화석연료 고갈 및 지정학적 리스크, 환경 규제 강화 등 대내외적 위기에 직면한 국내 석유화학산업의 현황과 원천기술 확보 및 에너지 안보를 위한 대응 필요성 doc_id PCY_201504090239092151_3

1920∼30년대 초대형 유전의 잇단 발견과 함께 석유가 대량 생산·소비되면서, 당시의 주력 에너지원이었던 석탄을 대체하기 시작하였다. 이는 중동 등에서 대량의 석유를 쉽게 확보할 수 있었고, 가격경쟁력도 크게 향상되었기 때문이다. 에너지원으로서 석유가 석탄을 급속히 대체해 가면서 화학산업의 원료도 1940년대를 전후로 자연스럽게 석탄에서 석유로 전환되어 갔다. 플라스틱 등의 석유화학 제품은 물론 의약품, 화장품, 염료, 도료, 세제 등 대부분의 정밀화학 제품들이 석유나 천연가스를 원료로 사용하면서 인류는 오늘날 ‘석유의 시대’를 구가하고 있다. 그런데 기존 석유기반 화학산업은 중동 등 특정지역에 한정적으로 매장되어 있는 석유나 천연가스 등 화석연료(fossil fuel)를 주원료로 하고 있다. 이와 같은 자원 편중성 및 산유지역의 지정학적 리스크, 그리고 석유자원 고갈 논란 확산 등으로 인해 가격 및 공급 면에서 항상 불안정한 상태이다. 최근 북미에서 이른바 ‘셰일가스(shale gas) 혁명’이 진행되고 있는 데다, 글로벌 경기침체 지속으로 석유가격이 하락세를 보이고 있다. 그러나 세계인구가 이미 70억 명을 넘어섬에 따라, 석유·가스 등 에너지와 식량확보 문제는 앞으로도 계속 인류 공통의 현안으로 남을 전망이다. 기존 석유화학의 원료인 화석연료(석유, 천연가스)의 매장량이 한계를 드러내고 멀지 않아 고갈될 것이라는 주장을 둘러싼 논란(이른바 ‘피크오일’ 논쟁)이 오래 전부터 있어 왔다. 물론, 채굴기술의 발달로 화석연료가 정확히 어느 시점에 가서 바닥을 드러낼지는 여전히 논란거리이다. 하지만 석유가격은 지속적으로 상승해 왔기 때문에, 선진국에서는 그동안 석유를 대체할 원료를 꾸준히 찾아왔다. 국제 석유가격은 배럴(약 160 리터) 기준으로 1970년대 초반에는 23달러 수준, 1974년∼79년까지는 15달러 수준, 1980년대 초반에는 약 40달러 수준을 유지해 왔다. 그러던 것이 1985년 이후 갑자기 10달러 초반으로 하락했고 1990년까지는 10∼20달러 사이, 1990년대 10년간은 대체로 20달러대를 유지하였다. 하지만 석유가격은 BR1Cs 등 신흥국의 급속한 공업화에 따른 중산층의 증가와 산유국의 정치, 사회적 불안 등이 겹치면서 2000년 이후 급격하게 상승하여 글로벌 금융위기 때인 2008년 에는 한때 150달러에 육박한 바 있으며, 그 후 등락을 거듭하다 2014년 초에는 100달러선에 머물렀다. 석유, 천연가스 등 화석연료는 고갈 논란 확산, 특정지역에의 자원 편중성 및 산유지역의 지정학적 리스크 등으로 인해 가격 및 공급 면에서 항상 불안정한 상태이다. 세계인구가 이미 70억 명을 넘어섰고 개도국들의 급속한 경제성장 및 소득증대에 따라, 석유·가스 등 에너지와 식량확보 문제는 앞으로도 계속 인류 공통의 현안으로 남을 전망이다. 최근 국제유가가 급격히 하락하고 있으나, 유한한 자원인 석유는 중장기적으로 볼 때 추세적 상승세로 돌아설 것이 확실하다. 따라서 우리나라와 같은 비산유국으로서는 에너지 안보 확립과 더불어 대체연료·원료 개발의 필요성이 절실하다. 또한, 석유기반 제품(연료, 화학제품 등)에서 배출되는 온실가스로 인한 대기오염 심화, 기후변화 및 지구온난화에 따라, 국내외적으로 녹색 성장 및 지속가능한 개발에 대한 인식 고조와 함께 국제 환경규제가 갈수록 강화되는 추세이다. 일반 소비자들의 환경 및 건강에 대한 인식과 관심의 고조로 친환경 소재에 대한 선호도도 급속히 높아지고 있다. 비산유국으로서 석유를 100% 수입에 의존하는 우리나라의 경우 에너지 및 석유화학산업 등의 원료의 안정적 확보는 언제나 긴요한 국가적 중대과제가 될 수밖에 없다. 석유 한 방울 나지 않는 우리나라의 경우, 2012년 기준 석유수입량(1.67억 톤)은 세계3위, 석유소비량(245.8만 배럴/일)은 세계8위이다. 또, 한국은 제조업 부가가치 비중(2012년)이 31%로 OECD 25개국 중 1위이다. 