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펄 프 산 업 |
Ⅰ. 개 요
종이를 만드는데 사용되는 원료로는 植物性, 動物性, 鑛物性 纖維素 및 각종 化學纖維素가 있으나 일반적으로 Pulp라 하며, 식물성 원료(주로 목재)로부터 추출된 것을 의미함.
1. 펄프의 분류별 용도 및 특성
펄프는 제조방법, 원료, 표백상태, 용도 등에 따라 분류되며, 일반적으 로 제조방법에 따라 화학펄프와 기계펄프로 대별됨.
1) 제조방법에 의한 분류
① 화학펄프(Chemical Pulp : CP)
종이의 원료가 되는 목재는 50% 내외의 순수섬유(Fiber)와 목질부 (Lignin)로 구성되어 있음. 이중 목질부를 제거하고 순수섬유를 얻 을 때 사용하는 화학약품에 따라 품질과 수율이 다른 다양한 펄 프가 만들어지며, 이와 같이 비섬유질을 제거해서 만들어진 순수 섬유만으로된 펄프를 화학펄프라 함.
화학펄프는 사용하는 화학약품에 따라 Soda Pulp(소다펄프), Sulfhite Pulp(아황산펄프), Kraft Pulp(크라프트펄프)로 분류됨.
Soda Pulp(Sop) : 목재판을 가성소다로 Cooking 하여 목질부를 제거하고 섬유만을 남게 하는 제조방법으로 얻어진 펄프임.
Sulfhite Pulp(SP): 목재판을 아황산염이나 마그네슘으로 Cooking 하여 목질부를 제거하여 만든 펄프임.
Kraft Pulp(KP) : 목재판을 가성소다를 이용하여 Cooking 하는 과 정에서 가성소다 대신 황산염을 투입하여 만들어진 펄프인데, 동 펄프의 물성이 강하다는 의미에서 제조방법을 Kraft Pulping 법이 라 함.
국산 화학펄프는 HW BKP(Hard Wood Bleached Kraft Pulp)로서 활엽수를 원재료로 하여 Kraft Pulping법으로 제조되며 인쇄용지, 화장지 및 백판지제조에 주로 사용됨.
HW BKP를 제외한 SKP, UKP, BSP 등의 국내수요는 수입으로 충당하고 있음.
② 기계펄프(Mechnical Pulp : MP)
기계펄프는 종이의 원료가 되는 목재를 기계적인 방법으로 처리 하여 얻은 펄프를 총칭하는데, 주로 침엽수 Chip을 원료로 사용하 며 수율은 90～95% 수준임.
동 펄프는 신문용지의 원료로 사용되며 기계적인 처리방법에 따 라 통상 쇄목펄프(GP : Groundwood Pulp)와 열기계펄프(TMP : Thermomechanical Pulp)로 구분됨.
쇄목펄프는 소나무등 침엽수림의 통나무를 쇄목기로 마쇄하여 만 든 펄프이며 열기계펄프는 목재칩을 열처리한 다음 기계적으로 해섬하여 만든 펄프로서 수율이 높고 섬유질이 우수하여 신문용 지 원료의 일부로 사용되는데, 최근 신문용지의 경량화 추세에 따 라 사용비중이 확대되고 있음.
③ 반화학(Semichemical Pulp : SCP)
화학펄프의 경우 펄프의 질은 우수하나 수율은 40～55% 내외로 낮은 편인데, 제조과정에서 목재의 비섬유질을 완전히 제거하지 않고 수율을 개선한 펄프를 반화학펄프 (Semi-Chemical Pulp)라 함.
반화학펄프는 사용하는 화학약품에 따라 NSCP(Neutral Sulphite Chemical Pulp)와 ASCP(Acid Sulphite Chemical Pulp)로 분류됨.
NSCP(중성아황산반화학펄프)는 목재판을 아황산소다와 탄산소다 또는 아황산소다와 산성탄산소다 등으로 가볍게 Cooking한 다음, Refiner 등으로 Pulping한 것으로 수율은 74% 내외임.
ASCP(산성아황산반화학펄프)는 목재판을 아황산소다와 산성아황 산소다의 혼합액으로 가볍게 Cooking하여 Refiner 등으로 Pulp- ing한 것으로 수율이 65% 내외임.
