향 료
1. 향료공업의 개요
고대부터 향료는 의약, 화장품, 식품 등에 다양한 목적으로 사용되었지만 19세기에 처음 화학적 합성법에 의한 향료가 탄생하기까지는 향료 원료는 전부 천연의 동·식물로부터 얻은 것이었다. 일반적으로 고대 유럽에서는 꽃을 원료로 한 향료가 많았고 동양에서는 수목을 원료로 한 향료가 많았다. 고대 사회에서는 처음에 왕이나 신하 등 한정된 사람들에 의한 종교상의 의식이나 의약에 이용되었지만 생활이 풍부해짐에 따라 화장품, 식품 등으로 향료의 응용이 확대되어 일반인들에게도 사용되었다.
냄새를 발산하는 것중에는 많은 사람들에게 양호한 냄새 또는 좋은 냄새로 감지되는 것이 향료라 해서 사용되며, 향료의 안전성, 독성 및 피부 자극 등의 피해를 줄이기 위한 방법에 대한 연구가 진행되고 있는 화합물의 수는 수천 종에 이른다. 향료공업이 발달한 유럽은 약 300년, 일본은 100년 정도의 오랜 역사를 가진 반면, 국내 향료공업은 불과 20~30년 정도의 짧은 역사를 가지고 있다. 아직까지 국내 향료공업은 선진국에 대한 기술과 원료에 대한 수입의존율이 높아 성숙되지 않은 초보단계에 있다.
국내 향료공업의 발달 속도는 유럽이나 일본 등에 비해 매우 빠르게 신장하고 있으나 다른 나라에 비해 완제품의 수입비중이 높아 외국 향료 업체들의 주요 수출지역이 되고 있어 국산화 대체에 대한 노력이 시급한 실정이다.
1-1. 정의 및 특징
넓은 의미에서 향료는 특유의 냄새 또는 맛을 주는 물질로써 단일 물질뿐만 아니라 두가지 이상의 조합물질을 말한다. 향료공업은 정밀화학산업의 응용분야 중의 하나로 기초적인 정밀화학산업의 지원없이는 발전이 어렵다. 또한 농업, 생물, 식품가공 등과도 밀접해 고유의 조향능력 및 응용능력을 필요로 하는 복합적인 공업이다.
향료공업의 특징을 보면, 맛과 냄새감각은 인간의 감각기관에 의해서만 평가될 수 있어 향료업계는 인간이 필수적인 요소가 되고, 자동화와 성력화에는 큰 영향을 미치지 못한다. 또한, 향료공업에 필요한 원료는 종류가 방대해 소규모라 할지라도 4000종, 대규모 업체의 경우에는 원료 종류가 2만종을 넘고 있다. 이들 원료의 대부분은 열대지방에서 산출되는 식물성 원료의 가공품이거나 또는 정밀화학제품으로 어느 한 나라에서 조달이 불가능하다. 향료의 사용량은 flavor의 경우, 식품의 1/1000첨가가 일반적이다.
즉, 식품 1000톤을 생산하는 데 필요한 향료는 겨우 1톤이기 때문에 향료의 수요량 자체가 적다. 또한 원료 종류가 많으나 수요량은 적고 공급처가 전세계에 분포되어 있어 조달에 애로사항이 많다.
향료원료의 공급면에서 보면, 국내 향료공업은 중국보다 낙후된 것으로 평가되는데, 이는 용제류를 제외하면 공급업체가 전무하기 때문이다. 따라서 향료업계는 타산업에 비해 원료 공급에 관한 정보의 필요성이 크고, 필요이상의 재고부담을 가지고 있다.
셋째, 향료공업은 어느 수준 이상의 경험이 쌓이면, 내수시장에 적합한 제품의 개발은 외국 업체보다 우수한 능력을 나타내는 지역 우세성을 가지고 있다. 넷째, 향료공업의 제품은 식품 및 생활용품과 같은 필수품의 생산을 위한 핵심원료로 인식되고 있고 그 자체가 최종생산품의 노하우와 같은 성격을 띄고 있으므로, 생산하는 제품이 대부분 OEM방식이 주류를 이루고 있다. 따라서 향료공업계는 자기제품을 소비하는 업계의 제조기술에 대해서도 해박한 지식이 있어야 한다.
1-2. 향료의 역사
고대향료는 로마로 전파되어 그 후 유럽각지로 퍼져 나갔으며, 이슬람문화 의 발전과 더불어 이룩된 알콜 및 증류기술의 발명은 향료역사에 있어 획 기적인 전환점을 가져왔 다. 또한 동서문화의 빈번한 교류로 많은 새로운 향원료가 동양에서 유럽으로 전파되어 근세 유럽 향료문화 발전의 전기를 마련해 주었다. 18세기이후 유기화학분야의 연구가 활발해짐에 따라 천연 에 존재하지 않는 많은 합성물질들이 새로 발명되어 조합의 소재가 다양해 지면서 근대 향료문화가 꽃을 피우게 되었다. 국내 향료공업의 경우, 지난 50년대에는 완제품 형태의 화장향료 및 식품향료를 수입해 사용했으며, 60 년대에는 식품향료중의 일부를 농축식품향료 형태로 수입, 식용알콜 등의 용매로 희석해 사용했다. 70년대말과 80년대에는 원료향료인 천연향료 및 합성향료를 수입, 조합식품향료 및 합성향료를 생산하는 단계에 이르렀다.