부가가치 창출이 낮은 제조업 중심의 에너지 다소비형 산업구조를 가지고 있기 때문에, 나프타(naphtha) 등 산업용 원료로 사용되는 에너지 소비가 많아 단기간에 에너지 소비절감이 어려운 경직된 산업구조이다. 더욱이, 2014년 10월 말에 국내 자동차 등록대수가 2,000만 대를 넘어서는 등, 수송용 연료 소비량을 줄이는 일은 극히 곤란하다. 따라서 중장기적으로 우리나라도 일본처럼 석유화학산업 등 에너지 다소비형 기초소재산업의 비중을 지속적으로 줄여가는 수밖에 다른 뾰족한 방도가 없어 보인다. 최근 들어 세계적으로 유가가 불안한 등락세를 거듭하고 있는 가운데, 개도국을 중심으로 지속적인 인구증가 및 소득증대에 의한 에너지 수요증대에 따라 석유자원 고갈 논쟁이 전개되고 있습니다. 또, 화석연료에 의거한 기존 석유화학산업은 각종 유해물질을 배출하는 ‘공해산업’이라는 부정적 이미지가 매우 강한바, 국제 환경규제의 집중적인 대상이 되고 있습니다. 더군다나, EU 등 선진국에서는 환경규제를 무역 상 기술장벽(TBT)의 수단으로 적극 활용하고 있습니다. 우리나라 석유화학산업은 현재 자동차 및 전자산업에 이어 생산 및 수출에서 큰 비중을 차지하는 주력산업으로 자리매김하고 있습니다. 하지만 최대 수출시장이었던 중국의 경제성장률이 최근 들어 둔화되고 있습니다. 더욱이, 중국 스스로 자급률을 크게 높이는 한편 석탄화학 제품(CTO) 개발에 박차를 가하고 있는 데다, 중동 등 후발국들 또한 저렴한 원료를 무기로 우리의 수출시장을 크게 잠식해 오고 있습니다. 설상가상으로, 북미에서 진행 중인 ‘셰일가스 혁명’ 역시 머지않은 장래에 국내 석유화학산업에 엄청난 타격을 입힐 것이 확실시되는 등, 국내 석유화학산업은 현재 크나큰 위기상황에 직면해 있습니다. 우리나라 석유화학산업은 2011년 기준 생산액 105조 원으로 국내 제조업 4위, 2013년 기준 수출 484억 달러로서 자동차, 반도체에 이어 국내 제조업 3위의 위상을 확보하고 있는 등, 주력 기간산업으로서 확고한 기반을 구축하고 있으며 국민경제의 성장을 견인하는 핵심역할을 담당하고 있다. 그러나 국내 석유화학산업이 직면한 대내외 여건은 갈수록 어려움을 더해가고 있다. 또한, 석유화학산업에 있어 우리나라는 2013년 시점에 에틸렌 환산 생산능력 기준으로 미국, 중국, 사우디의 뒤를 이어 세계4위의 위상을 확보하고 있다. 국내 석유화학 기업들은 선진국의 화학기업조차 달성하기 어려운 100% 풀가동 체제를 확립하였다. 그러나 이와 같은 외형상의 눈부신 성과는 선진국에서 최신기술을 체화한 신형 플랜트를 도입하여 생산 효율성을 지속적으로 높여 왔으며, 성숙단계의 표준화된 기술을 신속히 도입·개량하여 부단한 공정혁신을 통해 글로벌 경쟁력을 확보한 결과이다. 즉, 국내 석유화학 기업들은 지속적인 응용기술의 개선에 치중하여 생산 효율성 제고에 주력해 왔을 뿐이며, 원천기술 기반이 사실상 전무한 데다 현재도 여전히 매출액 대비 연구개발 투자 비율이 1% 미만으로 매우 낮은 실정이다. 국내 주력 석유화학산업에 있어 수출상품의 80% 이상은 폴리에틸렌(PE)/폴리프로플렌(PP), 염화비닐수지(P5C), 파라자일렌(PX) 등 범용제품으로 구성되어 있으며, 사실상 선진국의 독무대인 고부가가치 스페셜티 제품의 비중은 여전히 매우 낮다. 한편, 세계 최대 수입시장인 중국에 인접해 있는 지리적 이점으로 경쟁국들에 비해 물류비용을 크게 절감할 수 있었던 것도 그동안의 경쟁력 유지에 큰 몫을 하였다. 산업이 성숙단계에 진입한 지 오래 되었고 글로벌 공급과잉이 만성화된 데다 신기술 개발의 한계로 제품의 차별화가 어려운바, 석유화학산업은 다른 제조업에 비해 수익성이 낮은 편이다. 하지만, 우리기업이 사용하는 석유제품인 나프타(naphtha) 기반 석유 화학 원료는 가격 면에서 에탄가스(ethane gas) 기반(중동·북미 등)의 3∼4배나 되어 가격경쟁력 면에서 절대적으로 불리하다. 또한, 글로벌 공 급과잉 심화와 함께 중동·인도·동남아 등 후발국의 추격에 따른 경쟁력 저하 추세에도 대비가 필요한 실정이다. 중동·중국 등 후발국은 범용제품 플랜트의 잇단 대규모 신증설로 수출시장을 크게 위협하고 있다.