높을 것으로 예측된다.
화학정제시설의 투자 증가로 수소 등의 수요 증가와 전세계 조강생산량 증산 등으로 인해 이들 제조공정 전반에 걸쳐 사용되는 산업용가스(수소, 산소, 질소 등)의 수요가 고성장할 것으로 보이며 이로 인한 중대형 수요처에 대한 시장상황은 안정적인 모습이라는 것이다.
이와 함께 반도체, LCD 등 첨단전자산업에서의 산업용가스 수요 또한 고집적도 제품의 점유율 상승에 따른 투자 및 생산증가, 디스플레이 대형화에 따른 수요량 증가 등의 수혜와 박막형 셀 등 신규 시장의 성장으로 인한 혼합 및 특수가스의 급성장이 눈에 선하다.
이같은 이유는 반도체, LCD, PDP 등 기존 수요 산업의 대형화와 고집적화 제품의 점유율 상승 및 투자증가에 따른 생산증가가 예상되기 때문이다.
또한 이들 전기·전자제조업에는 일반가스인 산소, 질소, 아르곤 등도 다량 사용되고 있지만 제조공정상 doping이나 chamber cleaning 등에 분위기 및 크리닝의 용도로 일정정도의 NF3, SiH4, WF6 등 고부가가치 가스가 필요하다.
특히 모노실란(SiH4)은 현재 기존 반도체 및 LCD용 수요 이외에도 박막형 태양전지의 핵심원료인 폴리실리콘 제조 시에 중간재로 사용되어 그 수요가 많아 현재 수급자체가 타이트한 상황이다.
전세계적으로도 폴리실리콘 제조업체의 수직계열화 차원의 투자가 많고 기술적 장벽이 높아 타이트한 수급의 해소는 쉽지 않을 전망이다.
■ 전자산업용 특수가스, 수요 산업 업황 호조
전자산업에 사용되는 가스는 벌크(Bulk)와 특수(specialty) 가스 등 2가지로 분류할 수 있다.
벌크가스는 반도체 제조공정에 사용되는 대부분의 가스가 이에 해당되며 제조공정 중 실리콘 웨이퍼의 산화를 막기 위한 용도이거나 다른 기능성 가스를 희석화해 운반하는데 주로 사용된다. 질소, 산소, 수소, 일산화탄소 등이 이에 속한다.
반면 특수가스는 적은 양이 사용되나 doping(반도체 웨이퍼에 붕소, 알루미늄, 인, 비소 등을 주입하는 공정)과 챔버 클리닝에 사용되는 가스이며 NF3, AsH3, PFC, BF3, C3F6, WF6 등이 대표적인 특수가스로 알려져 있다.
앞서도 밝힌바와 같이 전자용 가스 수요 성장에 가장 큰 영향을 미치는 것은 세계 반도체 및 LCD산업의 설비투자를 꼽을 수 있다.
현재 산업구조를 살펴보면 설비투자 → 생산증가 → 가스수요 증가로 이어지는 구조이며 제품 Mix의 대형화, 고집적화 역시 가스 수요의 성장 요인이다.
실제로 300mm wafer의 사용증가는 웨이퍼당 칩 수 증가와 공정에 필요한 특수가스 수요증가를 가져왔듯이 설비투자로 인한 생산증가가 가스수요 증가에 중요함을 인지할 수 있다.
일반적으로 200mm wafer대비 2.25배 이상 가스 사용이 증가한다고 한다.
또한 LCD와 같은 평판디스플레이의 시장점유율 상승도 가스 사용증가를 의미한다. 뿐만 아니라 이들과 비슷한 공정단계를 갖는 박막형 태양전지 시장 성장이 향후 추가적인 전자용 가스 시장의 성장드라이버가 될 전망이다.
■ 글로벌 산업용가스 업체, 전세계적 과점상황으로 고마진 유지
산업용가스 시장은 설비투자비 즉 고정자산의존도가 높은 자본집약적인 산업으로 진입장벽이 높은 시장이다.
전세계적으로 4개의 메이저 업체의 시장점유율이 70%에 달하며 이는 지속적인 업계의 통폐합의 결과로 분석된다.
과거 5년간 Air Liquide는 Messer를, Linde는 BOC를 인수하며 전세계 시장 점유율을 높여왔다. 산업집중도가 높다보니 경쟁이 제한적이며 제조업체의 가격결정력이 매우 크다고 볼 수 있다. 안정적인 마진이 가능한 산업구도로 수요산업의 설비투자, 생산증가의 수혜로 이익의 고성장이 가능하다.
아래 <표-3>을 살펴보면 산업용 가스 업체의 영업마진(EBIT/Sales)은 상위 4개 업체의 경우 14~23%이다. 이들보다 시장점유율이 낮은 Air Gas와 Taiyo Nippon Sanso와 같은 업체는 5~10% 수준으로 나타났다.
특히 2001년 이후 업계 전반적으로 이익률이 상승했으며 2006~2007년의 마진이 매우 양호한 것을 볼 수 있다.