2. 향료의 분류
향료는 천연향료, 합성향료, 조합향료로 대별된다. 천연향료는 다시 식물로 부터 제조한 식물성 향료와 동물에서 채취한 동물성 향료로 분류된다. 많은 성분의 유향 물질을 함유하는 천연향료를 그대로 이용하는 경우와 그 속에 함유된 유향성분을 분리정제해 단일 성분향료로 이용하는 경우가 있는데 이를 단리향료라 한다. 한편, 석유, 아세틸렌, 유지, 정유, 단리향료 등을 원료로해 화학적으로 합성한 것이 합성향료다. 또한 천연향료, 단리향료, 합성향료 등을 소재로 하여 화장품, 식품, 의약품 등의 부향에 쓰이는 조합 향료를 제조한다.
2-1. 식물성향료
식물성 향료는 천연에 존재하는 향기있는 식물의 각 부분으로부터 증류, 추출, 압착 등의 분리조작에 따라 얻은 액상, 유상, 고형상 페이스트상의 방향성 물질을 말하며 식물의 꽃, 잎, 과실, 종자, 수지, 뿌리 등에서 추출 해 얻는다.
2-2. 동물성향료
동물성 향료는 특수한 동물의 분비물 등에서 얻은 방향성 물질을 말한다. 포획되는 수는 물론, 동물의 절대수가 부족하고 귀중한 것이기 때문에 진 귀하게 취급되고 있다.
2-3. 합성향료
19세기 후반에 terpene화학의 기초가 세워진 이후 많은 합성방법이 개발되 어 왔고 20세기 들어서 향료수요의 증가와 함께 각종 요인으로부터 세계적으로 향료부족이 생기면서 가격이 상승하게 되었다. 이러한 부족한 향료를 대량으로 싼 가격에 안전공급이 가능한 합성향료가 차례로 등장하게 되었 다. 이 합성향료는 천연향료로부터 그 주성분을 물리, 화학적 방법으로 단리한 것과 이들의 단리향료를 재합성한 것 외에 석탄, 석유, 유지, 천연가 스 등의 자원에서 화학적으로 합성시켜 만든다.
2-4. 조합향료
조합향료는 천연향료와 합성향료를 blend하는 것에 따라 새로이 창조되는 향료이고 조합향료를 만드는 것을 조합 또는 조향이라 부른다. 조합향료는 일반적으로 수십종 또는 그 이상의 천연 및 합성향료가 혼합되는 경우가 많다. 일반적으로 조합향료는 다음과 같은 조합에 따라 이루어진다. 기초제 (base)는 향기타입의 근간을 나타낸다. 조화제(blender)는 각 성분의 향기를 조화시킨다. 변조제(modifier)는 향기의 향조에 변화를 주고 전체를 조정한다. 보류제(fixer)는 경시에 의한 향조의 변화를 막고 방향을 유지하고 잔류성을 조절한다. 이처럼 이들 4종을 조합하고 숙성시켜서 향조와 안정성을 종합한 것이 조합향료다. 현재 화장품에 쓰이고 있는 향료는 거의 조합향료이지만 기초화장품, 메이컵화장품, 두발화장품, 목욕용제, 세발화장료 등에 따라 향조가 다른 조합향료가 사용된다. 기본 base향료는 화장품에 향을 첨가하는 것을 부향이라고 하며, 이 경우 천연향료와 합성향료 그 자체를 단독으로 사용하는 일은 적고 대부분 조합향료의 형태로 이용되고 있 다. 조합향료를 만들 때 body가 되는 부분의 향기를 갖는 소재를 base향료라 하며, 이것을 기초로 해서 조화제·변조제를 더해 전체를 조화시킨다.
Floral, Woody, Chypre, Citrus, Green, Fougere, Oriental 등으로 분류된다.
기본 base향료는 향의 골격이 되는 것이지만, 이외에 소량으로 향기의 발산과 퍼짐을 나타내 변조하는 목적으로 배합되는 향료를 말한다. 여기에는 Fruity, Spicy, Aldehyde, Animal 등이 있다.
3. 향료의 제조법 현황
3-1. 천연향료의 제조법
천연향료의 제조는 그 원료와 향료의 존재 상태 및 성질·가지 등에 따라 다른데 일반적인 방법은 증류법이 많이 이용되고 있고 최근 들어서는 용제 추출법이 상당히 발달하고 있다.
