석유화학
업종개요
석유화학
석유화학
석유제품(Naphtha) 또는 천연가스를 원료로 합성수지(플라스틱), 합성섬유(Polyester, Nylon) 원료, 합성고무 및 각종 기초 화학제품을 생산하는 산업이다. 단순히 기초 화학 산업으로 여겨지던 석유화학산업은 IT · 정보기술과 NT · 나노기술 등 첨단산업과 연계되면서 점차 지식기반 산업으로 발전하게 되었으며, 친환경에너지 개발과 신소재 산업으로 각광받고 있다.
높은 기술력을 바탕으로 우리나라 수출에서의 비중도 높아지고 있고 특히, 세계의 공장으로 일컫는 중국으로의 수출이 증가하면서 새로운 성장 동력으로 인정받는 실정이다. 석유화학산업은 이러한 특성을 바탕으로 자동차, 전자, 건설, 섬유업종의 핵심 소재를 공급하며 기간산업의 역할을 담당하며, 납사분해설비(NCC : Naphtha Cracking Center)를 중심으로 공장들이 수직계열화, 단지화되는 특성이 있고, 초기에 대규모 설비투자가 소요되는 관계로 자본 집약적 산업이라고 할 수 있으며, 기술선점 효과가 높은 고도의 기술집약적 산업이라고 할 수 있다.
2019년 기준 석유화학산업 규모 4.0%(세계 5위), 우리나라 제조업 생산 6.1%(5위), 2019년 기준 수출 6.9%(4위)를 차지하는 주력산업이며 에틸렌 생산능력 기준 세계 4위(약 9,816천 톤) 위상을 보유하고 있다.
대표공정
산업동향
석유화학산업은 석유 중 나프타나 Gas Oil(디젤유)을 기초 원료로 하여 출발하는데, 나프타를 나프타 분해설비(Naphtha Cracking Center; NCC)에 투입하여 에틸렌, 프로필렌 등 기초유분을 생산한다.
NCC에서 생산되는 제품들의 구성비는 보통 에틸렌 31%, 프로필렌 16%, C4 유분(부타디엔 원료) 10%, RPG(Raw Pyrolysis Gasoline)(벤젠/톨루엔/자일렌 원료) 14%, 메탄·수소·LPG 등 기타제품이 29% 생산된다. 이 때 에틸렌과 프로필렌은 바로 유도품 생산 공정으로 가고, C4 유분과 RPG는 추가로 추출 · 정제하는 공정을 거쳐 부타디엔과 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등 유용한 석유화학 기초유분을 생산하게 된다.
이러한 기초유분을 가지고 석유화학 최종제품을 만드는데, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌과 같이 기초유분 하나만을 가지고 중합반응을 통해 만들어지기도 하고, 스티렌모노머(SM)와 같이 기초유분 두 개(에틸렌과 벤젠)를 반응시켜 만들기도 하며, AN(아크릴로니트릴)이나 PVC(폴리염화비닐)처럼 다른 화학제품과의 반응을 통해 만들기도 한다.
석유화학제품은 천연소재의 대체품으로써 각종 생활용품에서부터 전기전자, 컴퓨터, 자동차, 건설 등에 이르기까지 사용되지 않는 곳이 없을 정도로 용도가 다양한 기초원자재이다. 따라서 일부에서는 석유화학제품을 “산업의 쌀”이라고 한다.
석유화학산업의 계통도
*참고 및 재구성 : 한국석유화학협회 > 석유화학산업 > 석유화학산업소개 > 정의 및 범위 (http://www.kpia.or.kr/index.php/pages/view/industry/definition)
국내 석유화학산업 부문 특성
2019년 에틸렌 생산능력은 9,816천 톤/년이며, 세계시장 점유율은 5.6%로 미국, 중국, 사우디에 이어 4번째로 많은 점유율을 보유하고 있다.
총 생산액은 103조 원이며, 전체 제조업 중 차지하는 비중은 6.5%이다. 이는 자동차, 기계, 반도체, 철강에 이어 5위를 기록하는 수치이다.
