다국적 농화학 기업들은 오랜 세월에 걸쳐 특허받은 농약 성분(품목)으로 전 세계 주요 농약 시장을 장악해 왔다. 그러나 최근 몇 년 동안 새로운 농약(성분)의 출시가 둔화되면서 특허 만료된 제네릭 제품의 시장 경쟁이 점점 더 치열해지고 있다. 

그동안 특허 만료 농약 성분은 수많은 제네릭 농약 제조업체에게 광범위한 개발 의지를 제공했다. 그러다 보니 제네릭 농약 제조업체들은 농약 성분의 특허가 만료되면 그 즉시 해당 시장 선점을 위한 다각적인 노력을 기울이고 있다. 더욱이 대부분의 오리지널 제조업체와 연구기관들은 선점적 지위를 활용해 화합물 특허를 제외하고는 생산 공정, 핵심 중간체, 제형, 혼합물 및 응용 분야에 대한 한발 앞선 보호막을 쳐놓았다. 이에 따라 특허가 없는 농약 제조업체들은 모든 특허가 만료될 때까지 기다리거나 제네릭 제품을 제조하기 위한 독자적인 지적재산권을 가진 새로운 공정 경로를 개발해야 했다.

그 정점에 중국 농화학 산업이 자리하고 있다. 중국 농화학 산업은 다국적 기업이 남긴 마지막 생산 능력 이전과 맞춤형 제조를 통해 특허권이 만료된 농약 생산 분야에서 상당한 진전을 이뤄냈다. 이로 인해 중국 농화학 산업의 선도기업이 대규모로 발전하는 계기가 됐고, 중국산 농약 생산량은 해를 거듭할수록 최고치를 경신하고 있다.

특허권 만료 제품의 제조·공급과 독자적인 연구 개발을 기반으로 하는 대량 생산에서 중국은 뚜렷한 생산 능력 우위를 가지고 있다. 또한, 프로티오코나졸(Prothioconazole), 클로란트라닐리프롤(Chlorantraniliprole)과 같은 특정 품목의 경우 중국 농화학 산업과 완전한 산업 체인을 구축했다.

중국은 글로벌 농약 제품의 65~70%를 공급하고 있으며, 브라질·미국·인도·아르헨티나·캐나다를 주요 수출 대상국으로 하고 있다. ICAMA 센서스에 따르면, 2011년부터 2020년까지 중국의 연평균 농약 수출량은 95만2000톤으로 수출액은 529억 6000만 위안이었다. 2021년에는 에너지 부족과 코로나19 영향, 그리고 2022년 러시아-우크라이나 전쟁 등으로 인해 2021년과 2022년 중국의 농약 수출량은 금액과 규모 면에서 사상 최대치를 기록했다. 이 중 2021년 수출량은 153만톤, 수출액은 1103억 위안, 2022년 수출량은 160만톤, 수출액은 1516억 위안에 달했다. 2021~2022년의 중국 농약 수출량(312만톤)은 그 직전 3년간(2018~2020년)의 총수출량(292만 톤)을 상회했으며, 수출액은 직전 3년 평균의 4배에 이르렀다.

2009~2023년 중국의 특허만료 화합물과 산업발전

최근 Nino Wong(니노 웡) AgPages 편집자는 ‘2024 China Pesticide Industry Watch(2024 중국 농약산업 관찰)’ 간행물을 통해 2009~2023년 전 세계 105개 특허권 만료 농약 품목을 분류하고 프로티오코나졸(Prothioconazole), 에스메톨라클로르((S-Metolachlor), 에마멕틴벤조에이트(Emamectin benzoate) 등 3개 특정 제품을 예로 들어 중국의 제네릭 농약 산업 발전과 생산 구조를 체계적으로 제시했다. 

이에 따르면, 2009년부터 2023년까지 전 세계적으로 △제초제 36개 △살균제 40개 △살충제 22개 △살비제 7개 등을 포함해 총 105개 농약 품목(성분)의 특허가 만료됐다.[그림] 

2009~2014년 특허 만료된 40개 농약 성분

좀 더 구체적으로 살펴보면, 지난 2009년부터 2014년까지 40종의 농약 성분의 특허가 만료됐다.[표1] 이 중에 이속사플루톨(Isoxaflutole), 아족시스트로빈(Azocystrovine), 에마멕틴벤조에이트, 아세타미프리드(Acetamiprid), 디노테퓨란(Dinotefuran), 인독사카브(Indoxacarb)는 세계 시장 매출 상위 20개 성분에 포함되어 있다. 