(1) 수증기 증류(Steam Distillation)
식물의 잎이나 줄기 또는 뿌리 등을 채집·음건해 절단 파쇄한 후 이를 원료로하여 증기를 통과시켜 향기성분을 수증기와 함께 공비현상을 이용, 냉 각기를 통과시켜 응축·분리, 정유와 유출수를 얻는다. 수증기의 증류법은 간편하고 효율적인 방법이나 정유함량이 적고 정유에 수용성 성분이 많거나 열에 의해 손상될 우려가 있는 것은 적합치 않다. 이처럼 얻어지는 천연향료를 에센셜 오일이라 부르며, 성분은 주로 테르펜(Terpene)으로 구성되어 있다. 대부분 방향성을 갖고 있고 향료의 주요 원료로 이용된다.
(2) 압착에 의한 제조(Expression) 압착에 의한 제조는 주로 정유함량이 많고 가격이 저렴한 과일의 과피에서 에션셀 오일을 추출하는데 이용된다. 압착에 의해 추출된 성분은 불순물이 많아 원심분리기로 제거시킨다. 압착법은 수작업에 의한 압착정유와 기계 적인 압착정유의 2가지가 있다.
(3) 흡수에 의한 제조법(Absorption)
정제한 동물성 유지에 꽃 향기를 흡수, 포화시킨 것을 알콜로 처리해 향료 를 분리, 취득한 것이다. 이는 고온의 작용을 받지 않는 성질을 이용한 것 으로 쟈스민 오일 등이 있다.
(4) 용제추출에 의한 제조법(Solvent Extraction)
용제로서는 향료 이외의 불순물을 녹이지 않는 저비점이 좋으며, 일반적으로 석유에테르를 주로 사용하고 Soxhlet 추출장치를 대형화한 것이 사용된다. 추출이 끝난 꽃은 증기를 흡입해 부착용제를 제거한 뒤 진공 증류로 완전회수해 잔량은 거의 남지않는다. 용제는 주로 극성인 용매와 비극성인 용매를 사용하는데 비극성 용매로는 하이드로카본으로 조성된 헥산, 벤젠 등이 이용되며, 극성 용매로는 메탄올, 에탄올, 아세톤 등이 이용된다. 용제를 추출할 때는 향기 성분뿐 아니라 수지·왁스·색소가 동시에 추출되어 반고형 상태로 점성을 가지고 있다. 색상도 그린·블랙·브라운 등 다양하고 초기에는 점성이 있는 상태에서 시간이 경과하면 반고형 상태를 보이나 단단하게 응고된다.
3-2. 합성향료의 제조법
합성향료의 원료는 대부분이 석유화학에서 유래되는데, 곡물의 발효에 의 해 유래되는 경우도 있다. 그 주요반응의 예를 들면 다음과 같다.
(1) 에스테르화 반응(Esterification)
알콜과 산을 촉매하에서 반응시켜 얻는다. 이 합성원소는 무색액체로 물에 소량 용해되며, 알콜과 잘 혼합하고 휘발성이 강하다.
(2) 축합반응(Condensation)
축합물은 황색 고점성의 액체로 물에는 용해되지 않고 알콜에 용해된다. 무겁고 꿀을 연상시키며 감미롭고 지속성이 있는 냄새를 갖고 있으며, 오렌지 꽃이나 쟈스민 향기를 연상시킨다. 또한 이 반응을 Schiff's반응이라 고 한다. 알데히드 화합물과 질소 화합물을 열반응시켜 고점성의 보류성이 좋은 합성원료를 제조한다.
(3) 매일라아드 반응
유리된 알데히드 그룹이나 케토그룹을 가진 환원당 또는 가수분해되어 환원당을 만들 수 있는 당류는 아미노액시드 펩타이드, 단백질 등과 같은 아미노 그룹을 가진 질소 화합물과 가열반응하면 갈색물질을 형성하면서 특유한 냄새를 갖는다. 주요 향미 성분을 보면 아세톨, 2-푸르푸릴, 프로핀알 데히드, 아세틱산, 프로픽산 등이 있다.
3-3. 조합향료의 제조법
(1) 배합공정
각종 향료소재를 배합해 목적하는 향기를 내게하는 과정을 말한다. 과학적인 기초위에 예술적 감각을 가미해 제조한다. 조합에는 조합하고자 하는 주체의 향기를 이루는 기초제와 단일향료로는 단조롭기 때문에 이를 조화해 향조를 완화하는 목적으로 사용하는 조화제, 어떤 단일향료를 소량 가해 그 향조가 일변되고 유량해지며, 목적하는 향기가 한층 강하게 되는 변조제, 또한 위의 배합물을 안정시킬 목적으로 사용하는 보류제 등이 있는 데, 일반적으로 비점이 높은 것들이 여기에 해당된다.
(2) 숙성
향료제조 공정상 유의할 점은 숙성 공정이다. 숙성은 경험에 의해 개개의 조건과 방법이 결정되는데 일반적으로 탱크중에 일정 시간동안 방치해 자연숙성하거나 온도를 가해 단시간에 숙성시키는 방법이 있다.
