연구보고서 2015-747 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 전재완 제상영 최동원 허선경 김성진 김민지 2015. 12.

머리말 현재 2014년부터지속된저유가는전세계의경제와산업에영향을미치고있습니다. 특히저유가로인하여기존원유수출중심의산업구조였던중동을비롯한산유국들은경제가어려워졌습니다. 과거에는저유가가우리나라에생산비용감소및경제전체구매력증가등으로긍정적효과를미쳤습니다. 그러나세계경기둔화로인한유가하락인관계로수출중심경제를이루고있는우리나라에는오히려석유연관산업침체, 또산유국수출감소등의부정적효과가큰것으로분석되고있습니다. 특별히에너지다소비업종인정유 석유화학 조선 해양플랜트의산업이여러어려움을겪고있는것으로분석됩니다. 전문가들은이러한저유가기조의요인을중국을비롯한글로벌경제성장이둔화됨으로써석유수요가감소한것과동시에, 비전통석유생산량의급증에따른과잉공급으로인한현상으로예측합니다. 이러한원유초과공급의주요원인으로는미국의셰일혁명이주목되고있습니다. 셰일혁명은 1999년미국미첼에너지사가텍사스주바넷광구에서수압파쇄법을적용하면서시작되었고, 2000년대중반이후본격적인개발및생산이이루어지면서전세계에너지및산업에영향을미치고있습니다. 본보고서는우리나라에서는아직까지크게관심을두지않고있는셰일가스의개발현황및현재저유가에미치는영향을분석하고있습니다. 또셰일가스가에너지산업을넘어서국내외경제및각산업별미치는영향에대하여비교분석하고있습니다. 특히이번연구에

는계량적분석모델을적용하여장 단기적으로구분, 셰일혁명이각산업생산에어떤영향을미치고있는지를분석했다는데다른연구와차별점이있는것으로판단됩니다. 이러한연구는현재저유가의원인및대응방안에대한연구시사점을제시하였다는데중요한의의가있습니다. 본보고서는산업연구원 2015년자체중장기연구과제로추진되었습니다. 본연구에여러조언을아끼지않았던 UT Dallas의양덕주교수님과 UT Austin의허천교수님, 그리고 KEPS(Korean-American Energy Exploration and Production Society) 의회장이신조삼제박사님, 또각공사담당자이신미국석유공사의장호철부장님, 한국가스공사미국지사의김보영대표님께진심으로감사드립니다. 그리고저희연구에공동연구로참여하여주셨으며, 셰일가스의계량적분석을맡아주신제상영교수님께머리숙여감사드립니다. 그외에도이번보고서에관심을가지시고유익한조언을해주신원내외분들께깊은감사의말씀을드립니다. 이번보고서가저유가시대의원인과각산업별대응전략을구상하는데도움을주고, 향후미국셰일가스및오일이국내에직접도입되었을때를대비하는데좋은자료로활용되기를바랍니다. 끝으로본보고서의내용은어디까지나필자들의견해이며연구원공식견해와는반드시일치하지않을수있음을미리밝혀둡니다. 2015 년 12 월 산업연구원장김도훈

차례 머리말... 3 요약... 11 제 1 장서론... 27 1. 연구의배경및필요성... 27 2. 연구의목적및내용... 28 제2장셰일자원개발과국제유가... 31 1. 셰일가스의개발현황... 31 (1) 셰일가스개발및도입전망... 31 (2) 각국별셰일가스개발현황... 35 (3) 셰일자원생산량전망... 40 2. 셰일가스와국제유가의연관성... 44 (1) 국제유가변동이셰일가스개발에미치는영향... 44 (2) 셰일가스개발이국제유가에미치는영향... 46 3. 저유가지속가능성및국가별영향... 49 (1) 저유가발생원인및주요국의득과실... 49 (2) 저유가장기화가능성... 58 제3장셰일자원개발과미국의주요제조업... 66 1. 미국제조업의현황... 66 (1) 미국제조업의성장... 66 (2) 미국기업들의리쇼어링및다국적기업들의제조업투자... 69 2. 미국제조업성장의원인... 72 (1) 미국제조업환경의경쟁력향상... 72 (2) 다국적기업의미국투자요인... 74

3. 셰일혁명의경제적파급경로... 77 (1) 셰일가스가치사슬에따른산업별영향... 77 (2) 셰일가스개발의경제적확산경로... 79 (3) 셰일혁명의경제적파급효과... 82 4. 셰일자원의보급확산과주요산업의글로벌경쟁구조변화.. 84 (1) 셰일개발이미치는산업별영향... 84 (2) 셰일자원보급확산이수출에미치는영향... 98 제4장셰일자원개발로인한저유가기조가우리나라와미국의주요산업에미치는영향... 101 1. 분석방법... 101 (1) 개요... 101 (2) 비관측요소모형 (UCM : Unobserved Component Model)... 102 (3) 경험적모드분해법 (EMD : Empirical Model Decomposition).. 104 (4) 분석대상및자료수집... 106 2. 분석결과... 107 (1) 단기적관점에서의분석 (UCM, VAR)... 107 (2) 장기적관점에서의분석 (EMD)... 113 3. 소결... 121 제5장중장기대응전략및정책적제언... 122 1. 주요산업별대응전략... 122 2. 정책제언... 126 (1) 셰일혁명으로형성된새로운패러다임에대한대비... 126 (2) 해외자원개발투자활성화방안모색... 127 (3) 국내주요부진사업의구조개혁... 129 참고문헌... 131 Abstract... 134

표차례 < 표 2-1> 국별자원개별관련제도비교... 37 < 표 2-2> 세계셰일자원추정매장량... 41 < 표 2-3> IEA 2013~2040년비전통가스생산전망... 42 < 표 2-4> 미국의천연가스및셰일가스생산량전망... 43 < 표 2-5> 원유공급원별한계생산비용... 44 < 표 2-6> 천연가스선물가격추이... 48 < 표 2-7> 원유가격추이... 49 < 표 2-8> 주요산유국의분기별원유생산량... 53 < 표 2-9> 주요산유국의분기별원유수출량및수출액추계... 55 < 표 2-10> 주요산유국의분기별원유수입량및수입액추계... 57 < 표 2-11> OPEC 산유국석유생산에대한입장... 58 < 표 2-12> 원유및천연가스생산량순위... 61 < 표 2-13> IMF의원유현물가격전망 (2016~2017)... 64 < 표 2-14> EIA의유가전망 (2013~2040)... 64 < 표 3-1> 금융위기전후 R&D 투자비중... 68 < 표 3-2> 미국내신규리쇼어링 / 오프쇼어링일자리수... 70 < 표 3-3> 나라별제조경쟁력측정... 72 < 표 3-4> 다국적기업들이미국제조업에투자하는이유... 75 < 표 3-5> 미국내셰일가스생산확대에따른경제적효과... 77 < 표 3-6> 북미에틸렌플랜트신설계획... 87 < 표 3-7> 국가별차량대비충전소보급대수... 93 < 표 3-8> 미국발전설비별정격용량및건설단가... 94 < 표 4-1> 미국과한국의산업군상관계수비교... 106 < 표 4-2> 단기성분분석을위한 VAR 모형 ( 안전성검정 )... 107

그림차례 < 그림 2-1> 수직정과수평정의시추... 33 < 그림 2-2> 셰일가스분포도... 34 < 그림 2-3> 셰일가스생산비중증가추이... 34 < 그림 2-4> 2014년기준주요상업생산국가의셰일가스일생산량... 36 < 그림 2-5> 2014년기상업생산국가의셰일오일일생산량... 36 < 그림 2-6> 미국내가스전과가스전별생산량... 37 < 그림 2-7> 국가별셰일가스개발단계... 40 < 그림 2-8> 세계리그개수와 WTI 월별현물가격 (1986~2015)... 45 < 그림 2-9> 가스 원유가격변동추이... 48 < 그림 2-10> WTI 현물가격... 50 < 그림 2-11> 2013~2015년분기별수요및공급량변화... 51 < 그림 2-12> 주요산유국의분기별원유생산량 (2014.Q1~2015.Q2)... 52 < 그림 2-13> 주요산유국의분기별원유수출량... 54 < 그림 2-14> 주요산유국의분기별원유수출액... 54 < 그림 2-15> 주요에너지수입국의분기별원유수입량... 56 < 그림 2-16> 주요에너지수입국의분기별원유수입액... 56 < 그림 2-17> 미국석유중국내생산이차지하는비율변화추이... 60 < 그림 2-18> EIA의유가전망 (2005~2040)... 65 < 그림 3-1> 미국제조업고정자산에대한투자액... 67 < 그림 3-2> 미국제조업매출액및부가가치... 69 < 그림 3-3> 국가별투자신뢰도지수순위... 70 < 그림 3-4> 미국내다국적기업의고용인력의변화... 71 < 그림 3-5> 다국적기업의미국내자산... 71 < 그림 3-6> 다국적기업의미국매출액및부가가치... 71 < 그림 3-7> 제조업수출강국들의평균천연가스비용지수... 73 < 그림 3-8> 다국적기업대상설문조사결과... 75 < 그림 3-9> 미국내 FDI 투자종목... 76