2) 원료에 의한 분류
① NP(Nadelholz Pulp)
소나무 등 침엽수가 원료, 섬유장이 길고 강도가 강함.
일명 Soft 펄프라고 함.
LP보다 가격이 비싸며 주로 신문용지, 중질지 등에 사용.
국내 제품은 수입품에 비해서 종합강도가 떨어지나 이는 소나무 의 섬유장의 불균일 한데 기인하며 백색도는 우수한 편임.
② LP(Lauholz Pulp)
참나무 등 활엽수가 원료, 섬유장이 짧고 강도가 약함. 일명 Hard 펄프라고 함. 백상지, 아트지, 화장지 등에 NP보다 많이 사용됨. 국내제품은 수입품이나 북구나 브라질산에 비해서 전반적으로 품 질이 우수한 편임.
3) 표백여부(정도)에 의한 분류
펄프의 백색화된 정도에 따라 생산제품(제지)별로에 사용처가 결정 되며, 동 펄프제조를 위하여 표백공정을 거치는데, 표백약품에 따라 산화표백(Oxygen Bleaching), 차아염소표백(Hypochlorite Bleaching), 이산화염소표백(Chlorine Dioxide Bleaching), 과산화물표백(Peroxi- dees Bleaching) 등이 있으며, 산화표백에 의한 펄프가 가장 널리 이 용되고 있음.
표백공정은 펄프의 강도적 성질과 다른 제지 적성을 해치지 않도록 진행되어야 하고, 고급지종에 근접할 수록 백색도가 높은 펄프가 요 구됨.
4) 용도에 의한 분류
펄프의 사용목적에 따라 구분되며, 제지제조를 위한 제지용펄프 (Paper Pulp)와 화학적 가공을 통하여 종이 이외의 다른 제품을 생 산하기 위한 용도로 쓰이는 펄프를 용해용펄프(Dissolving Pulp)라 함.
용해용 펄프는 사출방법에 따라 섬유(레이온) 또는 필름(셀로판) 등 에 사용됨.
2. 업종의 특성(Pulp 및 제지산업과 연계하여 볼 때)
1) 생산활동과 문화생활에 필요한 재료
2) GNP 성장에 비례하여 지류소비량 증가
3) 동 제품의 중요성을 인식으로 자급체제 구축 마련
4) Energy를 비롯한 자원 다소비 산업
5) Energy 원가비중이 10%～15% 수준
6) 고액의 설비투자를 요하는 자본집약적 장치산업
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구 분 |
국제규모(M/T/일) |
M/T당 시설비 |
국제규모 시설비 |
|
펄 프 |
1,000 |
4 |
4,000 |
|
제 지 |
500～1,000 |
3 |
1,500～3,000 |
자료:한국제지공업연합회 (단위:억원)
Ⅱ.기술동향
1. 제조공정
1) 화학펄프
Wood Chip → 蒸解 → Washing, Cleaning, Screening
① 蒸解 : 증해부에 목재片과 증해액을 채우고 적절한 온도와 압력하 에서 증해하여 섬유소이외의 성분을 제거하는 공정
② Washing : 증해공정에서 제거된 성분인 黑液을 회수하고 세척하 여 펄프성분만 남게하는 공정
* 동해펄프의 채택공정은 Chemical법에 의한 Kraft제조방식임.