특히 옥수수와 사탕수수에 주로 사용되는 블록버스터급 특허 만료 제품인 ‘이속사플루톨’은 많은 중국 기업의 시장 개발을 이끌고 있다. 플래그켐(Flagchem), 뉴트리켐(Nutrichem), 강소호르몬연구소(Jiangsu Institute of Hormone)는 중국에서 이속사플루톨 기술과 제형 등록을 획득했으며, 그중 플래그켐은 이속사플루톨과 주요 중간체에 대한 특허를 보유하고 있다. 플래그켐은 연간 1000톤 규모의 이속사플루톨 기술 생산라인을 구축해 운영하고 있다. 

‘아족시스트로빈’은 살균제 부문 1위를 차지하고 있는 블록버스터 제품이다. 최근 몇 년 동안 특허 만료 후 중국에서 점점 더 많은 아족시스트로빈 제품이 개발·등록됐다. 따라서 아족시스트로빈 제품 가격은 이전보다 훨씬 저렴해졌다. 중국은 지금까지 72개의 기술 물질과 315개의 혼합물이 등록되었으며, 적용작물은 주로 콩, 곡물, 쌀 등 다양한 작물을 포함하고 있다. 

‘에마멕틴벤조에이트’는 생물학적 살충제이다. 중국은 에마멕틴벤조에이트의 주요 생산국이자 공급국이다. Qilu Pharmaceutical(치루제약)과 Xingbai Group(싱바이 그룹)은 통합된 업스트림 및 다운스트림 에마멕틴벤조에이트 산업체인의 지원을 받는 중국의 주요 공급업체이다. 현재 중국 내수 시장은 중국 생산량의 1/3을 소비하고 있으며, 대부분은 브라질, 인도, 동남아시아로 수출되고 있다. 

‘아세타미프리드’는 니코티노이드계 살충제의 핵심 제품군이다. 관련 통계에 따르면, 지난 2년간 하이리르(Hailir), 중국농업연합(Sino Agri Union), 창칭농약(Changqing Agrochemical), 동우농약(Dongwu Agrochemical)이 2만9520톤의 신규 설비를 증설해 생산량을 확대하고 있다. 신젠타(Syngenta), UPL, 알바우(Albaugh), 스미토모 화학(Sumitomo Chemical), 이하라(IHARA)와 같은 다국적 기업들은 브라질과 인도 등 여러 아세트아미프리드 혼합제 시장에 진출했다.

‘디노테퓨란’은 미쓰이화학(Mitsui Chemical)에서 개발한 3세대 니코티노이드계 살충제이다. 중국에서 디노테퓨란 단일 제제 및 다양한 제형의 등록은 301건에 달하며, 미래가 유망한 품목으로 각광받고 있다. 지난 2년 동안 플래그켐, 정방(Zhengbang), 굿하베스트(Good Harvest)가 디노테퓨란 기술 용량의 새로운 증설을 시작했다.

‘인독사카브’는 ‘클로란트라닐리프롤’에 대한 내성으로 인해 다시 주목받는 살충제이다. 인독사카브는 벼줄기굴파리 등 나비목 해충 방제 효과가 뛰어나 시장에서 높은 평가를 받고 있다. 지난 2년 동안 중국 시장에서 인독사카브의 적용 범위와 방제 대상이 확대됐다. 이에 따라 시장 수요와 생산 능력은 꾸준히 증가해 2021년부터 현재까지 약 6000톤의 생산 능력을 갖추고 있다.

2015~2018년 특허 만료된 23개 농약 성분

 
지난 2015년부터 2018년까지 23개 농약 성분의 특허가 만료됐다.[표2] 이 중에는 2021년 세계 시장 매출 상위 20개 품목에 포함되었던 ‘프로티오코나졸(Prothioconazole)’과 ‘피라클로스트로빈(Pyraclostrobin)’이 포함되어 있다.

