1500 0.5%)[경제투데이 이대준 기자] 포스코켐텍은 철강 생산과정에서 발생되는 콜타르를 활용해 고부가가치 탄소소재인 침상코크스 사업을 본격화한다.
포스코켐텍(대표 김진일)은 지난 5일 일본 도쿄에 소재한 미쓰비시그룹 영빈관에서 미쓰비시화학, 미쓰비시상사와 함께 침상코크스 제조·판매 합작사 설립에 관한 기본 방침에 합의했다고 6일 밝혔다.
합의내용에 따르면 포스코켐텍은 일본 측 파트너사와 함께 광양의 22만5000㎡ 부지에 연간 10만톤 규모의 침상코크스 공장을 2014년 준공을 목표로 건설하게 된다.
침상코크스는 콜타르를 증류시켜 만든 소프트피치를 정제해 고온 고압의 열처리 공정을 통해 만들어진 바늘 모양의 코크스다. 반도체, 발광다이오드(LED), 태양전지, 2차전지, 슈퍼커패시터 전극재, 전극봉 등의 소재로 주로 사용된다.
▲ 침상코크스를 활용해 만들 수 있는 전극봉의 모습. <제공=포스코켐텍>
포스코켐텍은 포스코 철강생산 공정에서 연간 약 50만톤 발생되는 콜타르를 활용해 보다 부가가치가 높은 침상코크스를 제조하기 위해 수년 전부터 준비해 왔다.
전 세계에서 6개사만 프리미엄급 침상코크스 제조가 가능하며, 그 중 약 80%가 정유공정의 부산물인 석유계 피치를 원료로 하고 있다. 포스코켐텍은 미쓰비시화학과의 기술협력을 통해 철강생산 공정에서 발생되는 콜타르를 원료로 하는 프리미엄급 석탄계 침상코크스를 제조할 계획이다.
이제까지 국내 산업기반이 없어 수입에 의존해 온 탄소소재를 국내에서 조달할 수 있게 됨에 따라 수입대체 효과는 물론 탄소소재산업의 글로벌 경쟁력 향상에 크게 기여할 것으로 기대된다.
한편, 이날 미쓰비시화학, 미쓰비시상사와 탄소소재사업 협력에 대한 양해각서(MOU)를 별도로 체결한 정준양 포스코 회장은 인사말을 통해 “포스코는 마그네슘, 리튬, 희토류, 음극재에 이어 제철 부산물을 활용한 탄소소재사업에 진출함으로써 종합소재기업으로 도약하기 위한 교두보를 마련하게 됐다”고 말했다.
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21세기 신소재, C-소재 급부상
C-산업 글로벌 리더 도약한다
| 2012년 12월
C-산업은 반도체·디스플레이 등 IT 제품의 고기능화, 우주/항공·자동차·철강 등 주력산업의 고부가가치화
그리고 이차전지·신재생·레저 용품 등 신산업군에서 시장 선도 제품을 창출할 것으로 기대된다.
정부는 C-산업 글로벌 리더 국가로 도약한다는 비전 아래 2016년까지 중간 원료(피치/침상 코크스)
생산 자립화를 추진하는 동시에 2020년까지 글로벌 C-기업 5개 사를 육성한다는 목표다.
김혜숙 기자 (eltred@hellot.net)
C-산업은 탄소 원료(원유·석탄 등)로부터 인조흑연·탄소섬유·그래핀 등 탄소계 소재(C-소재)를 생산하여 이를 항공기, 자동차, 디스플레이, 전기로 및 태양전지 등 고부가가치 제품 생산에 활용하는 산업을 말한다.
C-산업의 중요성을 굳이 따지자면, C-소재 원료인 석유·석탄은 전량 수입하는 대신 이를 C-소재로 가공할 경우 부가가치가 10~23배로 급증한다. 나아가 C-소재를 항공기 동체·이차전지 음극재 등으로 활용할 경우 부가가치는 30~230배로 급증하는 등 미래성장 잠재력이 매우 우수하다.
2020년 7조21억 달러,
2030년 16조9억달러 성장
C-산업의 전 세계 시장규모는 2010년 약 2조8,715억달러로 추정되며, 2020년 7조21억달러(9.8%), 2030년 16조9억달러(8.6%)로 성장세가 전망된다.
국내의 C-산업 시장규모는 2010년 126억달러로 추정되며 2020년 463억달러(15.8%), 2030년 1,030억달러(8.3%)로 각각 증가가 예상된다.
C-소재 수입은 2010년 7억3천달러로 규모는 크지 않으나, 수입 의존도가 국내 시장규모 대비 57.7%로 해외 의존성이 큰 편이다. 소재별 수입 의존도를 보면 인조흑연 100%, 탄소섬유 100%, CNT 86%, 활성탄소 82%, 카본블랙 12%, 그래핀은 미사용이다.