수출액은 426억 불로(‘19) 299억 불의 무역 흑자를 기록하였으며, 반도체, 자동체, 일반기계에 이어 4위를 기록하였다.
국내 에틸렌 생산능력 지표
*참고 및 재구성 : 한국석유화학협회 > 석유화학산업 > 석유화학산업현황 > 위상 (http://www.kpia.or.kr/index.php/pages/view/industry/phase)
국내 주요 생산거점
국내의 석유화학산업에서 울산, 여수, 대산 등 3대 석유화학단지가 산업의 핵심 생산 거점이다.
석유화학단지 형성을 통한 정유 · 나프타분해공장(NCC) · 관련 유도품 공장의 생산 집중화(수직계열화)와 항만 · 용수 · 유틸리티 등 지원시설 공동 이용으로 산업효율성과 경쟁력을 제고하고 있다.
최근 산업동향
우리나라 석유화학산업은 제조업 중 생산 5위, 수출 4위를 차지하는 주력 산업으로 세계 시장에서도 에틸렌 생산능력기준 4위의 위상을 보유하고 있다. 그러나 생산의 55%를 수출에 의존하는 산업구조상, 최근 미-중 무역분쟁의 장기 지속에 따른 세계 경기 및 수요성장 둔화, 경쟁국인 미국과 중국의 대규모 신증설로 인한 공급증가로 업황이 둔화되고 있다.
특히 주 수출대상국인 중국의 자급화를 위한 대규모 설비 증설로 석유화학 산업의 불확실성이 높아지고 있는 가운데 중국 NCC(Naphtha Cracking Center, 에틸렌 등 기초원료 제조설비) 설비증설은 2020~2021년, PX(Para-Xylene, PET병, 폴리에스터 섬유 등 원료) 설비증설은 2019~2020년에 집중되어 있다.
이에 따라 국내 석유화학산업의 수출은 국내 설비투자 확대에 따른 수출물량 확대에도 불구하고, 유가 하락에 의한 제품단가 하락, 미-중 무역분쟁 영향으로 글로벌 수요가 둔화되어 전년대비 15.2% 감소한 424억달러로 예상되며, 2020년 수출은 국내 신증설 설비의 정상 가동으로 전년비 2.7% 증가한 436억달러로 전망된다.1)
석유화학 수출 : [‘17] 447억 불(23.6%) → [’18] 500억 불(11.8%) → [‘19.1-5] 186억 불(-10.5%)
1)화학산업 인적자원개발위원회, 석유화학산업의 최근 동향과 전망, 그리고 2030 메가 트렌드, 2019,12
연도별 석유화학산업 수급통계
(단위 : 천 톤)
| 구분 | 연도> | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | ||
| 기초유분 | 수출 | 6,076 | 6,274 | 6,275 | 6,259 | 6,980 | 6,825 | 7,203 |
| 수입 | 2,893 | 3,323 | 3,713 | 3,314 | 3,328 | 3,050 | 2,965 | |
| 중간원료 | 수출 | 4,740 | 5,889 | 7,433 | 8,052 | 8,872 | 8,566 | 8,275 |
| 수입 | 1,820 | 1,199 | 1,100 | 1,144 | 1,157 | 614 | 758 | |
| 합성수지 | 수출 | 7,911 | 7,943 | 7,645 | 8,013 | 8,401 | 8,644 | 8,696 |
| 수입 | 366 | 422 | 371 | 445 | 578 | 619 | 697 | |
| 합섬원료 | 수출 | 3,747 | 3,509 | 3,166 | 2,572 | 2,768 | 2,562 | 2,934 |
| 수입 | 601 | 588 | 512 | 448 | 430 | 423 | 522 | |
| 합성고무 | 수출 | 696 | 657 | 630 | 588 | 587 | 551 | 504 |
| 수입 | 84 | 83 | 90 | 80 | 89 | 75 | 72 | |
| 기타제품 | 수출 | 1,143 | 1,351 | 1,315 | 1,460 | 1,555 | 1,743 | 1,375 |
| 수입 | 533 | 585 | 629 | 659 | 673 | 769 | 795 | |
| 계 | 수출 | 24,313 | 25,623 | 26,464 | 26,944 | 29,163 | 28,891 | 28,987 |
| 수입 | 6,297 | 6,200 | 6,415 | 6,090 | 6,255 | 5,550 | 5,809 | |