중국 농약기업들은 2015년 피라클로스트로빈 특허가 만료된 이후 생산체계 구축을 가속화했다. 현재 중국에는 76개의 기술자료가 등록됐다. 산동캉차오(Shandong Kangqiao), 양농화학(Yangnong Chemical), 리벤크롭사이언스(Liben Crop Science), 하이리르(Hailir), 신농(Xinnong), ABA화학이 중국의 주요 피라클로스트로빈 제조기업이다. 이들 가운데 산동캉차오는 중국 최초로 피라클로스트로빈 등록을 획득한 기업이며, 피라클로스트로빈 기술의 유럽연합 기술 동등성이 결정되어 캐나다에서 독립적으로 등록했다. 산동캉차오는 연간 2000톤의 피라클로스트로빈 제품을 생산하고 있다. 또한 리벤크롭사이언스, 하이리르, 신농 등도 이 제품의 새로운 생산시설을 가동했다.

‘프로티오코나졸’은 2023년 전 세계 매출 13억 2800만 달러에 이르는 살균제이다. 중국은 탄화칼슘, 부티로락톤, α-아세틸-γ-부티로락톤 등 업스트림 원료와 중간체를 비롯해 기술 소재 및 제형 개발까지 프로티오코나졸의 전체 산업체인을 보유하고 있다. 혼합물 등록이 시장의 주류가 되면서 지난 몇 년 동안 하이리르, 안후이지우이(Anhui Jiuyi), 리양중난화학(Liyang Zhongnan Chemical), 레인보우화학(Rainbow Chemical)이 프로티오코나졸 제형을 연속적으로 출시했다. 현재 프로티오코나졸은 시장 잠재력이 강해 향후 전망도 밝게 점쳐지고 있다. 
 
2019~2023년 특허 만료된 42개 농약 성분

지난 2019~2023년에는 피녹사덴(Pinoxaden), 피록설람(Pyroxsulam), 클로란트라닐리프롤(Chlorantraniliprole)을 포함해 총 42개 농약 성분의 특허가 만료됐거나 만료될 예정이다.[표3] 피녹사덴, 피록슐람, 클로란트라닐리프롤은 지난 2021년 기준 세계 시장 매출 상위 20개 품목에 속한다.

‘피녹사덴’은 신젠타가 2006년에 출시한 후발성 및 선택성 제초제로, 2007년에 매출이 1억 달러를 돌파하며 빠르게 성장했다. 2019년 특허가 만료된 이후 신젠타 외에도 리어(Lier), 플래그켐(Flagchem), 중산(Zhongshan), 푸화통다(Fuhua Tongda), 렌신(Renxin) 등이 중국에서 피녹사덴을 등록했다. 피녹사덴은 최근 몇 년 동안 밀밭에서 화본과 잡초의 저항성이 빠르게 확산된 데다 난방제 잡초에 대한 탁월한 방제력으로 장기적인 성장을 위한 기반을 마련했다. 

‘클로란트라닐리프롤’은 지난 2008년 중국 시장에 출시되어 2022년에 특허가 만료됐지만, 원 제조사의 특허로 인해 여전히 제품 생산이 제한되고 있다. 그러나 유다오케미컬(Youdao Chemical’s)이 특허장벽을 우회한 후 클로란트라닐리프롤의 기술재료 등록과 생산능력 확대로 폭발적인 성장세를 이어갔다. 

또한, 다수의 중국 농화학 기업들은 기술 재료의 생산 능력이 계속 확대되면서 업스트림 K산과 3-브로모-1-(3-클로로-2-피리디닐)-1H-피라졸-5-카르복실산과 같은 주요 중간체의 생산 레이아웃을 동기화했다.

중국 농화학 기업들은 다운스트림 제형과 혼합물 개발에도 혁신을 거듭해 점차 완전한 업스트림 및 다운스트림 자원 지원 체인을 형성하고 있다. 아울러 중국 기업들은 클로란트라닐리프롤의 자국 시장 요구를 충족시키는 것 외에도 세계 시장 점유율 확대를 위해 공격적인 수출전략을 구사하고 있다.