- 제조공정도
(원 료) : 참나무 Chip (기존설비는 원목도 사용가능함)
↓
Chip Handling
↓
Cooking (증해) ←──── Utility
↓
Washing (세척)
↓
1차Screening(정선)
↓
Bleaching (표백) ←──── 산소,각종 약품(기존시설 활용)
↓
2차Screening(정선)
↓
Sheet forming & Drying (초지 및 건조)
↓
Finishing (절단 및 포장)
↓
(제 품) : 표백크라프트펄프
2) 반화학펄프
① 화학적처리 : 藥液으로 Lignin의 일부를 제거하고 유연한 Chip제조
② 기계적처리 : 유연해진 Chip을 기계적으로 분리
펄프화 공정의 비교
|
구 분 |
기계펄프화법 |
반화학펄프화법 |
화학펄프화법 |
|
방 법 |
약품과 열을 전혀사용사용하지 않거나 약간사용하며 기계적인 에너지에 의하여 펄프화 |
화학적, 기계적처리병용하여 펄프화
|
약품과 열을 이용하며 기계적인 에너지는 거의 사용하지 않음. |
|
수 율 |
고수율(90-95%) |
중간수율(55-90%) |
저수율(40-55%) |
|
섬유특성 |
섬유가 짧고 순수하지못함 약하고 불안정함 |
중간정도의 성질을 지니며 일부 독특한성질을 지님. |
섬유가 길고 순수함강하며 안정됨. |
|
인쇄적성 |
인쇄품질 양호 |
- |
인쇄품질 불량 |
|
표 백 성 |
표백이 곤란 |
- |
표백이 용이 |
3) 기계펄프
Wood Chip → Grinding → Screening → 정선 ┌─→ Wet M/C :G.P
└─→ Decker M/C
① Grinding : 1,000 - 1,200m/min의 원주속도로 회전하는 쇄목석에 목재를 압력, 접촉하여 목재를 죽과 같이 마쇄하는 공정
② Screening : 불순물을 제거하는 공정
참고) 조목공정
원목의 구내저장에서부터 碎木機 또는 蒸解部에 투입될 때 까지의 원목 처리공정으로 원목을 일정 크기로 절단후 박피공정을 거쳐 목재片을 생 산하는 공정임. * Barker Type [예 : 동해펄프(주)]
① Hydraulic Type : 100psi 이상의 높은 수압분사를 통나무에 직접가 하여 수피를 제거
② Mechanical Type
ⓐ Drum Barker : 회전하는 Drum의 작용에의하여 발생하는 마찰 로 수피를 제거하는 기계로 건식과 습식이 있음.
ⓑ Combium Shear Barker : 여러개의 팔이 달린 회전하는 링으 로 수피를 제거하는 것.
ⓒ Rosser Head Barker : 빠른속도로 회전하는 Head로서 수피를 제거하는 것.
2. 시설능력
국산 화학펄프는 동해펄프(주)에 의해 독점생산되어 장기공급계약을 맺 고 있는 국내 100여개 인쇄필기용지 및 백판지 생산회사에 공급되고 있 음.
일관생산체제가 갖추어진 선진국의 경우 동일한 기업에 의해 대체로 펄 프와 종이가 일관생산되고 있으나, 동해펄프(주)는 펄프를 최종제품으로 생산, 판매하고 있음.
화학펄프는 그간의 꾸준한 수요증가로 최근의 설비확충에도 불구하고 내수의 84.8%를 수입으로 충당하는 공급능력 절대부족 품목임.
국내 펄프 제조업체 시설능력 현황 (단위:천M/T/년)
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구 분 |
업 체 명 |
생산능력 (1997) |
신ㆍ증설계획 |
계 | |
|
연도 |
내용 | ||||
|
화학펄프 |
동해펄프(주) |
400 |
- |
- |
400 |
|
기계펄프 |
한솔제지(주) (주)세 풍 대한제지(주) |
297 82 31 |
- - - |
- - - |
297 82 31 |
|
소 계 |
410 |
- |
- |
410 | |
|
계 |
810 |
- |
- |
810 | |
주) 1. 생산능력은 연 330일기준임
2.한솔제지 297천M/T중 쇄목펄프 66천M/T, 열기계펄프 231천M/T
자료) 한국제지공업연합회, 관련업체
국내 기계펄프 생산업체는 대한제지(주), (주)세풍, 한솔제지(주) 등 3개 사이며 동 펄프를 원료로 하여 신문용지를 일관 생산하고 있음.
1997년을 기준으로 한 생산점유율을 보면, 한솔제지가 72.4%로 최대생 산기업이며, 세풍 20.0%, 대한제지 7.6% 등의 순으로 되어 있으며, 열기 계펄프의 경우 한솔제지(주)가 독점생산하고 있음.
기계펄프는 꾸준한 내수 확대에도 불구하고 국내 생산부족으로 내수의 일부를 수입으로 충당하는 수급구조를 보이고 있음.
3. 기술개발동향
국내 유일의 화학펄프 생산업체인 동해펄프(주)의 생산설비는 핀란드의 ECONO사, 독일의 COUTINHO사의 기술용역으로 설치되었으며, Chemi cal법에 의한 Kraft 제조방식임.