4. 국내 향료시장 현황 및 전망
국내 향료시장은 정부의 무관심속에서 국내 제조업체들의 경쟁력 취약이 심해지고 있다. 이러한 가운데, 향료시장의 규모는 점차 증대되면서 외국 향료업체들의 국내 진출이 본격화되고 국내 에이전트들의 활동이 활발해지고 있다. 국내 향료시장은 금액기준 1000억원 수준으로 매년 약 5~7%정도로 증가세를 보이고 있고 그중 조합식품향료가 차지하는 비중은 약 55%정 도이고, 조합향장향료가 35%, 나머지가 합성향료와 천연향료가 차지하고 있다. 외국 주요 향료업체로는 일본의 다가사코와 하세가와, 독일의 H&R, 미국의 IFF, 스위스의 Firme-nich, Givaudan 등이 있는데, 이들은 기존 향료시장을 기반으로 축적된 향료기술과 원료 생산기술로 내수시장을 잠식하고 있다. 여기에 국내 향료업체는 보락, 한일향료, 한불화농, 서울향료, 한미향료 등이 생산, 향료시장에 참여하고 있다. 그러나 기술낙후와 투자부족으로 경쟁력이 떨어지고 지속적이고 장기적인 기술개발보다는 현안에 급급한 상황이며, 국내 공급업체들은 외국 향료업체의 대리점 형태로 원료를 무제한 수입·판매하고 있어 기술개발이 요원하다는 지적이다. 이를 대처하기 위해서는 외국의 우수한 향료를 모방한 안정성 확보와 내수시장에 적합한 향료생산에 기술축적이 시급하고 완제품 생산업체들의 국산향료 애용이라는 차원에서의 협력관계가 필요하다는 평가다. 또한, 향료업체 및 정부의 장기적인 기술개발 여건조성과 수입관세인하 등의 특혜가 우선되어야 한다는 지적이며, 이러한 제도개선이 이뤄질 때 비로소 국내 생산 업체들은 외국 향료업체들과 대등한 위치에서 경쟁과 해외 진출이 가능할 것으로 분석된다. 현재, 향료공업은 발달 초기에 식품보관과 기호성 향상 등을 위주로한 기호식품용 향료가 주류를 차지했으나 점차 생활수준의 향상으로 식품류를 위주로한 향료의 성장이 포화단계에 이르러 상대적으로 fragrance에 대한 기술개발이 가속화되고 있다.
4-1. 향료시장 현황
국내 향료공업은 원료에 대한 수입의존율이 100%에 이르며, 우리나라 향료 생산업체가 차지하는 비중은 전체시장의 20%에 불과한 실정이다. 특히, 향료의 내수시장은 연간 1000억원 규모를 보이고 있어 다른 동남아지역의 향료시장 규모에 비해 크고 조합 완제품의 수입비중이 높아 국산화율이 저조한 것으로 분석된다. 향료의 국산화율을 보면, flavor는 40~45%, fragrance는 10~15%를 보이고 있어 fragrance의 수입의존율이 더 높은 것으로 나타났다. 향료 국산화는 원료의 수입의존율이 높고 배합기술 수준의 낮으며, 조향사의 육성부족, life cycle단축 등이 주요 맹점으로 작용되고 있다. 또한 국내 향료시장은 조합향료 완제품의 수입관세와 원료의 수입관세가 8%로 동일하게 규정되어 조합향료의 수입비중이 상대적으로 증가해 국내 제조업체들의 국산화 대체에 어려움이 가중되고 있다. 국내 향료시장은 flavor 비중이 fragrance에 비해 상대적으로 높아 flavor가 전체 시장의 60%정도, fragrance가 약 30%가량을 차지하고 있는데, fragrance분야는 생활수준 향상과 함께 충분히 성장 가능성이 있는 것으로 분석된다.