*참고 및 재구성 : 한국석유화학협회, 수급통계(연간) (http://www.kpia.or.kr/index.php/year_sugub)
대표제품별 현황
(단위 : 천 톤)
| 구분 | 연도 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | ||
| Ethylene | 생산(출하) | 8,327 | 8,248 | 8,275 | 8,524 | 8,793 | 8,810 | 8,784 |
| 수출 | 1,120 | 757 | 634 | 753 | 816 | 824 | 1,091 | |
| 수입 | 145 | 232 | 201 | 147 | 109 | 133 | 109 | |
| 국내수요 | 7,351 | 7,723 | 7,842 | 7,918 | 8,086 | 8,119 | 7,801 | |
| Propylene | 생산(출하) | 6,907 | 7,151 | 6,987 | 7,816 | 8,302 | 8,395 | 8,704 |
| 수출 | 1,208 | 1,296 | 1,258 | 1,690 | 1,715 | 1,674 | 1,657 | |
| 수입 | 434 | 435 | 449 | 265 | 198 | 113 | 132 | |
| 국내수요 | 6,133 | 6,290 | 6,178 | 6,391 | 6,785 | 6,833 | 7,180 | |
| Butadiene | 생산(출하) | 1,318 | 1,231 | 1,188 | 1,235 | 1,280 | 1,271 | 1,271 |
| 수출 | 223 | 204 | 155 | 156 | 158 | 149 | 98 | |
| 수입 | 382 | 449 | 426 | 410 | 424 | 420 | 406 | |
| 국내수요 | 1,477 | 1,476 | 1,458 | 1,490 | 1,547 | 1,541 | 1,579 | |
| Benzene | 생산(출하) | 4,970 | 5,525 | 6,054 | 6,057 | 6,546 | 6,877 | 6,565 |
| 수출 | 1,399 | 1,899 | 2,582 | 2,103 | 2,632 | 2,570 | 2,627 | |
| 수입 | 90 | 67 | 47 | 93 | 36 | 59 | 56 | |
| 국내수요 | 3,660 | 3,694 | 3,520 | 4,047 | 3,950 | 4,367 | 3,994 | |
| Toluene | 생산(출하) | 2,626 | 2,209 | 1,664 | 1,811 | 1,612 | 1,653 | 1,972 |
| 수출 | 1,071 | 769 | 422 | 533 | 361 | 354 | 460 | |
| 수입 | 186 | 588 | 760 | 561 | 775 | 852 | 708 | |
| 국내수요 | 1,741 | 2,029 | 2,002 | 1,840 | 2,026 | 2,150 | 2,220 | |
| Xylene | 생산(출하) | 3,258 | 3,174 | 2,784 | 2,869 | 3,617 | 4,164 | 4,457 |
| 수출 | 1,055 | 1,349 | 1,224 | 1,024 | 1,298 | 1,254 | 1,270 | |
| 수입 | 1,656 | 1,552 | 1,830 | 1,838 | 1,786 | 1,473 | 1,554 | |
| 국내수요 | 3,859 | 3,378 | 3,391 | 3,683 | 4,105 | 4,382 | 4,741 | |
| SM | 생산(출하) | 2,724 | 2,996 | 2,903 | 3,040 | 3,008 | 3,085 | 2,705 |
| 수출 | 1,266 | 1,474 | 1,247 | 1,292 | 1,262 | 841 | 670 | |
| 수입 | 947 | 846 | 779 | 806 | 794 | 305 | 489 | |
| 국내수요 | 2,406 | 2,368 | 2,435 | 2,554 | 2,540 | 2,549 | 2,525 | |
| P-X | 생산(출하) | 6,360 | 7,502 | 8,968 | 9,680 | 10,721 | 10,647 | 10,106 |
| 수출 | 3,045 | 3,972 | 5,862 | 6,435 | 7,315 | 7,384 | 7,032 | |
