석유화학

업종개요

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 6월 기준으로, 석유화학 산업은 우리나라 제조업 생산 6.1%(5위), 수출 8.3%(4위)를 차지하는 주력산업이며 에틸렌 생산능력 기준 세계 4위(926만 톤) 위상을 보유하고 있다(생산량의 55%를 수출).

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

[그림 1] 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

2018년 에틸렌 생산능력은 9,255천 톤/년이며, 세계시장 점유율은 5.2%로 미국, 중국, 사우디에 이어 4번째로 많은 점유율을 보유하고 있다.
총 생산액은 92조원이며, 전체 제조업 중 차지하는 비중은 6.1%이다. 이는 자동차, 기계, 반도체, 철강에 이어 5위를 기록하는 수치이다.
수출액은 500억불로(‘18) 355억불의 무역 흑자를 기록하였으며, 반도체, 자동체, 일반기계에 이어 4위를 기록하였다.

국내 에틸렌 생산능력 지표

[그림 2] 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

2019년 1분기를 기준으로, 미중 무역 분쟁 등 보호무역 강화, 주 수출대상국인 중국의 저성장에도 높은 세계수요 증가와 저유가로 최근 4년간은 양호한 업황을 지속하고 있다.
그러나 유가 상승, 미중 무역 분쟁 장기 지속에 따른 세계 수요성장 둔화, 경쟁국인 미국과 중국의 공급 증가로 업황이 둔화되고 있다. 우리나라는 그간 내수정체로 인해 수출로서 성장해 왔으나, 주 수출대상국인 중국의 자급률 진전과 중동 · 미국의 공급증가 등 경쟁 심화로 성장 동력이 약화되었다.

석유화학 수출 : [‘17] 447억불(23.6%) → [’18] 500억불(11.8%) → [‘19.1-5] 186억불(-10.5%)

향후 전망

세계 수급은 미국과 중국의 설비 증가로 2023년까지 공급 증가율이 수요 증가율을 크게 상회할 전망이다. ‘18~’23년 연평균 세계 에틸렌 수요 증가율은 3.8%인 반면, 공급 증가율은 4.6%이다.
‘18~’23년 에틸렌 신증설 규모는 전 세계 44,488천 톤 중 중국이 17,467천 톤으로 39%의 비중을 차지하며, 뒤이어 미국이 11,319천 톤으로 25%의 비중을 차지한다.
이에 따라 가동률 하락과 채산성 둔화가 불가피하고, 유가가 가장 큰 변수로 작용된다.
미국은 ‘08년 이후 셰일가스 기반의 저가 천연가스(에탄)를 원료로 대규모 신증설을 추진 중이다. 이는 높은 원가경쟁력을 바탕으로 ’18년부터 우리나라 등 세계 시장에 큰 영향을 끼치고 있다.
중국은 정부 주도로 자급률 제고와 국제 경쟁력 향상을 위해 ‘11년 이후 석유화학산업을 집중 육성 중이다. 최근에는 대규모 구조조정과 M&A, 제조 2025 전략 등을 통해 질적 성장 전환중이다.

(단위 : 천 톤)

연도별 석유화학산업 수급통계
구분 연도
2013 2014 2015 2016 2017 2018
기초유분 수출 6,076 6,274 6,275 6,259 6,980 6,825
수입 2,893 3,323 3,713 3,314 3,328 3,050
중간원료 수출 4,740 5,889 7,433 8,052 8,872 8,566
수입 1,820 1,199 1,100 1,144 1,157 614
합성수지 수출 7,911 7,943 7,645 8,013 8,401 8,644
수입 366 422 371 445 578 619
합섬원료 수출 3,747 3,509 3,166 2,572 2,768 2,562
수입 601 588 512 448 430 423
합성고무 수출 696 657 630 588 587 551
수입 84 83 90 80 89 75
기타제품 수출 1,143 1,351 1,315 1,460 1,555 1,743
수입 533 585 629 659 673 769
수출 21,946 23,166 24,327 25,575 26,464 26,944
수입 5,866 5,636 6,297 6,200 6,415 6,090

*참고 및 재구성 : 한국석유화학협회, 수급통계(연간)(http://www.kpia.or.kr/index.php/year_sugub)

[표 1] 연도별 석유화학산업 수급통계

(단위 : 천 톤)