< 그림 3-10> 미국내 FDI 연도별투자금액... 76 < 그림 3-11> 미국내셰일개발주 ( 州 ) 와다국적기업의투자지역비교... 76 < 그림 3-12> 셰일가스개발의가치사슬... 78 < 그림 3-13> 셰일개발산업의가치사슬... 79 < 그림 3-14> 셰일가스의경제적확산경로... 80 < 그림 3-15> 미국걸프만의에틸렌 / 프로필렌크래커... 81 < 그림 3-16> 셰일가스개발이후산업별전력비용의비중... 82 < 그림 3-17> 셰일혁명의부가가치창출... 83 < 그림 3-18> 셰일혁명의고용창출... 83 < 그림 3-19> 셰일개발정부추가수입... 83 < 그림 3-20> 셰일개발가계추가수입... 83 < 그림 3-21> 글로벌화학산업의생산과수요... 85 < 그림 3-22> 지역별에틸렌생산단가분포... 86 < 그림 3-23> 미국내신규화학플랜트투자추이... 89 < 그림 3-24> 미국내허가된 LNG 수출입터미널... 89 < 그림 3-25> 전년동기대비지역별수주실적... 90 < 그림 3-26> 전세계 NGV 차량의보급추이... 92 < 그림 3-27> 국내천연가스차량및충전소개수... 93 < 그림 3-28> 석탄및가스의전력생산량증감... 95 < 그림 3-29> 에너지원별비중의변화... 95 < 그림 3-30> 신 재생에너지 ( 풍력 ) 와가스의전력보완... 96 < 그림 3-31> Integrated Solar Combined Cycle(ISCC) - 태양열 + 가스결합모델... 97 < 그림 3-32> 미국제조업수출액증감 (2011~2015)... 99 < 그림 3-33> 한국연간수출액및수출증가율... 99 < 그림 3-34> 13대주력품목의수출증가율... 100 < 그림 3-35> 셰일개발이우리나라에미치는영향... 100 < 그림 4-1> 전체연구흐름에관한구성도... 102 < 그림 4-2> 경험적모드분해법알고리즘... 105 < 그림 4-3> 미국단기변동충격반응함수 ( 전기간 )... 108

< 그림 4-4> 미국단기변동충격반응함수 (2010년이전 )... 109 < 그림 4-5> 미국단기변동충격반응함수 (2010년이후 )... 110 < 그림 4-6> 한국단기변동충격반응함수 (2010년전기간 )... 111 < 그림 4-7> 한국단기변동충격반응함수 (2010년이전 )... 112 < 그림 4-8> 한국단기변동충격반응함수 (2010년이후 )... 113 < 그림 4-9> 산업별장기추세분석표... 114 < 그림 4-10> 정유산업의 EMD 장기추세... 115 < 그림 4-11> 화학산업의 EMD 장기추세... 116 < 그림 4-12> 철강산업의 EMD 장기추세... 117 < 그림 4-13> 중공업의 EMD 장기추세... 118 < 그림 4-14> 자동차산업의 EMD 장기추세... 119 < 그림 4-15> 소비재산업의 EMD 장기추세... 120

요약 1. 서론 미국에너지정보국 (EIA) 에따르면세계 46개국에서채굴가능한셰일자원은셰일가스 7,577Tcf, 셰일오일 4,189억 bbl에달하며, 미국 캐나다 중국 아르헨티나등을중심으로상업생산을위한셰일자원개발이이루어지고있다. 미국의 2020년셰일오일생산량은 4.8mb/d (millions of barrels per day) 에이를것으로전망하고있다. 셰일자원의개발및생산확대는에너지시장의재편및세계제조업의경쟁력판도에심대한영향을미칠것으로예상되고있다. 더불어미국발셰일혁명은에너지산업을넘어미국제조업의회귀현상 (Reshoring) 에도영향을미치는것으로기대된다. 따라서미국발셰일혁명이에너지시장판도변화에미치는영향및이에따른미국제조업의경쟁력변화가우리나라산업에미치는영향을분석하고관련대응방안마련이시급한상황이다.

12 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 이에본연구는셰일혁명이발생한 2010년을기점으로셰일혁명의발원지인미국을중심으로거시적인관점에서셰일자원보급및확산이산업에미치는파급경로를살펴보고관련통계분석을실시하여객관적자료를제시하고자한다. 더불어셰일자원의보급 확산에따른에너지비용하락과산유국의재정 경제위기, 미국제조업의회귀현상등이우리경제에미치는영향에대해정성적 정량적분석을실시하고이를토대로정책적인제안을제시하고자한다. 2. 셰일자원개발과국제유가 (1) 셰일자원의개발현황 셰일자원 (Shale Resource) 은비전통에너지의하나로셰일 (Shale) 층에서생산되는가스와초경질유등을뜻하며, 이는기존화석연료채굴방식으로는채굴이불가하나신기술로채굴이가능한에너지자원이다. 2008년부터시작된고유가및유가변동성확대는신 재생에너지의부상과더불어비전통원유및가스개발에대한관심을고조시켰다. 특히, 미국을중심으로이루어진셰일자원개발은미국의에너지자급률제고기능을수행하며셰일혁명이라는용어를등장시켰다. 현재기술수준에서생산가능한셰일가스는 2035년까지미국천연가스공급의 50% 가량을차지할것으로예상되고있는실정이다. 당분간미국주도의셰일자원의개발이예상되며, 2020년이후에는중국및유럽등에의한셰일자원개발이본격적으로이루어질것으로기대된다. 2015년기준셰일자원을상업생산하는국가는미국, 캐나다, 중

요약 13 국, 아르헨티나등의 4개국이며, 미국이셰일자원개발에서지배적인역할을수행하는것으로조사되었다. EIA(2015) 에따르면, 현재기술로회수가능한전세계셰일자원추정량은셰일가스 7,577Tcf, 셰일오일 4,189억 bbl인것으로조사되었으며, 미국에는 622.5Tcf의셰일가스와 782억 bbl의셰일오일이매장되어있는것으로전망된다. 주요셰일자원이매장되어있는미국의셰일자원생산전망을살펴보면 2020년유가가배럴당 75달러정도에서거래될때, 미국은 15.4Tcf의셰일자원을생산할것으로보인다. (2) 셰일가스와국제유가의연관성 기존의고유가추세는그간생산단가가높아채굴또는생산되지못했던비전통원유인셰일오일등의생산을가능케하였다. 국제유가가상승하면원유및가스생산을위해설치하는리그수는증가하며, 유가하락시에는감소하는것으로조사되었다. 이를토대로살펴볼때, 높은수준에서유가가형성되게되면한계생산비용이높은비전통원유및가스개발에대한여력이발생하게되어새로운에너지원이등장할수있으며, 더불어신 재생에너지원투자에대한경제성이확보되어전통에너지소비를대체할수있다. 이로인해, 세계석유시장에는공급과잉상태가발생할수있으며, 역으로유가하락시기에는비전통원유및신 재생에너지원에대한투자유인이상실되며셰일오일및가스개발이둔화될수있다. 셰일자원이개발되면, 셰일오일또는셰일가스만생산되기어렵다. 셰일오일과셰일가스는연산품 (Co-Product) 관계를가지는데, 따라서