4-3. 향료업계 동향
국내 향료시장은 80% 이상을 외국기업들이 차지하고 있는 가운데, 원료의 수입의존도는 100%에 이르고 있어 국산화에 대한 지속적인 투자가 요구된다. 이러한 요구는 장기적으로 국내 소비취향에 적합한 고유의 향료개발을 촉진시킬 것으로 전망되고 있으며, 국내 제조업체의 시장점유율 향상이 기대되고 있는 것으로 알려졌다. 우리나라는 59년에 한국농산을 시작으로 63 년에 일본의 다가사코향료와 기술제휴한 보락을 비롯해 76년에 프랑스 Sicalav사와 합작으로 설립된 한불화농, 서울향료, 롯데제과(구 한일향료), 삼화향료 등이 시장에 참여, 시장을 형성하고 있다. 국내 외국 향료업체들 대부분이 에이전트를 통해 판매하고 있는데, 이는 실수요취향 파악이 용이하고 서비스 제공이 신속한 장점이 있는 반면, 향료공급 및 정보교류의 신속성이 저하되는 단점이 있다. 이에 Givaudan-Roure, IFF, H&R, Takasago 등은 국내지사를 설립해 빠른 정보교류 및 수요자들의 취향에 적합한 향료공급의 신속성 등을 꾀하고 있으나 영업관행의 차이로 인한 융통성 있는 서비스가 약한 것으로 나타났다. 국내 향료시장에 최초로 들어온 외국 업체는 지난 1959년에 보락과 기술제휴를 통한 일본의 Takasago이며, 다음은 Quest와 미국의 IFF, Universal의 순이었다. Hasegawa는 국내 향료시장에서 가장 큰 시장을 차지하고 있는 데, 서울향료를 통해 판매하고 있는데 오퍼판매가 1000만달러 이상, 국내 제조가 500만달러선을 유지하고 있다. 동사의 flavor와 fragrance의 판매비율은 6대 4정도로 알려져 flavor가 800만달러, fragrance 700만달러인 것으로 분석된다. 국내 식품향료의 아성으로 불리는 Hasegawa는 확고한 수요 기반을 확보할 수 있는데, 이는 영업인원이 다른 업체에 비해 많았으며, modify 기술이 발달해 실수요장의 구미에 맞는 제품을 제공했기 때문으 로 풀이된다.
5. 세계 향료시장 현황 및 전망
5-1. 향료시장 현황 및 전망
세계적으로 최근들어 아로마테라피(Aroma-therapy) 및 아로마콜로지 (Aromachology)가 여러 분야에서 다각도로 응용되고 있다. 한편, 향료가 공해가 아닌 香害로써 환경문제, 안전성, MCS(Multiple Chemical Sensitivity) 등에 영향을 미치고 있어 향후, 향료공업의 향방에 주의를 가져야할 것으로 보인다. 세계 향료시장은 약 95억~100억달러를 보인 가운데, 4.5~8.5%의 저성장이 예상된다. 지역별로 보면 세계 인구의 15%를 차지하 는 서유럽, 미국, 일본이 세계 향료시장의 75% 이상을 차지하고 있고 나머 지 25%가량은 동남아, 아프리카, 중남미 및 동유럽에 분산돼 있지만 그 중에서도 동남아지역의 시장성장이 현저하며, 특히 중국 및 인디아의 향료 수요증가가 기대된다. 이를 위해, 유럽 향료업체들은 생산거점 및 본부를 아시아로 이동시켰고 싱가폴에 Givaudan Roure, Bush Boake, Allen, Firmenich, Haarmann and Reimer, Dragoco 등이 진출해 있다. 아시아지역 중 주요 생산거점지역인 인도네시아에는 현재 IFF, Quest 등이 진출해 있다. 한편, 세계 향료시장에서 향료 상품별로는 합성향료 14.8%, 천연향료 17.5%, 식품향료 28.5%, 화장품 향료가 29.2%의 비중을 보였으며, 큰 변화는 없었다. 세계 향료시장은 IFF, Givaudan-Roure, Quest, H&R, Firmenish, Takasago, BBA, Dragoco 등 8개 업체가 65~66%를 차지하고 있으며, 유럽과 일본의 업체들의 시장점유율이 높다. 일본의 향료시장의 경우, 식품향료는 증가했으나 화장품향료는 정체를 보여 전체 향료시장은 보합을 유지했다. 또한 화장품류에는 향료를 사용하지 않는 무향성과 미향성 제품이 증가하고 있어 점차 향료수요가 감소할 것으로 예상된다. 한편, 세계 향료시장 중 아시아지역의 수요확대가 현저한 가운데, 아프리카와 중남 미, 동유럽지역도 수요증가가 예상된다. 또한 지역의 확대와 소비자의 기호 차이로 새로운 시장형성이 가능할 것으로 전망된다. 현재 세계 향료업계는 환경 및 안정성 문제 등의 여러 가지 규제에 직면하고 있지만 향료업계뿐 아니라 타업종과 연계를 통한 대응이 필요한 것으로 분석되며, 이 점을 고려한 제품개발이나 아로마테라피(Aromatherapy) 및 아로마콜로지 (Aromachology) 등의 한계를 관망한 후 개발을 추진해야 한다는 지적이 일고 있다.
(1) 천연향료
센달유의 경우, 96년 인디아 정부가 벌채를 제한해 제품이 부족했다. 멘톨은 인디아와 중국의 기후악화로 박하유의 생산량이 크게 줄어 들어 96년에 8000톤이 공급됐다. 이중 천연산은 3500톤, 합성제품은 3000톤으로 나타났다. 오렌지유는 수년전 기후악화로 공급량이 부족해지면서 가격이 올랐는데 최근에는 다시 공급이 원활해져 가격이 안정세를 보이고 있다. 시트로넬 라유는 베트남 및 과테말라 등의 새로운 공급국가가 나타나면서 가격이 하락했다. 일본의 경우, 천연향료 생산은 최근 2년동안 생산량이 1톤규모를 밑돌고 있어 상업적인 규모로는 보기 어렵고 특히, 일본의 기후가 천연향료 생산에 적합하지 않고 고인건비에다 재배면적이 넓지 않은 것으로 분석된다. 그러나 일부 향료업체들이 천연향료에 대한 연구를 진행하고 있어 향후, 바이오기술을 응용한 저비용의 천연향료 개발이 가능할 것으로 전망된다. 일본은 현재 천연향료 수요의 대부분을 수입에 의존하고 있으며, 95 년에는 1만6643톤(94년대비 15.8% 감소), 금액기준 106억6100만엔(4.4% 증 가)을 보였는데, 일본의 천연향료 수입감소는 천연향료의 70%를 차지하는 오렌지유의 감소 때문으로 분석됐다.