- 최근에는 환경개선, 원가절감, 공정개선을 위한 연구개발을 진행중임.
최근의 연구개발 실적
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연 구 과 제 |
연구결과 및 기대효과 |
|
열회수설비(슬러지소각로) 제품 8bale 묶음장치 염소산소다 제조시설 1공장 산소표백단 도입검토 2공장 표백공정 섬유소 회수장치 보완 Knot 제거설비 |
환경개선, 폐기물처리에 대한 자구책 대고객 서비스개선(판매촉진기대) 부원료의 안정적인 조달과 원가절감 원가절감, 품질개선, 환경개선 원가절감 원가절감, 공해환경개선, 품질향상 |
자료 : 동해펄프(주)
- 기계펄프의 대표품목은 쇄목펄프였으나, 수율은 쇄목펄프에 근접하면 서도 강도가 높고 경량화된 신문용지를 생산할 수 있는 열기계펄프가 개발되어 널리 이용되고 있음.
- 국내에서는 한솔제지(주)가 1991년부터 독자 생산체제를 갖추어 자체 소비용으로 생산하여 왔음.
- 선진국에서는 열기계펄프에 비해 수율은 떨어지나 강도가 강하고 활엽 수를 활용할 수 있으며, 화학펄프의 대체품으로 이용할 수 있는 화학열 기계펄프(Chemi-Thermo Mechanical Pulp)도 개발하였으나 국내 생산 은 아직 이루어지지 않고 있음.
Ⅲ. 업계동향
1. 생산업체동향
○ 국산 화학펄프는 동해펄프(주)에 의해 독점생산되어 장기공급계약을 맺고 있는 국내 100여개 인쇄필기용지 및 백판지 생산회사에 공급 되고 있음.
- 일관생산체제가 갖추어진 선진국의 경우 동일한 기업에 의해 대체로 펄프와 종이가 일관생산되고 있으나, 동해펄프(주)는 펄프를 최종제 품으로 생산, 판매하고 있음.
- 독점생산에도 불구하고 업체의 수익구조는 화학펄프의 국내공급가격 이 수입펄프 가격에 연동되어 결정되므로 국제펄프시세의 변동에 따라 다소 불안정한 편임.
※ 동해펄프(주)는 국제화학펄프 가격하락에 따라 채산성 악화 등으 로 ‘98. 4.14자 부도발생하였고, 현재 법정관리가 진행중에 있음.
○ 국내 기계펄프 생산업체는 대한제지(주), (주)세풍, 한솔제지(주) 등 3개사이며 동 펄프를 원료로 하여 신문용지를 일관생산하고 있음.
- 2002년을 기준으로 한 생산점유율을 보면, 한솔제지(주)가 85.9%로 최대 생산기업이며, (주)세풍 10.7%, 대한제지(주) 3.4% 등의 순임.
※ 열기계펄프의 경우 한솔제지(주)가 독점생산하고 있음.
- 지금까지 기계펄프는 자체 소비용으로만 생산되고 있었으나, 한솔 제지(주)에서 열기계펄프를 국내 신문용지 회사에 공급할 예정임.
국내 기업체 현황 (단위:백만원)
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업 체 명 |
자본금 |
종업원수 |
매 출 액 |
당기순익 |
비 고 |
|
한솔제지(주) (주)세 풍 대한제지(주) 동해펄프(주) |
117,614 49,847 8,500 47,700 |
1,296명 641명 350명 418명 |
1,322,437 201,323 178,839 143,617 |
53,829 △184,193 △464 △78,777 |
법정관리중 |
2. 수급동향
펄프에 대한 내수는 지류의 꾸준한 소비증가에 힘입어 ‘93～’98년간 연 평균 3.0% 증가 하였음.
- 품목별로 보면, 기계펄프의 내수는 동 펄프를 원재료로 사용하는 신 문용지가 ‘93～’98년간 연평균 18.0%의 생산증가를 보임에 따라 같은 기간 동안 연평균 5.0% 증가하였음.
※ 꾸준한 내수확대에도 불구하고 국내 생산부족으로 인해 기계펄 프의 수입도 열기계펄프를 중심으로 연평균 10.8% 증가하였음.