14 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 셰일자원의개발은셰일가스와셰일오일의생산량증가의형태로유가에영향을미칠수있다. 현재 OPEC의감산합의실패가유가하락에영향을미치는것처럼셰일개발에기인한셰일오일의생산량증가는원유공급량을확대시켜, 유가하락에영향을미칠수있다. 우리나라는 90% 내외, 아시아의경우천연가스수입량의 88% 가량이장기계약가격으로도입하는데, 장기계약가격은유가에연동하여그가격이결정되며세계교역량의경우도 70% 가량이유가에연동되어결정되는것으로알려지고있다. (3) 저유가지속가능성및국가별영향 2015년 1월 WTI는배럴당 47.2달러로거래되었다. 이는 2009년 4 월이후 7년만에발생한 40달러대의거래이며, 불과 6개월전인 2014 년 6월배럴당 105.8달러에거래되던것과비교할때극적인유가하락현상이라할수있다. 금번발생한저유가에대해 World Bank(2015) 는 2015년 6월부터나타난유가하락에대해 1 미국의달러가치상승, 2 OPEC의감산합의실패, 3 약화된지정학적리스크등을주요원인으로지적하였으며, 이로인한공급과잉으로저유가가촉발되었다고정리하였다. 금번저유가로인해산유국은 2014년 1분기에서 2015년 2분기까지원유수출량이분기평균 1.1% 증가하였음에도불구하고, 수출액은 -9.2% 의감소율을보인것으로나타났다. 반면에동기간주요에너지수입 5개국의에너지수입량은분기당평균적으로 0.3% 의증가율을보이며확대된것으로나타났으나, 수입액은 -9.8% 의평균감소율

요약 15 을보이며, 수입량이확대되었음에도불구하고수입액은감소한것으로조사되었다. 적정원유가격과이에대한지속성등에대해많은이들이관심을가지고있다. 그러나에너지시장의불확실성확대로이에대해명확한답을내리기는어려운상황이다. 다만, 산유국의깊어지는재정적자와신용등급하락, 셰일가스한계생산비용등을종합하여살펴볼때, 최근의 30달러대의저유가가장기적으로지속되는것은어려울것으로보인다. 재정적자가심각한베네수엘라등을중심으로 OPEC에 평형유가 (Equilibrium Oil Price) 도입등의유가하락에대한안전대책을요구하기시작하였으며, 공급과잉에따른저장공간부족으로바다에떠있는유조선이평소의 3배를웃도는실정이다. 즉, 그간실시하였던공급확대를통한치킨게임을지속하기어려운실정이다. 더불어 2014년 6월과같은고유가의상황역시산유국입장에서환영할수없는상황이다. 또다시비전통원유와의경쟁을피할수없기때문이다. 따라서유가는산유국의경제적상황등을고려하여장기적으로셰일오일의한계생산비용수준에서결정될가능성이높을것으로보인다. 3. 셰일자원개발과미국의주요제조업 (1) 미국제조업의현황 미국경제는 2000 년대를분기로계속하향세를겪어왔으며, 지난 50 년간 (1950~2000) 평균성장률이 3.7% 에서 2000 년대에들어서 1.9% 로

16 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 떨어졌다. 이는미국의일부선진기업들은계속해서성장추세를이어나가고있지만, 다수의중소업체들은과도한세금과규제환경, 중위권기술수준퇴화등으로인해추진력을잃고있기때문인것으로판단된다. 한편오바마정부 2기에들어서여러가지정책적인시행을통해미국산업경쟁력을높이기위해노력하는가운데기업들이해외생산거점에서미국으로다시돌아오는제조업회귀현상 (reshoring) 이일어나고있다. 2014년기준해외로진출하는오프쇼어링기업은 70% 감소하였으나, 리쇼어링으로인해자국내일자리는 400% 나증가하였다. 동시에미국의제조업고정자산에대한투자가 9.0% 증가하였으며, 제조업 R&D에대한투자도금융위기이전과비교했을때 18.8% 의높은투자증가율을보이고있다. 특별히화학분야에대한투자가증대한것은셰일혁명의영향으로분석된다. (2) 미국제조업성장의원인 이러한제조업회귀현상에는여러원인이있지만전문가들은에너지및전력비용의감소를주된원인으로파악하고있다. 실제로 BCG(Boston consulting group) 에서는 2014년도에 4가지요인 ( 임금 / 환율 / 노동생산성 / 에너지비용 ) 을바탕으로나라별경쟁력을파악하였으며 1), 이가운데미국및멕시코가에너지비용의하락이주요원인으로제조업경쟁력이다시회복되고있는나라로꼽혔다. 미국에다시투자를하고있는다국적기업을대상으로설문조사한결과, 1) BCG(2014), The shifting economics of global manufacturing.

요약 17 28% 는에너지가격하락으로미국내투자를늘릴것이며, 27% 는에너지다소비업종으로투자종목을바꿀계획이있다고답하였다. 실제로에너지연관산업에대한다국적기업들의투자가증가하였으며, 종목별로화학 (42%), 기계류 (10%) 운송류 (7%) 등에대한투자비중이높게나타났다. (3) 셰일혁명의경제적파급경로 셰일개발로인한경제적효과는크게직접적인영향, 간접적인영향과파급효과로구분할수있다. 직접적인효과는가치사슬에미치는영향으로실제자원개발부분인상류부문과, 가스의정제및수송이이루어지는중류부문, 그리고가스저장및판매가이루어지는하류부문으로나누어질수있다. 셰일혁명은직접적가치사슬외에도에너지비용하락과전력요금인하로제조업전반에영향을미치고있으며, 비전통석유의증대로에너지비용이최대 4% 로까지감소할것으로분석된다. 비전통석유의개발로 2014년미국 GDP는총 4,300억달러가추가되었으며, 고용면에있어서도 2030년까지 380만명의신규고용이생길것으로전망된다. 또전력요금인하로미국일반가구당 800달러의비용절감이이루어지며, 정부에서도세금을포함한추가수입으로 2014년총 1,100억달러의추가수입이생길것으로기대된다.

18 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 (4) 셰일자원의보급확산과주요산업의글로벌경쟁구조변화 화학산업 글로벌화학산업의유도생산능력은 2018년까지연평균 2.8% 증가하여 1억 8,620만톤에달할것으로예상되며, 그가운데미국의비중은약 25% 가될전망이다. 향후석유화학제품의수요는개발도상국과신흥국중심으로이루어질전망이며, 2018년에세계수요량은 1억 5,860만톤으로증가할예정이다. 미국내에탄크래커에의한에틸렌가격하락으로주요화학회사들은플랜트건설에투자하고있으며, 일부회사들은리쇼어링을하고있는것으로나타났다. 플랜트 건설산업 셰일개발로북미지역의정유 화학플랜트에대한투자가크게증가하였다. 또 LNG 수출에대한기대로 LNG 터미널에대한수주도활발히이루어지고있다. 그러나국내의플랜트는중동에대한의존도가높은상황에서국제유가하락등으로수주규모감소및취소현상이일어나면서어려움을겪고있다. 한편미국의새로운건설붐으로한국기업들또한진입을시도하고있으나기존중동과는다른시장환경과여건때문에어려움을겪고있다.