(2) 합성향료
클루드설페이트텔펜(CST)은 펄프 생산량 감소와 CST 유도체의 수요증가로 COT의 제품이 다양하게 되었고 α-피넨과 밀센의 공급이 타이트해졌다. 또 CST 증유업체들은 저가의 파인유에서 부가가치가 높은 디하이드로 밀세놀 등의 합성향료로 전환하고 있는 중이다. 일본의 합성항료 생산은 수량기준 1만4505톤(12.9% 증가), 금액기준 360억4300만엔(13.9% 증가)으 로 큰 폭의 성장을 보이고 있다. 수입은 물량기준 3만9256톤(39.0% 증가), 금액기준 323억8700만엔(357.7% 증가)으로 빠르게 신장하고 있다. 품목별로 보면 물량기준, 초산에스테류가 많은 부분을 차지하지만 용도별로 보면, 다른 업종에 비해 용제에 사용되는 물량이 대부분을 차지할 것으로 분석된다. 수출은 수량기준 5만9104톤(15.7% 증가), 금액기준 253억8200만엔(9.3% 증가)으로 호조를 보였는데, 주 수출국은 중국, 홍콩, 싱가폴, 말레이시아 등 동남아지역이다.
(3) 화장품향료
일본의 화장품향료 생산은 수량기준 8511톤(0.8% 증가), 금액기준 266억 7800만엔(5.1% 감소)으로 92년 이후 보합세를 보였는데, 이는 주 용도인 비누·세제, 화장실용 제품 등의 성숙과 화장품분야의 무향료화 및 미향화 경향이 뚜렷했기 때문이다. 수입은 수량 2129톤(0.2% 증가), 금액 48억100 만엔(2.% 감소)으로 예년수준을 유지했으며, 수출은 수량 2745톤(9.7% 감 소), 금액 51억3500만엔(7.2% 감소)으로 감소한 것으로 분석된다.
(4) 식품향료
일본의 식품향료 생산은 수량기준 3만3763톤(3.8% 증가), 금액 901억1100 만엔(0.7% 감소)을 보였으나, 수입은 수량 3388톤(2.1% 감소), 금액 194억 4900만엔(4.7% 감소)으로 감소했다. 이는 95년 전반기의 기후악화, 경기저 조 및 엔고영향에 따른 것으로 풀이된다. 수출은 수량기준 4461톤(8.5% 감 소)으로 감소했으며, 주 수출국은 한국·대만·타이·인도네시아 등이다.
5-2. 세계 향료업계의 M&A 현황
전세계적으로 향료사업의 규모확대를 위해서는 글로벌전개가 불가피한 가 운데, 각 업체들은 이를 위해 M&A를 강력하게 추진하고 있다. Firemenich는 중국에서 조합향료와 천연향료의 합작사업을 시작했고 남아 프리카 요하네스버그에도 조합향료의 합작사업을 진행중이다. 또한 Haarmann & Reimer는 Creation Arimatics와 Florasynth를, Universal은 스페인의 Destilaciones Garcia de la Fuente를 매수했으며, Fragance Resourecs는 독일의 판매권을 취득, 합성향료의 사업강화를 추진중이다. IFF는 중국에서 합작사업을 마무리했으며, 현재는 브라질 R&D센타를 설 립해 합성향료 생산거점을 이동시켜 오거스터에 대규모 합성향료 생산공장 을 설립했다. 이밖에 Bush Boake Allen은 잭슨빌공장을, Glidoco은 잭슨 빌·브란즈위크 공장을 각각 증설했다. 또한, Hercules는 PFW을 96년 12 월에 영국 Yule Catto에 매각했으며, Tastemaker도 매각을 계획중이다. 일 본의 최대 향료업체인 高砂香料는 글로벌사업 전개를 위해 3개년 계획으로 지난 96년 4월에 프랑스에 신규공장을 설립했으며, 7월에는 싱가폴 공장에 투자를 단행했다. 또한 97년 6월에는 중국 상해에 신규 공장을 완공했고, 98년에는 독일의 프레바공장에 대규모로 투자를 계획중이다.