C-산업 밸류 체인 미완성…
기술력 한계 뛰어넘어야
우리나라의 경우 일부 C-소재(카본블랙·탄소섬유)를 제외하고는 중간원료·C-소재·C-제품에 대한 개발·생산 능력 미흡한 등 C-산업 밸류 체인이 미완성된 상태이다.
중간원료인 피치/침상 코크스 개발을 시도한 바 있으나, 기술력 한계로 인한 실패와 대규모 설비투자 부담으로 상용화가 지연되고 있는 상황이다.
참고로 피치/침상 코크스 제조기술 보유 회사는 전 세계적으로 미일 2개국 6개사에 불과하다.
C-소재 기술력 또한 부족한데, 국내 C-소재 개발기술은 그래핀(세계 2위)을 제외하고, 미국·일본·독일 등 선진국 수준보다 뒤처져 있는 상황이다.
여기에 국내 C-산업 기업은 아직 영세성에서 벗어나지 못하고 있으며, 소규모로 탄소 관련 사업을 추진 중이다. 카본블랙은 OCI사가 세계 9위(비중 2.5%)를 차지, 탄소섬유는 효성·태광 등을 중심으로 생산시설을 구축 중이며 나머지 소재는 R&D 중심이다. R&D 인력은 국내 800여명 수준이며 일본 2만명·중국 1만명·미국 5천명·독일 5천명 등에 비해 전문인력 보유 또한 열세를 면치 못하고 있다. C-산업 종사자 수는 일본 10만명, 중국 5만명, 미국 2만명, 독일 2만명이다.
C-산업 글로벌 리더로 도약
정부는 C-산업 글로벌 리더 국가로 도약한다는 비전 아래 2016년까지 중간 원료(피치/침상 코크스) 생산 자립화를 추진하는 동시에 2020년까지 글로벌 C-기업 5개 사를 육성한다는 목표를 세웠다.
이를 위해 크게 ▲ 종합적인 지원전략을 수립하고 ▲ 시장 창출 및 상용화 역량을 강화하고 ▲ C-산업 지원기반을 구축한다.
종합적인 지원전략에는 현재 알려진 10개의 C-소재 중 미래유망 6대 C-소재, 즉 인조흑연, 탄소섬유, 그래핀, 탄소나노튜브, 카본블랙 및 활성탄소를 선정한다.
원료 수급 원활화를 위해서는 기초원료(PFO/콜타르)와 중간원료(피치/침상코크스)의 원활한 수급을 위하여 C-원료수급협의회를 구성한다.
또 중간원료 생산 자립화를 위해 선진 기업과의 합작투자로 적극적 기술이전과 독자적 공정기술 고도화를 통해 2016년까지 자립생산 능력을 확보한다는 계획이다. 더불어 맞춤형 지원전략을 수립하여 C-소재 기술 수준과 산업 성숙도 등을 고려하여 미래유망 6대 C-소재별로 맞춤형 지원전략을 추진한다.
두 번째 시장 창출 및 상용화 역량을 강화하기 위해서는 C-산업 융합포럼 가동을 가동하고 C-시장 창출을 위하여 C-소재 공급기업과 수요기업 간 상호 커뮤니케이션 확대 및 비즈니스 융합 모델을 발굴한다. 또 C-Star 프로젝트를 추진하여 C-산업의 중간원료 → C-소재 → C-제품까지의 모든 개발 과정을 패키지 형태로 연계한 30대 과제 개발을 추진할 예정이다.
마지막 C-산업 지원기반 구축과 관련해서는 중부권, 동남권 및 서남권 등 3개 권역에 연구 거점 및 기업 지원 인프라 구축을 추진한다. 3대 거점별 중점 C-소재는 동남권이 인조흑연·카본블랙·탄소섬유, 서남권이 탄소섬유·인조흑연·활성탄소, 경인권이 그래핀·CNT다.
타깃 품목에 적합한 C-소재 제품 개발을 촉진하기 위하여 소재별 품질/물성/성능에 대한 시험·평가기관을 지정해 시험평가 역량을 강화한다.
또 외국인 투자 활성화 촉진을 위해서는 해외 선진기술 유치 및 기술이전 촉진을 위하여 고도기술수반사업에 C-분야를 신설 추진하는 방안을 추진 중이다.
특화산업 육성과 지역경제 활성…
이차전지·신재생에너지 분야 선도 제품 창출
2020년 수요산업 시장은 432억달러에서 2,000억달러로 당초 전망보다 4.6배나 확대할 것으로 전망된다.
기술수준 제고도 2011년 세계 8위에서 2020년 세계 4위로, 혁신중소기업 육성으로 2011년 10개에서 2020년 300개사로 늘어날 전망이다.
지역별 C-산업과 수요산업 간 연계가 강화되어 특화산업 육성과 지역경제 활성화로 이어질 것으로 본다.
중부권의 그래핀·CNT는 반도체·디스플레이 등 IT 제품의 고기능화로, 동남권의 인조흑연·탄소섬유·카본블랙은 우주/항공·자동차·철강 등 주력산업의 고부가가치화로, 서남권의 탄소섬유·인조흑연·활성탄소는 이차전지·신재생·레저 용품 등 신산업군에서 시장 선도 제품을 창출할 것으로 기대된다.