요약 19 자동차산업 천연가스자동차는천연가스를원료로움직이는모든자동차를말한다. 전세계적으로약 2,200만대가보급운행되고있으며, 주로개도국의고유가대비방편으로넓게확산이되어있다. 국내에는 2000 년 6월부터월드컵개최도시를중심으로정부에서보급하기시작하였으며, 천연가스의풍부한매장량및이산화탄소배출저감등의우수한특성으로주목받고있다. 미국에서도가스가격이하향안정화됨에따라전기대신가스자동차를개발하고자하는움직임이일어나고있다. 전기자동차는배터리충전등의문제가있으며, 휘발유자동차에비해가스자동차는탄소및가격을저감하는효과가있다. 현재저유가상황에서는개발이다소지연되고있으나장기적으로보았을때가능성이높은프로젝트로주목받고있다. 전력산업 전력산업의경우미국에서는천연가스의가격하락으로발전설비를가스화력으로대체하고자하는움직임이있다. 기존의석탄발전은환경오염등을고려하여계속가스발전으로대체되고있는추세이다. 또신 재생에너지의경우전력수급이불안정한문제점이있는데, 가스발전을백업수단으로활용할경우보다안정적인전력공급수단으로사용이가능하다. 한편국내에가스발전도입을위해서는장기적관점에서경제성 / 안정성 / 환경적요인을복합적으로고려한

20 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 전원믹스가필요할것으로보인다. 수출산업에미치는영향 셰일가스보급확산에따라미국내제조업경쟁력은강화되며, 수출또한증가하고있는것으로분석된다. 한편셰일가스개발과관련한직접적인영향권아래에있는미국과는달리한국에는아직셰일오일 가스의도입직전으로셰일플레이가존재하지않으므로간접영향권에있는것으로분석된다. 셰일가스개발이한국에미치는영향을살펴보기위해, 미국의셰일개발로전세계가스 오일의공급량이증대함에따라저유가기조가확산되며, 이로산유국의재정이어려워짐에따라국내수출도어려움에봉착하고있다는것을바탕으로논리를전개하였다. 상기가설과같이한국의수출액및수출증감률은감소하여, 2015년 1월 -18.5% 의수출감소율을기록하였으며, 주요 13대품목별수출도감소세를보이는것으로나타났다. 4. 셰일자원개발로인한저유가기조가우리나라와미국의 주요산업에미치는영향 본장에서는장기와단기로구분하여셰일자원보급확산에따른유가변동이우리나라와미국의주요산업구조에미치는파급효과에대한체계적인분석을시도하였다. 단기적관점 (short-run fluctuation) 에서는셰일가스의보급확산에따른산업구조의관계및경쟁력변화를파악하고자비관측요

요약 21 < 그림 1> 전체연구흐름에관한구성도 셰일가스보급확대에따른경쟁력분석 장기적관계 단기적관계 경험적모드분해법 비관측요소모형 거시경제적분석 Long-run Trend Short-run Fluctuation 벡터자기회귀모형 (VAR) 장기적파급효과분석 단기적파급효과분석 소모형 (UCM : Unobserved Component Model) 과벡터자기회귀모형 (VAR) 을이용하였으며, 장기적관점 (long-run trend) 에서는경험적모드분해법 (EMD : Empirical Mode Decomposition) 을적용하여분석하였다. 본연구에서는주요에너지다소비제조업종에속하는미국과우리나라의자동차, 화학, 건축, 전기, 가스, 소비재, 중공업, 석유및철강산업을대상으로분석을실시하였다. 유가는서부텍사스유 (WTI) 의가격을사용하였다. 주요산업군별통계자료는 Thomson Reuters 가제공하는 1997년 1월부터 2015년 8월까지의월별산업군주가지수를활용하였다. (1) 분석결과 셰일자원과유가가밀접한관계가있다고가정할때, 미국발셰일 자원개발은미국산업에직접적인영향을미친것으로분석되었으

22 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 며, 이와비교하여우리나라는상대적으로그영향이덜한것으로나타났다. 한국은셰일자원개발이후인 2010년에도유가와산업주가지수가여전히높은양의상관계수를유지하고있는것으로분석되었는데, 이는아직까지우리나라의경우유가변동에따라산업이민감하게반응하고있다고해석할수있으며, 여전히고유가또는저유가가한국산업에직접적인영향을미치는것을의미한다. 유가변동충격이기업성과에미치는영향에대해분석한결과, 단기적관점에서유가와주가지수간의관계를분석한비관측요소모형과동일하게 2010년도를기준으로한국과미국의기업성과가서로다른양상을보이는것으로분석되었다. 유가와미국의주가지수간의관계를살펴보면, 2010년이전에는유가변동에주가지수가일정기간이상영향을받는것으로분석되었으나, 2010년이후에는평균적으로 6개월정도가지나면주가지수가유가변동으로인한충격을흡수하며, 충격에대한반응이 0으로수렴하는모습을보였다. 이는셰일가스및오일의개발로인한미국의에너지자원자립도향상에따라, 유가변동에대한영향이감소한것으로해석할수있다. 유가와우리나라주가지수간의단기적관계에대해살펴보았다. 우리나라는미국과달리, 셰일혁명이후에도유가변동에대한충격을잘흡수하지못하고있는것으로분석되었다. 특히 2010년이후유가변동에대한충격흡수가더욱약화되어, 일부산업은유가변동에 2010년이전보다더영향을받는것으로분석되었다. 이는우리나라의높은에너지해외의존도특성에기인한것으로해석할수있다. 유가변동의장기추세와산업별기업성과의장기추세의상관관계

요약 23 분석결과, 전체기간에서한국과미국모두유가와기업성과는높은양의상관관계를가지는것으로나타났다. 그러나셰일자원이급증하는 2010년기간을기준으로분석할경우에는장기적으로셰일혁명으로부터촉발된저유가가한국에도유리하게나타나지만, 그유리함의정도는미국이더큰것으로분석되었다. 상기결과는미국의에너지자급률증가로저유가가발생하게되면, 미국의원가요인이감소하여제조업의경쟁력이상승하는반면, 미국발셰일혁명으로촉발된저유가는한국의주요수출시장인산유국의무역수지에악영향을끼치므로우리나라산업에는부정적인영향을끼친다는가설을전체적으로잘설명하는것으로나타난다. 이장에서주목해야하는결론은첫번째로단기적저유가가오히려한국에불리한상황이되었다는것이고두번째는시간이지나면한국도저유가를유리하게활용할수있지만유리함의정도는여전히미국에더크게작용한다는것이다. 한계점으로는산업생산과는동떨어진요인으로도주가가변동한다는사실에비춰봤을때, 주가를변수로활용한것은실제엄밀하지못하다는점을한계로지적할수있다. 그러나장기간지속된저유가에도불구하고국내기업들이여전히어려움을호소하고있는반면미국의제조업은회복기를맞이하고있다는점을미루어볼때, 위연구결과의타당성이존재한다고할수있다.

24 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 5. 중장기대응전략및정책적제언 (1) 주요산업별대응전략 셰일자원의보급확산은미국경제의회복및에너지가격하락, 대동수출하락등의다양한경로를통해우리나라에파급효과를미치고있다본연구에서는셰일자원개발이국가경제에긍정적인영향을미친다는기존견해와는달리우리나라경제에부정적인영향을끼칠것이라는정량적분석및전망을제시하고있다. 제4장의분석결과에서알수있듯이단기적으로셰일자원개발로인한저유가기조가오히려한국에불리한요인으로작용하고있으며장기적으로볼때도유리함의정도는미국에비해떨어지는것으로나타났다. 이는셰일자원의보급 확산에따라발생하는에너지비용하락이산유국의재정 경제위기및미국제조업의회복등을초래하며우리나라의주요제조업에긍정적영향보다는부정적영향을미칠가능성을내포한다. 우리나라는자원수입국중에서도제조업의비중이매우높다는점에서셰일자원개발로인한주요산업의글로벌경쟁구조변화를분석및향후세계시장에서의경쟁력확보를위한대응방안을마련하는것은매우중요하다고할수있다.

요약 25 (2) 정책제언 셰일혁명으로형성된새로운패러다임에대한대비 셰일자원은우리경제와산업에다각적으로영향을미치고있으며갈수록그정도가강해질것으로예상되며유가나환율과같은외생변수변화와는달리, 우리경제의근본과기저를흔들수있는중대한사안이라고할수있다. 이와같은새로운패러다임에대응하기위해서는정부및연구기관, 기업체들을중심으로산학연연구협력단을구성하여정부와민간의새로운역할분담체계를정립해야한다. 해외자원개발투자활성화방안모색 현재전세계에서는셰일자원개발의중요성을깨닫고, 이에대하여미리대비하기위하여정부또는다국적기업들중심으로미국의셰일개발에대한적극적투자가이루어지고있다. 정부는셰일혁명이미칠영향및중요성을고려하여, 미래에대비한자원개발투자활성화정책을고려해야한다. 또미래인력양성측면에서민간기업및협회단위에서는해외대학과의연계등을통해자원개발전문가양성을위해노력해야한다. 국내주요부진산업의구조개혁 제조업중심의기존산업들은기술혁신등을통하여경쟁력제고

26 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 를위해노력해야하고, 정부는적극적이고효과적인구조조정지원등을통해산업경쟁기반을회복하기위해노력해야만한다. 정부는범정부협의체등을구성하여산업구조조정의큰틀을구성하되, 개별기업에대한구조조정은채권단및기업의자율적인합의아래이루어지도록유도할수있다. 2) 2) 중앙일보 (2015.11.11), 한진해운현대상선양사합병론, 9 월청와대서별관회의서나왔다.