6. 세계 합성향료의 원료 현황
6-1. PEA(Phenethyl Alcohol, 2-Phenyl Ethyl Alcohol)
PEA(Phenethyl Alcohol, 2-Phenyl Ethyl Alcohol)는 장미향을 가지고 있는 대표적인 향료원료로 99%이상이 화장품향(Fragrance)으로 사용되며, 식품 향(Flavor)으로는 타향료로 대체할 수 없는 일부 분야에만 제한적으로 사 용되고 있다. 또한 다른 꽃향성 알콜과 함께 조합향료 제조에 필수적인 향 료원료로 알려졌으며, 가격과 성능면에서 타원료와 비교해 우수하다. 특히, PEA는 비슷한 꽃향을 가지고 있는 Linalool과는 경쟁제품으로 PEA가 낮 은 가격대를 형성하고 있고 Linalool의 생산이 세계적으로 일부 지역에만 편중되어 있으나, PEA는 세계 각지역에서 생산되고 있어 Linalool보다 소 비량이 많은 것으로 나타났다. PEA는 천연 장미향에 가장 가까운 향료로 광범위하게 사용되고 있는데, 이는 천연 장미오일이 ㎏당 3000달러 내외의 고가인 반면, 합성PEA는 7달러 내외로 가격대가 낮다. PEA는 천연원료에 서 추출이 가능한 데 장미꽃과 각종 과일 등 다양한 식물에 존재하며, 함 유농도는 소량에서 일부 장미오일에서 최고 60%까지 이른다.
(1) PEA의 제조현황
천연원료에서 PEA를 추출하는 방법은 에테르 등 유기용매에 의한 추출과 증기증류에 의한 추출이 가능한데, 후자의 경우 1~8%의 손실이 발생한다. 합성PEA 제조법을 보면, 1876년 Redzisewski가 에탄올 용액하에서 금속나 트륨에 의한 Phenylacet-aldehyde의 환원법을 이용해 제조한 이후 1905년 Grignard시약을 이용한 Ethylene Chlorohydrin과의 반응으로 고순도의 PEA를 제조하는 방법이 개발되었다. 이어 1925년에는 Schaarschmidt에 의 해 벤젠과 산화에틸렌을 원료로 Friedel-Crafts반응에 의한 합성방법이 개 발되어 PEA의 상업적 생산이 본격화되고 있다. 또한, 촉매를 이용해 Styrene Oxide를 수소화하는 방법이 개발되었는데 이는 Friedel-Crafts 반 응법보다 경제적으로 우수하고 순도가 뛰어난 것으로 평가되고 있다. 미국 합성PEA 생산업계는 90년이전 관세장벽보호로 여러 업체가 시장에 참여해 왔으나, 최근에 Quest가 공장을 폐쇄하고 멕시코로 이전하는 등 현 재는 IFF만이 합성PEA 생산공장을 가동중이다. IFF는 주로 Arco의 Propylene Oxide공장에서 생산되는 부산물을 이용해 PEA를 정제·생산하 고 있으나 일부는 Styrene Oxide를 수소화해 생산한다. IFF의 합성PEA 연간 생산능력은 1850톤규모로 Nomal grade뿐만 아니라 수요자의 요구에 따라 White Extra grade와 Phenarosa grade, BASF grade 등을 생산중에 있다.
BASF는 연간 2000톤규모의 합성PEA 생산능력을 보유한 최대 업체로 Friedel-Crafts법을 사용하고 있으며, BASF grade의 PEA는 최고급 제품 으로 알려지고 있다. BASF는 품질을 바탕으로 한 PEA를 연간 150톤가량 미국에 수출하고 있다. Toyotama Perfumery는 연산 1100톤의 PEA설비를 갖추고 있으며, 주로 Styrene Oxide의 촉매환원법을 사용하는데 소량은 Propylene Oxide의 부산물로 생산되고 있다. 또한 동사는 PEA 생산량의 대부분을 수출하고 있는데 남미지역이 주요 수출지역이다. Rhone-Poulenc은 연간 900톤의 PEA 생산능력은 보유, Styrene Oxide의 촉매환원법을 사용하고 있다. Quest는 멕시코 공장에서 Friedel-Crafts법으 로 연간 450톤가량의 PEA를 생산해 왔으나 90년들어 생산을 중단한 후 최근들어 생산재개를 계획중이다. 또한 인디아의 Kelkars는 Friedel-Crafts법으로 연간 400톤가량의 PEA를 생산하고 있으며, 중국도 여러 업체들이 Styrene Oxide 촉매환원법으로 500톤가량을 생산하고 있다. 동유럽지역의 생산업체들은 800톤가량의 PEA 를 생산, 대부분 자체 소화하는데 주로 Friedel-Crafts법을 이용하고 있다. 기타지역의 소규모 업체들은 연간 500톤을 생산하고 있는데 대부분 Friedel-Crafts법을 이용하고 있다.