| 수입 | 611 | 126 | 84 | 44 | 25 | 25 | 20 | |
| 국내수요 | 3,926 | 3,656 | 3,190 | 3,289 | 3,431 | 3,288 | 3,093 | |
| L-LDPE | 생산(출하) | 1,271 | 1,195 | 1,340 | 1,339 | 1,517 | 1,488 | 1,540 |
| 수출 | 513 | 582 | 581 | 552 | 676 | 609 | 689 | |
| 수입 | 26 | 20 | 15 | 13 | 62 | 100 | 129 | |
| 국내수요 | 784 | 633 | 774 | 799 | 903 | 979 | 980 | |
| HDPE | 생산(출하) | 2,236 | 2,094 | 2,184 | 2,185 | 1,985 | 1,991 | 2,119 |
| 수출 | 1,391 | 1,197 | 1,205 | 1,112 | 1,127 | 1,188 | 1,288 | |
| 수입 | 38 | 46 | 49 | 55 | 74 | 73 | 143 | |
| 국내수요 | 883 | 942 | 1,028 | 1,128 | 932 | 876 | 974 | |
| PP | 생산(출하) | 3,960 | 3,990 | 4,026 | 4,088 | 4,303 | 4,324 | 4,423 |
| 수출 | 2,540 | 2,553 | 2,512 | 2,548 | 2,786 | 2,889 | 2,952 | |
| 수입 | 36 | 31 | 31 | 29 | 37 | 36 | 36 | |
| 국내수요 | 1,455 | 1,468 | 1,545 | 1,569 | 1,554 | 1,471 | 1,507 | |
| ABS | 생산(출하) | 1,630 | 1,621 | 1,685 | 1,841 | 1,912 | 1,927 | 1,938 |
| 수출 | 1,221 | 1,195 | 1,246 | 1,352 | 1,390 | 1,382 | 1,360 | |
| 수입 | 5 | 7 | 6 | 10 | 12 | 9 | 11 | |
| 국내수요 | 413 | 433 | 446 | 499 | 534 | 554 | 589 | |
| PVC | 생산(출하) | 1,410 | 1,369 | 1,472 | 1,549 | 1,605 | 1,576 | 1,413 |
| 수출 | 678 | 601 | 618 | 565 | 545 | 618 | 500 | |
| 수입 | 93 | 125 | 128 | 136 | 137 | 136 | 111 | |
| 국내수요 | 825 | 893 | 982 | 1,120 | 1,198 | 1,093 | 1,025 | |
| TPA | 생산(출하) | 5,582 | 5,333 | 4,822 | 4,614 | 4,870 | 4,662 | 4,694 |
| 수출 | 2,960 | 2,672 | 2,314 | 1,776 | 1,940 | 1,745 | 2,031 | |
| 수입 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | |
| 국내수요 | 2,923 | 2,661 | 2,508 | 2,839 | 2,931 | 2,917 | 2,664 | |
| EG | 생산(출하) | 1,168 | 1,184 | 1,279 | 1,222 | 1,244 | 1,295 | 1,238 |
| 수출 | 468 | 545 | 587 | 481 | 455 | 504 | 570 | |
| 수입 | 466 | 423 | 323 | 276 | 253 | 237 | 334 | |
| 국내수요 | 1,166 | 1,062 | 1,015 | 1,017 | 1,042 | 1,028 | 1,003 | |
*참고 및 재구성 : 한국석유화학협회, 수급통계(연간) (http://www.kpia.or.kr/index.php/year_sugub)
참고문헌 1. 한국석유화학협회, “2020 석유화학 미니북”, 2020.05.07.
2. 한국석유화학협회, “석유화학산업”, http://www.kpia.or.kr/index.php/main
3. 한국석유화학협회, “석유화학산업 동향 및 향후 전망”, 2019.06.13.
4. 화학산업 인적자원개발위원회, “석유화학산업의 최근 동향과 전망, 그리고 2030 메가트렌드”, 2019.12.10