제 1 장 서론 1. 연구의배경및필요성 셰일가스는 1999년미국의미첼에너지 (Mitchell Energy) 사가텍사스주바넷 (Barnett) 광구에서수평시추와수압파쇄등의신기술적용에최초로성공하면서본격적인개발및생산이추진되었다. 현재셰일가스의생산은미국을넘어급격히확대되고있으며에너지시장에큰변화를유도하고있다. 미국에너지부는셰일가스가 2020년천연가스총생산량의 40% 가량인 10Tcf(Trillion cubic feet, 입방피트 ) 에달할것으로전망하고있다. 이에따라미국은천연가스수입국에서천연가스최대생산국은물론순수출국으로의위상변화까지예고되고있다. 셰일가스의개발은후쿠시마원전사고이후의전반적인원전축소및폐쇄와유럽의경제위기와맞물린신재생에너지의성장둔화가 LNG의지속적수요증가를유발하며더욱힘이실릴것으로전망된다.

28 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 이와더불어셰일가스와수반되어생산되는셰일오일도현재미국과캐나다중심에서다른국가로의생산및확대로이어질것으로보이며이와같은셰일자원의개발은향후글로벌에너지시장판도에많은변화를초래할것으로예상된다. 미국에너지정보국 (EIA) 에따르면세계 46개국에서채굴가능한셰일자원은셰일가스 7,577Tcf, 셰일오일 4,189억 bbl인것으로추정된다. EIA(2014) 는미국의 2020년셰일오일생산량이 4.8mb/d(millions of barrels per day) 에이를것으로전망하고있으며셰일오일생산이확대될경우전세계원유수급역시구조변화가있을것으로보인다. 셰일가스와셰일오일의개발및생산확대는미국의제조업부흥과저유가기조를중심으로한에너지시장의구조변화등산업을둘러싼경제환경의변화를통해세계제조업의경쟁력판도에심대한영향을미칠것으로예상되고있다. 우리나라의경우, 미국과의산업간경쟁및자원의해외의존도가높다는점을고려할때셰일혁명으로인한미국제조업의경쟁력부활과글로벌에너지자원의가격구조변화는산업경쟁력전반에걸쳐심각한영향을미칠것으로보인다. 특히우리나라는자원수입국중에서도제조업의비중이매우높다는점에서에너지시장구조변화에따른제조업의경쟁력변화요인을분석하고향후세계시장에서의경쟁력확보를위한대응방안마련이매우시급한상황이다. 2. 연구의목적및내용 본연구의목적은셰일자원의생산이우리나라제조업경쟁력에미

제 1 장서론 29 치는영향을거시적 미시적관점에서분석하여세계적으로변화하고있는제조업의경쟁패러다임에대한대응역량확보를위한정책과제를제시하는것이다. 세부적으로는셰일자원의개발및보급, 확산에따른저유가기조가국내주요제조업에구체적으로어떤영향을미치는지에대한정량적 정성적분석을통해정부및기업의향후대응방안을제시하고자하였다. 현재지속되고있는세계적인저유가추세는우연적으로발생한것이아니라미국발셰일자원개발확산에의한에너지원간경쟁에기인하고있다. 이와같은글로벌경제환경의변화는미국제조업의경쟁력증가와우리나라의주수출국으로자리매김하였던중동국가의경제둔화등을초래하며우리나라산업에다양한영향을미칠것으로전망된다. 일부선행연구를중심으로셰일자원도입에따른산업의영향에대한분석이존재하나, 개괄적이며셰일자원개발과관련한자원개발산업에국한하여분석이이루어져왔다. 이에본연구는셰일혁명이발생한 2010년을기점으로셰일혁명의발원지인미국을중심으로거시적인관점에서셰일자원보급및확산이산업에미치는파급경로를살펴보고관련통계분석을실시하여객관적자료를제시하고자하였다. 더불어셰일자원의보급 확산에따른에너지비용하락과산유국의재정 경제위기, 미국제조업의회귀현상 (Reshoring) 등이우리경제에미치는영향에대해정성적 정량적분석을실시하였으며이를토대로한국의중장기대응전략수립에우선적으로활용가능하도록하였다. 우선제2장에서는셰일자원과국제유가간의관계및영향을분석하고최근의저유가기조의장기화가능성및국가별영향에대해살

30 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 펴보았다. 제3장에서는셰일자원개발에따른미국내경제적파급효과에대해투자, 매출, 부가가치, 고용등의측면에서분석하였다. 경제적파급효과에대해서는셰일자원개발밸류체인상의직접효과, 간접효과및유발효과측면에서조사하였으며주요제조업의생산및수출에미치는영향에대해서도살펴보았다. 우리나라의경우, 제조업의대미수출의존도및글로벌시장에서의수출경합도가높다는점을미루어볼때셰일자원개발로인한미국제조업의부활은큰위협으로작용할수있기때문이다. 제4장에서는정량적분석을통해셰일자원개발로인한저유가기조가우리나라와미국의주요제조업에단기및장기적으로어떠한영향을미치는가를분석하였다. 제5장에서는셰일자원의보급확산에대한분석결과를종합하고향후국내주요산업이대응해나갈수있는방안및정책적인제안을제시하고자하였다.

제 2 장 셰일자원개발과국제유가 1. 셰일가스의개발현황 (1) 셰일가스개발및도입전망 에너지산업은크게전통에너지자원 (Conventional Energy Resource) 과비전통에너지자원 (Unconventional Energy Resource) 으로구분할수있다. 통상적으로전통에너지자원은유정 (Oil Well) 에서생산되는원유또는가스를뜻하며, 비전통에너지는셰일가스 (Shale Gas) 와같이기존화석연료채굴방식으로는채굴이불가하나신기술로채굴이가능한에너지자원을일컫는다. 2008년부터시작된고유가및유가변동성확대는신재생에너지의부상과더불어비전통원유및가스개발에대한관심을고조시켰다. 특히, 미국을중심으로이루어진셰일자원개발은미국의에너지자급률제고기능을수행하며셰일혁명이라는용어를등장시

32 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 켰다. 3) 셰일자원에대한개발은 1820년뉴욕에서셰일층내천연가스를발견한것이그시작이라할수있다. 셰일은투과도가매우낮아일반적인천연가스공법으로채굴할경우, 생산량이적어그당시에는개발유인이부재하였다. 이후, 1970년대발생한제1차오일쇼크 (oil-shock) 를경험한미국정부와기업들은협업하여셰일가스기술개발에투자를시작하였다. 이러한결과로 1977년미국에너지부 (DOE) 는수압파쇄기술을셰일층에적용하는데성공하였다. 4) 그리고 1986년 DOE는수평정시추에성공하며셰일자원생산가능성에대한기대감을증폭시켰고, 2000년대들어서기술이더욱발전하며생산성까지갖추게되었다. 이에현재기술수준에서생산가능한셰일가스는 2035년까지미국천연가스공급의 50% 가량을차지할것으로예상되는실정이다. 당분간미국주도의셰일자원개발이예상되며, 2020년이후에는중국및유럽등에의한셰일자원개발이본격적으로이루어질것으로기대된다. 앞서서술한바와같이, 셰일가스의개발붐이본격화된것은채굴 3) 본연구는셰일 (Shale) 층에서생산되는가스와타이트오일 (Tight Oil) 에대해셰일가스와셰일오일이라는용어를사용하였으며, 이외에도셰일오일에대해초경질유등의단어를혼용하여사용하였다. 더불어셰일가스와셰일오일을포괄하는개념에대해서는셰일자원이라는용어를사용하였다. 4) 이미 1940 년대수압파쇄기법은천연가스개발에적용되었다. 여기서사용된수압파쇄기법이란셰일층암석의틈사이에퍼진가스와오일을회수하기위하여설계된기술공법으로시추정을통해물, 모래, 화학약품등을혼합한액을고압분사하여균열된틈에서나오는가스와오일을추출하는방식을말한다. 하지만이공법은수질오염과미세한지진을발생시킬수있어현재까지도환경에대한문제를야기할가능성에대하여끝없는논의가진행되고있는상황이다.