- 화학펄프의 내수도 인쇄용지, 백판지 등의 생산증가로 ‘93～’98년간 연평균 2.6% 증가하여 ‘98년 현재 1,967천톤에 달하고 있음.
※ 반면 국내 총생산량은 400천톤에 불과하여, 화학펄프의 자급율은 21.0%에 그치고 있음.
수 급 현 황
(단위:M/T,%)
|
구분 |
종 류 |
1998 |
1999 |
2000 |
2001 |
2002 |
2003 |
증가율 | |
|
|
| ||||||||
|
생산 |
화학펄프 |
307,441 |
350,681 |
319,385 |
337,804 |
412,962 |
298,672 |
|
|
|
|
기계펄프 |
141,847 |
170,737 |
181,212 |
222,524 |
196,603 |
169,462 |
|
|
|
|
계 |
449,288 |
521,418 |
500,597 |
560,328 |
609,565 |
468,134 |
|
|
|
수입 |
화학펄프 |
1,421,410 |
1,582,179 |
1,649,547 |
1,878,604 |
1,962,194 |
1,668,451 |
|
|
|
|
기계펄프 |
52,672 |
66,845 |
68,014 |
87,555 |
117,987 |
87,852 |
|
|
|
|
계 |
1,474,082 |
1,649,024 |
1,717,561 |
1,966,159 |
2,080,181 |
1,756,303 |
|
|
|
합계 |
화학펄프 |
1,728,851 |
1,932,860 |
1,968,932 |
2,216,408 |
2,375,156 |
1,967,123 |
|
|
|
|
기계펄프 |
194,519 |
237,582 |
249,226 |
310,079 |
314,590 |
257,314 |
|
|
|
|
계 |
1,923,370 |
2,170,442 |
2,218,158 |
2,526,487 |
2,689,746 |
2,224,447 |
|
|
|
내수 |
화학펄프 |
1,728,851 |
1,932,860 |
1,968,932 |
2,216,408 |
2,375,156 |
1,967,133 |
|
|
|
|
기계펄프 |
194,519 |
237,582 |
249,226 |
310,079 |
314,590 |
257,314 |
|
|
|
|
계 |
1,923,370 |
2,170,442 |
2,218,158 |
2,526,487 |
2,689,746 |
2,224,447 |
|
|
|
수출 |
화학펄프 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
기계펄프 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
계 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
주) 내수 = 생산 + 수입 - 수출이며, 수입은 사용기준임.
자료) 제지공업연합회, 「펄프 및 지류통계월보」, 각년도
향후 펄프의 내수는 2003년까지 지난 5년간 연평균 증가율에 못 미치는 3.0% 수준의 성장에 그칠 것으로 전망됨.
- 이는 전방산업인 제지업의 생산부진이 예상되고, 환율상승에 따라 대 체원료인 고지의 사용비율 확대로 펄프의 수입수요가 위축될 것으로 보이기 때문임.
내 수 전 망
(단위:천M/T,%)
|
구 분 |
1998 |
1999 |
2000 |
2001 |
연평균증가율 |
|
기계펄프 화학펄프 |
257 1,967 |
258 2,026 |
260 2,087 |
261 2,149 |
0.5 3.0 |
|
계 |
2,224 |
2,284 |
2,347 |
2,410 |
2.7 |
3. 설비투자동향
국내 펄프생산능력은 1997년기준 810천M/T/년 규모로 국내수요에 크 게 미치지는 못하고 있으나, 이는 화학펄프 생산능력의 부족에 기인한 것임.
- 기계펄프의 ‘97년기준 생산능력은 연산 410천M/t로 300천M/T 전후 의 국내 수요를 크게 초과하고 있어 향후 업계에서 신규투자를 계획 하지 않고 있음.
- 화학펄프는 현재 국내 공급능력이 절대적으로 부족하여 숭비대체와 원자재의 안정적인 조달이라는 측면에서 신증설의 필요성이 제지되 고 있으나, 원료인 목재의 수입의존으로 원가경쟁력이 취약하여 국내 업계의 설비투자는 활발하지 않을 것으로 예상됨(前국내 펄프 제조업체 현황 표 참조)