(2) PEA의 시장현황
세계 PEA 수요량은 8000~1만톤 규모로 이중 85%가량은 화장품용 Fragrance와 식품용 Flavor로 사용되며, 나머지 15%가량은 각종 에스테르 화합물 제조용에 사용된다. 지역별 PEA 수요량은 북미지역이 1900~2000톤 으로 세계시장의 24%를 차지하고 있고, 서유럽이 2300~2500톤으로 31%, 동유럽·인디아·남미·중국·일본 등이 500~800톤을 보이고 있다. 프로세 스별 PEA생산량을 보면, Friedel-Crafts법이 3100톤, 촉매환원법이 2900톤, Propylene Oxide공장에서 부산물로 생산되는 PEA가 2000톤을 보이고 있 는 가운데, 경제성이 우수한 Styrene Oxide의 촉매환원법이 증가세를 보이 고 있다. 지난 1950년대에 상업화가 시작된 PEA의 가격은 60년대에는 ㎏ 당 2.42~2.53달러에서 80년에 6.27달러로 상승했으며, 85년 한 때 공급과잉 으로 4.62달러까지 하락했다, 그러나 89년이후 Quest의 멕시코 공장 가동 중단으로 공급이 타이트해 회복세를 보이면서 최근까지 6.16~7.26달러대의 강세를 유지하고 있다. 우리나라 PEA생산은 전무한데, 주로 일본과 프랑스 에서 조합향료용으로 수입되고 있다.
6-2. Benzyl Alcohol
벤질알콜은 달콤한 꽃향을 갖는 향료물질로 공기중에 오랫동안 방치하면 일부가 Bezaldehyde로 산화되어 과일향으로 변한다. 벤질알콜은 향료용으 로 직접 사용하기 보다는 산업용 용제, Benzylacetate 등 타향료의 합성중 간체 사용량이 더 많다. 이 때문에 벤질알콜은 주요 향료의 원료이면서도 실제로 향료라는 인식이 희박하다. 화장품향(Fragrance)의 벤질알콜은 주 로 Musk와 같은 결정성 향료 용제로 사용되고 꽃향성분의 modifier로 사 용된다. 또한 식품향으로 쓰이는데 특히 타향료의 용제, 조합 과일향의 조 성물질에 쓰인다.
(1) Benzyl Alcohol의 제조현황
벤질알콜은 1800년대에 염료중간체인 Benzyl Chloride를 제조하는 과정에 서 개발된 것으로 톨루엔을 염소화해 Benzyl Chloride가 제조되고 이를 수 화시켜 Benzyl Alcohol을 제조하는 프로세스다. 또 1853년 Cannizzaro에 의해 Benzaldehyde가 Benzylalcohol과 Benzoate염이 같은 mol수로 구성되 어 있다는 사실이 밝혀진 후, Benzyl Alcohol을 분리해 염료용 용제로 사 용했으나 향료용에는 순도가 낮아 사용하지 못했다. 현재 Benzyl Alcohol 은 부산물 조절과정법 개발로 대부분 Benzyl Chloride의 수화에 의해 생산 되고 있다. 한편, Cannizzaro반응을 통해 소량이 생산되고 있으나 Bezaldehyde때문에 순도가 떨어져 향료용으로는 거의 사용되지 않고 있다.
(2) Benzyl Alcohol의 시장현황
세계 Benzyl Chloride 생산량은 연간 20만톤을 넘고 있으며, Benzyl Alcohol의 생산량은 1만6000톤으로 이중 4%를 밑도는 600톤가량이 직접 향료로 사용된다. Benzyl Alcohol의 수요를 용도별로 보면 유기합성 원료용은 전체 수요량의 80%를 웃도는 1만3400톤으로 추산되며, 용제 등 공업용에 7400톤, 벤질아세테이트 등 향료 합성용에 6000톤, 사진약품용에 2000톤이 사용되고 있다. 70년대 이후 염료용 수요가 감소하면서 Benzyl Alcohol의 전체수요도 감소했다. 그러다 80년대초 아스파탐제조에 Benzyl Alcohol이 사용되면서 수요가 큰 폭으로 증가했으나 90년들어 아스파탐 제조법이 전환되면서 Benzyl Alcohol의 수요가 30%가량 감소한 것으로 분석됐다.
Benzyl Alcohol의 가격은 수요 구조변화로 심한 가격변동을 보여왔는데, 지난 95년말기준 grade별 Benzyl Alcohol 가격은 ㎏당 2.42~3.96달러 수준이나 90년대초 아스파탐의 제조원료 교체로 Benzyl Alcohol 수요가 30%이상 감소했고, 이로 인한 공급과잉으로 1.32달러까지 폭락했다. 또 70년대 말경에는 아스파탐의 Benzyl Alcohol의 수요증가로 공급이 타이트해져 75년 1.10달러에서 1.54~2.75달러 수준으로 강세를 보였었다. 우리나라는 Benzyl Alcohol 생산이 전무해 전량 수입에 의존하고 있다. 국내에 수입되는 대부분의 Benzyl Alcohol은 용제 등 산업용에, 일부는 조합향료용에 사 용되고 있다.
- 자료출처 : 한국정밀화학총람
- 관련사이트 : http://cischem.com