제 2 장셰일자원개발과국제유가 33 < 그림 2-1> 수직정과수평정의시추 자료 : EIA(2011), Annual Energy Outlook 2011. 기술의발전으로인한생산량급증과더불어전통에너지가격의주요지표인국제유가의상승으로인한경제성향상에기인한다. 기술발전에의한채굴비용감소로 2015년초현재셰일가스의전반적인채굴비용은 1MMBtu당 3~7달러이며, 이는천연가스채굴비용에근접해가고있는상황이다. 더불어관련업계를중심으로비전통에너지자원에대한기술개발이지속적으로수행되고있는점을미루어볼때, 기술발전으로인한생산성향상이기대되는바이다. 5) 최근지속되고있는세계적인저유가상황은셰일가스생산에있어서어느정도그영향이있음은분명할것으로보이지만, 그럼에도불구하고규모적인면을고려했을때셰일가스생산의파급력은무시할수없을것으로보인다. EIA(2015) 에따르면, 천연가스중셰일가스의비율은 2010년 22.7% 5) 또한, 미국은 2010~2030 년까지수압파쇄기술에대하여집중적인투자가이루어질것으로예상됨에따라동기간미국천연가스증가율은약 1.68% 인데반하여, 셰일가스생산이연평균 5.5% 증가할것으로예상되고있다.

34 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 < 그림 2-2> 셰일가스분포도 자료 : EIA(2013), Technically Recoverable Shale Oil and Shale Gas Resources: An Assessment of 137 Shale Formations in 41 Countries Outside the United States. < 그림 2-3> 셰일가스생산비중증가추이 40 History 2011 Projections 30 20 Shale gas 10 0 Alaska Tight gas Lower 48 onshore conventional Lower 48 offshore Coalbed methane 1990 2000 2010 2020 2030 자료 : EIA(2013), Technically Recoverable Shale Oil and Shale Gas Resources: An Assessment of 137 Shale Formations in 41 Countries Outside the United States. 였던것에반해 2015 년 36.8%( 예상치 ) 로나타나고있으며, 셰일가스 생산비중은향후지속적으로증가할것으로전망되고있는실정이다.

제 2 장셰일자원개발과국제유가 35 (2) 각국별셰일가스개발현황 EIA(2015) 6) 의발표에따르면, 현재까지타이트오일 (Tight Oil) 을포함한셰일가스를상업생산하는국가는미국, 캐나다, 중국, 아르헨티나등의 4개국이며, 미국이셰일가스및셰일오일생산에서지배적인역할을수행하는것으로조사되었다. 셰일가스를생산하는국가는미국, 캐나다, 중국등의 3개국이며, 오일형태의셰일자원을생산하는국가는미국, 캐나다, 아르헨티나등으로조사되었다. 미국은 Marcellus 지역을중심으로가스형태의셰일가스생산이이루어지며, 2014년말기준일평균생산량이 14.6 Bcf/d로 2011년 4.8 Bcf/d보다약 3배가량증가한것으로조사되었다. 7) Eagle Ford 지역과 Bakken 지역을중심으로생산되는셰일오일생산량은 2014년말일평균 110만 bbl로 2011년 40만 bbl/d보다약 2.5배증가한것으로나타났다. 8) 캐나다도미국과마찬가지로가스형태와오일형태로셰일가스를상업생산하고있다. 2011년기준캐나다의가스형태셰일가스생산량은 1.9 Bcf/d로집계되었으나, 2014년 5월에는 3.9 Bcf/d로 2011년대비 2배정도증가한것으로조사되었다. 이어서 Alberta와 Saskatchewan을중심으로생산되는타이트오일생산량은 2011년과 2014년각각 20만 bbl/d, 40만 bbl/d로생산량이과거보다증가한것으로확인되었다. 6) EIA(2015.2.13), Shale gas and tight oil are commercially produced in just four countries. 7) billion cubic feet per day. 8) barrels per day.

36 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 < 그림 2-4> 2014 년기준주요상업생산국가의셰일가스일생산량 (billion cubic feet per day) < 그림 2-5> 2014 년기상업생산국가의셰일오일일생산량 (million barrels per day) 중국 0.25 Bcf/d of shale gas 아르헨티나 0.02 mmbbvd of tight oil 캐나다 캐나다 미국 non-shale gas shale gas 미국 non-tight oil tight oil 0 15 30 45 60 75 (Bcf/d) 0 2 4 6 8 10 (mmbbl/d) 자료 : EIA(2015), Shale gas and tight oil are commercially produced in just four countries. 중국은쓰촨성을중심으로가스형태의셰일가스를상업생산하고있다. 일일생산량은 0.163 Bcf 수준인것으로조사되었으며, 이는중국의전체천연가스생산량의 1.5% 수준인것으로집계되었다. 아르헨티나는 Vaca Muerta s Neuquen 분지에서 2만 bbl/d의셰일오일을생산하고있다. 1) 미국 미국은셰일가스붐의진원지로세계셰일가스자원개발을주도하고있는국가이다. 더욱이앞서언급되었듯다년간의기술개발로시추, 생산설비, 파이프라인등개발및생산과정에대한인프라가다수확보되어있고정부의지원, 관련제도, 막대한자원부존량등셰일가스발전에좋은여건을갖추고있다고볼수있다. 한편, 미국의경우 < 표 2-1> 을보면자원개발에있어서다른나라들과는다른특징이나타나고있음을인지할수있다. 미국은관습법에

제 2 장셰일자원개발과국제유가 37 자원소유권 ( 광업권 ) 외국자본규제 국내가스가격시스템 < 표 2-1> 국별자원개별관련제도비교 미국캐나다영국유럽중국아르헨티나 토지소유자토지소유자 국왕 주정부및국가 국가 주정부 시장가격시장가격시장가격석유가격과연동 통제가격 자료 : JOGMEC(2011), ェール層開発で復活する石油天然ガス開発大国の米国. 통제가격 따라석유와가스의소유권이토지소유자에게귀속되어개발업체와의사적인계약만으로개발이진행될수있으며개발과관련된규제의감독권한이주정부에있어자원개발에더욱용이하다. 이러한이유들은미국이셰일가스본격생산과함께 2009년세계 1 위의천연가스생산국으로부상할수있는계기가되었다. 또한, 현재는셰일가스생산확대로인하여미국내의천연가스가격이하락하고있으며, 천연가스의수입의존도가감소하는등자원보유국을넘 < 그림 2-6> 미국내가스전과가스전별생산량 Hillard-Batter-Maness Mamcos Hemmesa Lewies Barnelt Cody Gammen Woodford Monry Niobrara New Excollo-Mulley Albumy Marcelus Pierre Woodford Huron Fayotteville Chottanoogo Pearsall- Eage Ford Bend Woodford-Caney Barnett Haynesvile Eagle Ford Floyd-Neal Antiem Conasauga 자료 : EIA(2012), Annual Energy Outlook 2012. annual shale gas production trillion cubic feet 6 5 4 3 2 1 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Eagle Ford(TX) Hayneswille(LA and TX) Fayetleville(AR) Antrim(MI, IN, and OH) Marcellius(PA and Other Eastern states) Woodford(OK) Barneti(TX)

38 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 어서수출국으로의입장변화를도모하고있는상황이다. 그러나 2015년 3월오바마행정부의토지관리국은연방정부소유토지및인디언보호구역내토지에서의수압파쇄에대한규제방안을새롭게마련하여환경오염에대한염려를조금이라도덜고자하고있다. 이러한규제가적용되는연방정부소유및인디언보호구역내토지로해당되는유정은 9만 2,000개로미국내전체에서시추되는천연가스의 11%, 석유의 5% 정도에불과하나, 향후연방차원의규제가각주에대한자체규제입안마련의기준이될수도있어개발회사들의반발이심해지고있는상황으로미국내셰일가스개발규제에대한논의가지속되고있다. 2) 중국 중국은세계최대의셰일가스가채매장국 ( 잠재자원량 134.42Tcm/ 잠재매장량 25.08Tcm) 으로알려져있지만, 수자원및인프라, 기술력등의부족으로개발이지체되고있는실정이다. 셰일자원이대량매장된지역이중국내대표적인수자원부족지역이자깊은심도인지하 1,500~4,000m에매장되어있다는지리적단점을갖고있어개발이다소지연되고있다고볼수있다. 9) 하지만중국은천연가스자급률향상을위하여 2015년까지셰일가스개발기업에 1m2당 0.4위안의보조금을지원키로하는등셰일가스개발에많은노력을지속하고있다. 2014년시노펙 (Sinopec) 을포함한중국에너지기업들의셰일가스상업생산성공소식이전해지며중 9) 미국의경우셰일가스가대략지하 800~2,600m 정도에위치한것으로파악되었다.

