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.

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.

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.

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%)

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)

(단위 : 천 톤)

참고문헌

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

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