Needle Coke
Needle cokes are used as a primary material for graphite electrodes in electric furnace.
Coal-based needle coke is produced from coal tar that appears during coke production.
Compared to petroleum-based needle coke, coal-based needle coke has excellent physical properties, such as low co-efficient of thermal expansion and low electric resistance, along with less spalling and less breakage.
CAS No.94113-91-4
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침상 코크스(needle cokes)로부터 제조된 흑연질 탄소재료의 리튬 2차전지 음극특성
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Global and China Needle Coke Industry Report, 2012-2015
Reportbuyer.com just published a new market research report: Global and China Needle Coke Industry Report, 2012-2015.
London (PRWEB) October 22, 2013
Needle coke mainly finds application in graphite electrode for electric steelmaking and in areas of lithium battery, nuclear power, aerospace, etc. Since 2009, the global demand for needle coke has shoot up in the wake of the gradual recovery in the industrial downstream. During the same period, the world’s industrial magnates have taken no actions to expand their capacities in a massive scale, out of consideration for holding precedence in prices, leading to lingeringly strained supply all over the world with the supply-demand gap in 2012 hitting 100,000 tons. In particular, China was the most distinctive with the short supply gapping 120,000 tons among the world’s leading needle coke consumers.
As the largest steel producer in the world, China has been maintaining huge demand for needle cokes. Moreover, ultra-high power graphite electrode is occupying increasing proportion as a result of continuously optimizing product structure in the graphite electrode industry, which, in turn, further fuels the demand for needle cokes. At the same time,
China has smaller amount of needle coke enterprises which feature weak technological base and are huddled by the uncertainty of stable production and product quality. Thus, the needle coke capacity in China has seen slow growth with the supply gap increasingly widening. In 2009-2012, China’s demand for needle coke soared from 161,000 tons to 360,000 tons with the CAGR of 30.8% while the annual capacity surged from 130,000 tons to 240,000 tons with the CAGR of 22.7%. Given that most new industrial players encounter technical huddles and that industrial veterans witness limited capacity growth, the supply shortage is projected to go on in the upcoming two years.
As China is rich in coal and poor in oil, the supply of coal-based needle coke raw materials is abundant and China is technologically advanced in this regard. Nationwide, the existing needle coke capacity and most of planned and ongoing needle coke capacities are coal based needle cokes rather than oil-based needle cokes. Presently, large-sized ultra-high power graphite electrode products have become the mainstream in the graphite electrode industry. Because of its unique properties, oil-based needle cokes are ideal to make large-sized ultra-high power graphite electrode products. Hence, China needle coke market is witnessing structural imbalance between supply and demand.
Internationally, oil-based needle coke production technology is dominated by the US, Britain and Japan while the coal-based needle coke production technology is monopolized by Japan. ConocoPhillips, the world’s biggest producer of oil-based needle coke, realizes the needle coke capacity of 370,000 tons/a and the figure keeps stable in recent years. And the tycoon serves as one of benchmark makers when it comes to the oil-based needle coke prices globally.
Seadrift is the world’s second largest oil-based needle coke maker with the capacity recording 150,000 tons/a. In 2012, it was taken over by GTI, America’s largest graphite electrode manufacturer. According to GTI planning, the long-term capacity of the company will reach 240,000-25,000 tons/a.
C-Chem is a professional carbon product maker under Nippon Steel, and the world’s largest coal-based needle coke producer. In recent years, its needle coke capacity has greatly boosted through capacity expansion with the figure in 2012 soaring to 170,000 tons/a.
Shanxi Hongte Coal Chemical Industry is a coal-based needle coke enterprise in China, the first realized commercial production. In response to domestically robust demand, the company began its 100,000-ton coal-based needle coke project in 2008 which was put into operation in 2012 with the current capacity of 150, 000tons/a.
In Jun., 2011, the bidding of SINO Steel Anshan Research Institute of Thermal Energy’s second phase of needle coke project drew the curtain. According to real market demand, the company adjusted the capacity of the second phase to 120,000 tons/a. Meanwhile, the feasibility study and environmental assessment of the second phase had been done in 2012. And it is estimated to be put into production in 2014.
The 6-chapter report conducts an in-depth analysis on the development background and market pattern of global and China needle coke industry, highlights the business performance of 16 large industrial players at home and abroad, and predicts the development trend of the industry.
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피치코크스(pitch coke )
콜타르에서 얻는 코크스 상(狀) 물질. 알루미늄을 제조할 때 전극으로 쓰인다.
석탄을 코크스로(爐)에서 건류하면 가스 · 콜타르 · 코크스를 얻을 수 있다.
이 콜타르를 증류해 다양한 종류의 유상제품(油狀製品)을 유출시킨 잔류분인 피치를 다시 코크스로에서 가열하면 고체 코크스상인 피치코크스를 얻을 수 있다.
회분(灰分)이 적고 탄소함유량이 많다.