제 2 장셰일자원개발과국제유가 39 국내에서의본격적인생산에대한기대감도높아지고있는상황이다. 시노펙은 2014년 4월중국충칭지방의푸링지역에서 220만m3 /d 의셰일가스를생산하여공급에들어갔으며동지역에서 2017년까지연생산량 100억m3를목표로설정하고있다. 만약본프로젝트를성공할시에는중국정부달성목표인 2015년까지셰일가스생산 65억m3를초과달성할것으로예상되고있다. 3) 유럽 유럽지역에서는환경문제등으로인해대부분국가들에서셰일가스개발을제재하고적극적인지원을자제하고있는상황이다. 다만규제가상대적으로자유로운동유럽국가들특히, 폴란드, 루마니아등에서는개발이일부진행된바있다. 하지만 2015년 1월쉐브론 (Chevron Corporation) 은폴란드에서진행중이던셰일가스탐사프로젝트포기를선언하였으며 2월루마니아정부로부터부여받았던셰일가스개발인가권을반납하기로결정하였다. 10) 특히, 폴란드의경우매장량이풍부하여개발가능성을주목받아왔던국가임에도불구하고쉐브론뿐만아니라엑슨모빌 (Exxon Mobil Corporation) 과마라톤오일 (Marathon Oil Corporation), 토탈사 (Total S.A.) 등다수의메이저석유기업들이 3년여동안에걸친폴란드셰일가스탐사사업에서철수하는등그개발이더딘상황으로판 10) EIA 에따르면폴란드는러시아에이어 148 조m3의셰일가스를보유한유럽내 2 위권매장국가이며, 루마니아는러시아, 폴란드, 프랑스, 우크라이나의뒤를잇는유럽내 5 위권의셰일가스매장국가로알려져있다.

40 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 < 그림 2-7> 국가별셰일가스개발단계 중국 미국 캐나다 프랑스 러시아 우크라이나인도네시아폴란드 아르헨티나 캐나다국가에너지위원회 (National Energy Board) 는 2013 년 12 월 14 일 LNG 수출프로젝트 4 건을승인했음 에너지국은 2013.12.6 기준 19 건의 FTA 국 LNG 수출프로젝트 5 건의비 FTA 국 LNG 수출프로젝트를허가함 호주 (21 건의비 FTA 국 LNG 수출프로젝트를심사중임 ) 영국 시간 토지획득 (Land Acquisition) 자본조달 (De-risking) 상업적시험생산 (Commercial Pilot) 개발 (Development) 안정화 (Consolidation) 자료 : 산업연구원 (2013), 셰일가스개발붐이우리산업에미치는영향과산업별대응전략. 단된다. 미국및중국등다른셰일가스매장국가와유럽매장국의셰일가스탐사에대한분위기가다소다른것은유럽의환경오염에대한염려도있지만저유가지속으로인한유럽의경제성저하도하나의이유로설명할수있을것이다. (3) 셰일자원생산량전망 EIA(2015) 에따르면, 현재기술로회수가능한전세계셰일자원추정량은셰일가스 7,577Tcf, 셰일오일 4,189억 bbl인것으로조사되었다. 셰일가스는아르헨티나, 알제리, 미국, 캐나다, 호주등지에많이매장되어있는것으로나타났으며, 초경질유형태인셰일오일은미국

제 2 장셰일자원개발과국제유가 41 북미지역 오세아니아 아프리카 아시아및중동 국가명 < 표 2-2> 세계셰일자원추정매장량 셰일가스 (Tcf) 셰일오일 ( 십억 bbl) 캐나다 572.9 8.8 국가명 셰일가스 (Tcf) 셰일오일 ( 십억 bbl) 아르헨티나 801.5 27 멕시코 545.2 13.1 볼리비아 36.4 0.6 미국 622.5 78.2 브라질 244.9 5.3 호주 429.3 15.6 남미 칠레 48.5 2.3 알제리 706.9 5.7 지역 콜롬비아 54.7 6.8 이집트 100 4.6 파라과이 75.3 3.7 리비야 121.6 26.1 우루과이 4.6 0.6 모리타니 0 0 베네수엘라 167.3 13.4 모로코 11.9 0 튀니지 22.7 1.5 웨스트사하라 불가리아 16.6 0.2 리투아니아 / 칼리닌그라드 2.4 1.4 8.6 0.2 폴란드 145.8 1.8 차드 44.4 16.2 루마니아 50.7 0.3 남아프리카 389.7 0 러시아 284.5 74.6 중국 1115.2 32.2 터키 23.6 4.7 인도 96.4 3.8 유럽 우크라이나 127.9 1.1 인도네시아 46.4 7.9 덴마크 31.7 0 몽골 4.4 3.4 프랑스 136.7 4.7 파키스탄 105.2 9.1 독일 17 0.7 태국 5.4 0 네덜란드 25.9 2.9 카자흐스탄 27.5 10.6 노르웨이 0 0 요르단 6.8 0.1 스페인 8.4 0.1 오만 48.3 6.2 스웨덴 9.8 0 UAE 205.3 22.6 UK 25.8 0.7 46 개국총계셰일가스 7,576.60 Tcf, 셰일오일 4,189 억 bbl 자료 : EIA 홈페이지 (2015.12.1), World Shale Resource Assessments. 주 : 1) Tcf; trillion cubic feet, bbl; barrels. 주 : 2) 본추정량은 Unproved technically recoverable 셰일자원에대한자료로현재보유한기술로회수가능한셰일가스및오일추정량임.

42 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 과러시아, 중국, 중동등지에상당량이존재하는것으로알려졌다. 국제에너지기구 (IEA) 11) 는비전통가스의생산량을 2013년 630bcm 규모로추정하였으며, 2040년에는 1,700bcm이생산될것이라고 New Policy Scenario 를통해전망하였다. 셰일가스에국한하여살펴보면, 2013~2040년기간동안연평균 3.9% 의증가율을보이며성장할것으로전망하였다. IEA에따르면, 2013년셰일가스의생산량은 331bcm 규모이며, 2020년에는 577bcm, 2030년에는 801bcm, 그리고 2040년에는 941bcm 규모로확대될것이라전망되었다. 이는 2040년전체비전통가스생산량의 56.4% 의비중을차지하는수치로셰일가스를중심으로비전통가스의생산량이 < 표 2-3> IEA 2013~2040 년비전통가스생산전망 기준국제유가전망치 (2014 USD/bbl) 셰일가스 (Shale gas) 탄층메탄가스 (Coalbed methane) 치밀가스 (Tight gas) 석탄가스 (Coal-to-gas) 메탄하이드레이트 (Methane hydrates) 2013 2020 2025 2030 2035 2040 2013~2040 연평균증가율 (%) - 80-113 - 128-331 577 685 801 908 941 3.9 67 115 172 228 284 342 6.2 232 272 283 288 309 338 1.4 3 13 23 33 40 45 11.0 - - 0 0.3 0.7 1 - Total 632 976 1,163 1,352 1,541 1,667 3.7 자료 : IEA(2015), World Energy Outlook 2015. 11) IEA(2015), World Energy Outlook 2015.