대표제품별 현황
구분 연도
2013 2014 2015 2016 2017 2018
Ethylene 생산(출하) 8,327 8,248 8,275 8,524 8,793 8,810
수출 1,120 757 634 753 816 824
수입 145 232 201 147 109 133
국내수요 7,351 7,723 7,842 7,918 8,086 8,119
Propylene 생산(출하) 6,907 7,151 6,987 7,816 8,302 8,395
수출 1,208 1,296 1,258 1,690 1,715 1,674
수입 434 435 449 265 198 113
국내수요 6,133 6,290 6,178 6,391 6,785 6,833
Butadiene 생산(출하) 1,318 1,231 1,188 1,235 1,280 1,271
수출 223 204 155 156 158 149
수입 382 449 426 410 424 420
국내수요 1,477 1,476 1,458 1,490 1,547 1,541
Benzene 생산(출하) 4,970 5,525 6,054 6,057 6,546 6,877
수출 1,399 1,899 2,582 2,103 2,632 2,570
수입 90 67 47 93 36 59
국내수요 3,660 3,694 3,520 4,047 3,950 4,367
Toluene 생산(출하) 2,626 2,209 1,664 1,811 1,612 1,653
수출 1,071 769 422 533 361 354
수입 186 588 760 561 775 852
국내수요 1,741 2,029 2,002 1,840 2,026 2,150
Xylene 생산(출하) 3,258 3,174 2,784 2,869 3,617 4,164
수출 1,055 1,349 1,224 1,024 1,298 1,254
수입 1,656 1,552 1,830 1,838 1,786 1,473
국내수요 3,859 3,378 3,391 3,683 4,105 4,382
SM 생산(출하) 2,724 2,996 2,903 3,040 3,008 3,085
수출 1,266 1,474 1,247 1,292 1,262 841
수입 947 846 779 806 794 305
국내수요 2,406 2,368 2,435 2,554 2,540 2,549
P-X 생산(출하) 6,360 7,502 8,968 9,680 10,721 10,647
수출 3,045 3,972 5,862 6,435 7,315 7,384
수입 611 126 84 44 25 25
국내수요 3,926 3,656 3,190 3,289 3,431 3,288
L-LDPE 생산(출하) 1,271 1,195 1,340 1,339 1,517 1,488
수출 513 582 581 552 676 609
수입 26 20 15 13 62 100
국내수요 784 633 774 799 903 979
HDPE 생산(출하) 2,236 2,094 2,184 2,185 1,985 1,991
수출 1,391 1,197 1,205 1,112 1,127 1,188
수입 38 46 49 55 74 73
국내수요 883 942 1,028 1,128 932 876
PP 생산(출하) 3,960 3,990 4,026 4,088 4,303 4,324
수출 2,540 2,553 2,512 2,548 2,786 2,889
수입 36 31 31 29 37 36
국내수요 1,455 1,468 1,545 1,569 1,554 1,471
ABS 생산(출하) 1,630 1,621 1,685 1,841 1,912 1,927
수출 1,221 1,195 1,246 1,352 1,390 1,382
수입 5 7 6 10 12 9
국내수요 413 433 446 499 534 554
PVC 생산(출하) 1,410 1,369 1,472 1,549 1,605 1,576
수출 678 601 618 565 545 618
수입 93 125 128 136 137 136
국내수요 825 893 982 1,120 1,198 1,093
TPA 생산(출하) 5,582 5,333 4,822 4,614 4,870 4,662
수출 2,960 2,672 2,314 1,776 1,940 1,745
수입 0 0 0 1 0 0
국내수요 2,923 2,661 2,508 2,839 2,931 2,917
EG 생산(출하) 1,168 1,184 1,279 1,222 1,244 1,295
수출 468 545 587 481 455 504
수입 466 423 323 276 253 237
국내수요 1,166 1,062 1,015 1,017 1,042 1,028

*참고 및 재구성 : 한국석유화학협회, 수급통계(연간) (http://www.kpia.or.kr/index.php/year_sugub)

[표 2] 대표제품별 현황

참고문헌

1. 한국석유화학협회, “석유화학산업” (http://www.kpia.or.kr/index.php/main)

2. 한국석유화학협회, “석유화학산업 동향 및 향후 전망”, 2019.06.13