고순도 NH3란 일반적으로 생산․수입된 순도 99.8%의 원료가스를 별도의 정제과정을 거쳐 순도 99.9999(6N)이상으로 만든 제품을 의미하는데 이렇게 고순도(블루암모니아) 및 초고순도(화이트암모니아)로 정제된 NH3는 저순도와는 전혀 다른 가치를 갖게 된다.
일단 고순도 NH3는 단순한 원료가스로서의 암모니아가 아닌 공정상 필수불가결한 특수가스의 하나로 취급된다.
아울러 가격적인 면에 있어서도 저순도에 비해 무려 1백배 이상 뛰어오른 고부가가치 제품으로 파격적인 신분상승이 가능하다. 일례로 지난해 미국에서 수입된 NH3가 톤당 3백50달러였던데 비해 일본에서 수입된 NH3는 톤당 1만2천달러를 상회했다. 물론 관세청의 자료만으로 미국에서 수입된 NH3 모두가 저순도라고 단정할 수 없고 양국에서 수입된 제품의 정확한 순도차이도 확인할 수 없지만 저순도와 고순도의 대략적인 가치를 비교할 수는 있을 것으로 판단된다.
수요량의 경우 정확한 파악은 어렵지만 업계관계자들은 “2007년 현재 반도체업계 한 분야만 보면 연간 1백90여톤에 달할 것”이라고 밝히고 있다.
지난 2004년 1백50톤, 2005년 1백70톤과 비교해 갈수록 반도체 분야의 수요비중이 늘고 있다.
현재 고순도 NH3의 수요는 갈륨비소(GaAs), 실리콘게르마늄(SiGe), 인듐인(InP), 실리콘카바이드(SiC) 등 화합물반도체를 비롯해 발광다이오드(LED), LCD 패널 시장에 주로 쓰이고 있다.
고순도 NH3의 수요비중은 반도체 45%, LCD 40%, LED 15%을 나타내고 있으며 지난해에는 LED 비중이 크게 높아진 것으로 나타났다.
NH3 시장 확대는 화합물반도체인 발광다이오드(LED)와 액정(LCD)에 의해 주도적으로 이루어지고 있다.
고순도 NH3의 전통적인 최대 수요처인 LED는 전류를 통하면 접합부에서 빛을 발하는 화합물반도체의 일종으로 고휘도 청색LED용 갈륨, 청색LD(레이저다이오드), 백색LED라는 나이트라이트(질화갈륨GaN)용 등 MOCVD(유기화학증착법) 재료로서 쓰인다.
NH3의 또다른 주력 수요처인 LCD분야의 이용은 2004년부터 본격화 됐다.
일본의 샤프, 한국의 삼성전자, LG필립스, 대만의 AUO, CMO, CPT 등이 잇따라 대형액정TV 산업이 수년간 특수를 누리면서 NH3 이용도 폭발적으로 증가했다.
LCD분야만으로 지난해 NH3 수요가 8백톤 정도로 추산되며 LED와 LCD분야에 기존의 실리콘반도체를 추가하면 연간 1천5백여톤 규모로 수요가 형성됐다.
고순도 NH3는 여타 특수가스들에 비해 한차원 높은 수준의 순도가 요구되기 때문에 가격적 메리트가 탁월하기는 하지만 현재 신규참여 업체의 증가로 인해 공급이 늘어 가격 하락이 나타나고 있는 실정이다.
■ 국내외 주요업체 동향
산업용가스 업체들이 고순도 NH3에 높은 관심을 표명하기 시작한 것은 90년대 말 부터이다. 그동안 전세계적으로 화합물반도체와 LED시장의 폭발적인 성장과 관련업체들의 설비투자가 잇따르면서 고순도 NH3는 특수가스 시장을 최 일선에서 주도해 왔다.
하지만 그동안의 높은 수익성을 보장했던 고순도 NH3 시장은 최근 수년간 신규 참여기업이 증가하면서 수요증가분 이상으로 공급이 급격히 늘어 채산성이 악화되고 있는 실정이다.
현재 산업용가스 업계 고순도 NH3 생산기업들은 순도가 낮은 암모니아(저순도 암모니아)를 미국 등에서 전량 수입해 정제과정을 거쳐 고순도 NH3를 생산·판매하는 방식이다.
고순도 NH3는 아토, 한국메티슨특수가스, 에어프로덕츠코리아, 코아텍 등에서 생산하고 있는데 2006년 고순도 NH3 생산능력은 아토 9백톤, 에어프로덕츠코리아 1천톤, 코아텍(99.9995%) 1천여톤, 한국메티슨특수가스 5백50톤으로 추정된다.
산업용가스업계 최초로 순도 7N(99.99999%)이상의 초고순도 NH3(일명 화이트암모니아)의 상업생산 개시를 발표하며 초고순도 암모니아 시대의 첫장을 열었던 에어프로덕트의 경우 2005년 울산에 연간 1천톤 생산규모의 NH3 공장을 건설했다. 용연 플랜트의 경우 에어프로덕트가 미국 이외의 지역에 세운 최초의 (초)고순도 NH3플랜트로서 5N(99.999%)급 블루암모니아와 7N(99.99999%)급 화이트암모니아를 모두 생산할 수 있는 능력을 갖추고 있다.
이 회사의 화이트암모니아는 블루암모니아와 달리 별도의 추가공정 없이 백색 조명이 가능하다는 점이 가장 큰 특징으로 백열등․형광등 등 기존 조명기구를 대체할 UV-LED(자외선 발광다이오드)시장에서의 수요가 크게 나타나고 있다.
코아텍은 순수 국내기술을 이용해 지난 2월 연간 1천톤의 초고순도 NH3(순도:99.99995%(7N)) 제조(정제)공장을 완공하고 본격 가동을 시작했다.
지난 5월 대만의 모 회사와 NH3 공급계약을 체결한 코아텍은 최근 중국 모 회사와도 수출상담이 이어지고 있어 앞으로 한국, 중국, 대만 등을 중심으로 공급능력을 확대해 나간다는 방침이다.
月 평균 15톤의 NH3를 생산해 왔던 1공장(3천평)과 月 평균 65톤 가량 생산이 가능한 제2공장을 갖추고 있는 원익머트리얼즈의 경우 연간 1천톤 규모의 초고순도 NH3(순도99.99999%이상)를 생산하고 있다.
또한 한국메티슨특수가스의 경우 천안공장에서 5N 기준 4백40톤, 6N 기준 1백10여톤을 생산하고 있으며 얼마 전 까지 한국 내 NH3 시장 진출을 활발히 모색했던 BOC의 자회사 성원에드워드는 연간 4톤 정도를 생산하는데 그쳐 사실상 암모니아 시장 경쟁에서 한발 물러난 양상을 띠고 있다.
이밖에 부산의 산업용가스충전업체인 PSG도 지난해 NH3 케미칼류 제조업체인 동원화학 공장 2개를 인수하고 고순도 NH3 정제시설 건설공사를 통해 5월부터 생산, 공급하고 있다.
한편 업계 관계자들에 따르면 국내 고순도 NH3(5N 기준)의 거래가격은 kg당 12달러 선으로 알려졌다.