이들의 주가는 모두 시장을 상회하였는데 상위 4사는 50~160%p Outperform했고 2008년 예상 PER도 S&P 500의 13~14배를 상회하는 14.2~18.4배이다.
■ 전자 특수가스 시장, 국내 기업으로 재편 움직임
한편 국내 산업용가스 시장은 글로벌 메이저업체의 자회사와 합작법인들이 주도하고 있다.
에어프로덕츠코리아가 연간 매출 4천4백억원에 달하는 최대 규모를 보이고 있고 뒤를 이어 대성산업가스, 프렉스에어코리아 등이 뒤를 잇고 있다.
하지만 지난해 SKC의 자회사인 SKC에어가스가 일본의 Taiyo Nippon Sanso와 합작법인을 설립, 2009년 하반기부터 본격적인 상업생산을 알림으로써 향후 국내 산업용가스 시장의 큰 지각변동이 있을 것으로 전망된다.
또한 국내 전자·특수가스시장에서도 국내 업체가 시장점유율을 점차 늘리고 있다.
현재 국내 전자·특수가스 시장에서 국내 업체인 소디프신소재가 NF3를 비롯해 SiH4, WF6 등의 특수가스 생산설비를 공격적으로 증설하며 그동안 업계 1위를 차지하고 있던 에어프로덕츠의 시장점유율을 서서히 잠식하고 있으며 후성(구 울산화학)과 효성 등도 특수가스 부문에 신규로 진입하며 특수가스 시장의 국내 기업위주의 재편이 이뤄지고 있다.
이는 곧 막대한 특수가스 수입량의 대체가 이뤄질 것으로 보여 국내 시장 활성화에 큰 도움을 줄 것으로 전망된다.
구체적으로 살펴보면 우선 삼불화질소(NF3)는 기존 강자인 소디프신소재가 2009년까지 생산규모를 현 2천5백톤 규모에서 추가적으로 3천톤 이상 늘릴 계획이다.
효성은 현재 3백톤 규모의 공장을 완공하고 하이닉스의 인증을 기다리는 상황이며 후성은 올해 3월 3백톤 규모의 공장을 완공하고 추가적으로 3백톤을 증설할 계획을 세우고 있다.
에어프로덕츠코리아도 2008년 3월 울산에 5백톤 규모의 공장을 완공할 계획으로 수요증가에 발맞추어 업체들의 증설과 신규 진입이 늘어나고 있는 상황이다.
이같은 특수가스업체들의 경쟁 심화로 인해 일부 품목에 대해서는 연간 15%를 상회하는 단가하락은 불가피할 전망이다.
모노실란(SiH4)의 경우 폴리실리콘을 생산하는 업체에서 안정적인 조달을 위해 궁극적으로는 수직계열화 혹은 자가 플랜트화를 계획하고 있다.
소디프신소재는 동양제철화학의 자회사로 수직계열화가 이미 이루어졌다. 국내 폴리실리콘 제조업체들도 자가 플랜트화를 위한 노력을 경주하는 상황에서 박막형 셀 제조업체들을 통한 폴리실리콘의 수요 증가로 향후 성장전망이 매우 긍정적이다.
■ 전자산업용 특수가스, 모노실란(SiH4) 수요 급증 전망
모노실란(SiH4)은 반도체 웨이퍼 위에 트랜지스터를 만들기 위한 산화막을 형성하는 특수가스로 도전체 물질간의 절연재료의 기능이 있기 때문에 반도체 제조공정중 산화공정과 CVD공정 등에서 이용된다.
또한 반도체나 태양전지 웨이퍼의 원재료인 폴리실리콘 제조공정에서 중간재로도 사용되고 반도체와 LCD공장과 같이 CVD공정이 필요한 박막형 태양전지 제조에도 사용된다.
이 때문에 모노실란은 세계적으로 폴리실리콘 제조업체가 자체 수요를 목적으로 생산하는 비중이 높아지고 있는 실정이다. Hemlock과 MEMC, 노르웨이의 REC계열인 ASIMI사 등이 이에 해당된다. 이외에도 일본 Denal Silane, Mitsui Chemical 등의 업체가 실란생산에 동참하고 있다.
국내 업체(반도체, LCD업체)들은 그동안 모노실란을 ASIMI에서 수입해온 에어프로덕츠코리아와 프렉스에어코리아 그리고 MEMC에서 수입하는 대성산업가스를 통해 구매해 왔다.
그러나 지난해 소디프신소재가 3백톤 규모의 모노실란 공장을 완공, 국내 업체 제품의 수입 대체 가능성이 높아진 상황이다.
향후 폴리실리콘 제조 공법 중 FBR 적용이 늘어나거나 Simens방식의 변형된 형태로 순도를 높이기 위해서 삼염화실란 대신 모노실란 사용이 늘어나 시장이 급성장할 전망이다.
FBR 공법은 현재 주로 사용되는 Simens 공법대비 전력소모가 적으며 Rod를 만들 필요가 없는 연속공정으로 생산성이 높아 제조원가가 낮은 것이 특징이다. |
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