제 2 장셰일자원개발과국제유가 43 48 개유정가격평균유가 (2013 USD/bbl) 셰일오일생산량 ( 십억 bbl/d) Henry Hub 의천연가스가격전망치 (2013 USD MBtu) 미국의셰일가스및셰일오일생산량 (Tcf) 미국의건성천연가스총생산량 (Tcf) < 표 2-4> 미국의천연가스및셰일가스생산량전망 2013 2020 2030 2040 2013~2020 연평균증가율 (%) 2013~2040 연평균증가율 (%) 97 75 101 136-3.6 1.3 3.15 5.60 4.83 4.29 8.6 1.2 3.73 4.88 5.69 7.85 3.9 2.8 11.34 15.44 17.85 19.58 4.5 2.0 24.40 28.82 33.01 35.45 2.4 1.4 자료 : EIA(2015), Annual Energy Outlook 2015 with projections to 2040. 증가하는것을의미한다. 더불어이는전체가스생산량의 60% 를상회하는수치이다. 주요셰일자원이매장되어있는미국의셰일자원생산전망을살펴보면 2020년에유가가배럴당 75달러정도에서거래될때, 미국은 15.4Tcf의셰일자원을생산할것으로보인다. 12) 2040년에는 19.6Tcf의셰일가스및셰일오일을생산할것이라예상되고있으며이는미국의건성천연가스 (Dry natural gas) 의 55.2% 에해당하는수치이다. 12) EIA(2015), Annual Energy Outlook 2015 with projections to 2040.

44 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 2. 셰일가스와국제유가의연관성 (1) 국제유가변동이셰일가스개발에미치는영향 기존의고유가추세는그간생산단가가높아채굴또는생산되지못했던비전통원유인셰일오일등의생산을가능케하였다. 에너지경제연구원 (2014) 은 Reuters 자료를인용하여원유공급원별한계생산비용을도식화하였다. 중동과러시아등의육상유전의한계생산비용은 20$/bbl 수준인반면, 비전통원유인북미셰일오일의생산비용은 공급원 < 표 2-5> 원유공급원별한계생산비용 한계생산비용 북극해 115~122 EU 바이오디젤 106~113 EU 에탄올 98~105 오일샌드 89~96 미국에탄올 80~87 미국셰일오일 70~77 브라질에탄올 63~69 심해 54~60 북해 46~53 서아프리카해상 38~44 중남미 29~35 구소련 ( 러시아제외 ) 18~25 러시아 15~21 중동 10~17 단위 : $/bbl 자료 : 에너지경제연구원 (2014), 세계에너지인사이트제 14-41 호에서 Reuters(2014.8.15) 자료재인용.

제 2 장셰일자원개발과국제유가 45 80$/bbl 규모로추정되며캐나다오일샌드는 90$/bbl 정도로알려져 있다. 따라서유가가상승할경우, 비전통원유의생산및확산가능성 은높아진다고볼수있다. 셰일가스생산과유가와의연관성을살펴보기위해, 원유및가스 생산을위해설치하는리그 (Rig) 의수와국제유가간의관계를살펴 보았다. 그결과현물가격의변화에따라, 리그수가시차를두고반 응하는것으로나타났다. 국제유가가상승하면원유및가스생산을위해설치하는리그수 는증가하며, 유가하락시에는감소하는것으로조사되었다. 리그수 는 2002 년부터꾸준히증가세를보이다가 2009 년 5 월갑작스러운국 제유가변동폭확대에반응하여일시적으로 1,983 개까지감소하였다. 이후, 2009 년말 2,509 개까지증가되었으며국제유가의변동추세와 비슷하게증가또는감소하는모양새를나타내고있다. 2015 년 1 월에 는 3,309 개까지확대되었지만저유가기조에직면하면서 2015 년 11 월 4,500 4,000 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 500 < 그림 2-8> 세계리그개수와 WTI 월별현물가격 (1986~2015) 0 ( 개 ) 1986.1 1987.7 1989.1 1990.7 1992.1 1993.7 1995.1 1996.7 세계리그 (rig) 수 1998.1 1999.7 2001.1 2002.7 2004.1 WTI 월별현물가격 2005.7 2007.1 2008.7 2010.1 2011.7 2013.1 2014.7 ($/bbl) 160 자료 : EIA(2015), PETROLEUM & OTHER LIQUIDS Spot Prices 와 BAKER HUGHES INCORPORATED(2015), Worldwide Rig Count 를토대로산업연구원재구성. 140 120 100 80 60 40 20 0

46 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 에는 2,047개로빠르게그수가줄어든것으로조사되었다. 이처럼높은수준에서유가가형성되면한계생산비용이높은비전통원유및가스개발에대한여력이발생하게되어새로운에너지원이등장할수있으며, 더불어신 재생에너지원투자에대한경제성이확보되어전통에너지소비를대체할수있다. 이로인해, 세계석유시장에는공급과잉상태가발생할수있으며, 역으로유가하락시기에는비전통원유및신 재생에너지원에대한투자유인이상실되며셰일오일및가스개발이둔화될수있다. (2) 셰일가스개발이국제유가에미치는영향 셰일오일및가스개발이국제유가에미치는영향을살펴보기앞서, 셰일오일과셰일가스의관계에대해살펴볼필요가있다. 셰일오일과셰일가스는일정부문연산품 (Co-Product) 관계를가지는데, 이는셰일자원이개발되면셰일오일과셰일가스가동시에생산될가능성이높은상품을뜻한다. 따라서셰일자원의개발은셰일가스생산량증가와셰일오일생산량증가로유가에영향을미칠수있다. 아시아에공급되고있는 LNG 가격은일본의수입원유가격과연동되어있으며이는두바이유를기준으로결정된다. 국제가스연맹은천연가스도매가격결정방식을두가지로분류하고있는데, 1 시장가격결정방식과 2 가격규제방식으로나눌수있다. 13) 시장에기반을둔가격결정방식은수요와공급의논리에의하여 13) 에너지경제연구원, 세계에너지시장인사이트, 13-2 호현안분석자료 (2013 년 IEA 보고서주요내용과시사점 ) 정리.

제 2 장셰일자원개발과국제유가 47 천연가스가격이결정되는방식을말한다. 여기서논의되는시장은가스시장을의미하지않으며대체에너지시장이포함된시장을의미한다. 세부적으로는원유혹은석유제품가격에연동하여가격을결정하는석유연동방식, 가스시장의수급상황을반영하는현물가격에연동하여결정되는가스간경쟁방식, 그리고석유화학제품가격에연동하여가격을결정하는최종제품의네트백 (Netback System) 가치에근거한방식등세가지로나눌수있다. 우리나라는 90% 내외, 아시아의경우천연가스수입량의 88% 가량을장기계약가격으로거래하는데, 장기계약가격은유가에연동하여그가격이결정되며세계교역량의경우도 70% 가량이유가에연동되어결정되는것으로알려지고있다. 따라서가스가격은유가와연동하여변화될수있으며, 셰일자원의개발은원유생산량증가에따른원유가격변화와가스가격에영향을미칠수있다. 더불어천연가스가격결정방식에있어서유가와연동된거래가많은부분을차지하는것으로조사되었는데, 이는유가가가스시장에서주요한역할을하는것이라해석할수있다. 이는또한, 유가의변화와가스가격의변화가시간편차를두고연동되어있음을의미한다. 14) 가스가격과유가간의관계를살펴보기위해, 천연가스가격과원유가격의추이를살펴보았다. 2015년 8월천연가스가격은 2.770달러 /MBtu로 2011년 1월 4.499달러 /MBtu에비하여 38% 가량가격이하락한것으로나타났다. 또한, 다소유동적이기는하나유가의전반적인하락추세의시작도나타나고있는데, 이를통하여가스와유가의 14) 셰일가스가격은 Henry hub 가격에연동되어유가에직접연동되어있다고주장할수는없으나전반적인가스가격결정요인을설명하기위한것임을주지.

48 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 < 그림 2-9> 가스 원유가격변동추이 120 100 80 60 40 20 0 2010 2011 2012 2013 2014 2015 상반기가스가격원유가격 자료 : EIA, 2015. 15) 연동성을설명할수있을것으로판단된다. 15) 따라서비전통원유인셰일오일생산확대에따라셰일가스생산량역시증가하고있고원유수요둔화와동시에나타나고있는산유량유지혹은증산의결과로유가가급락하고있으며이와연동된천연가스가격역시하락기조에있는것이현상황이라고말할수있다. 이처럼셰일가스생산과유가는상호적으로영향을주는것으로나 < 표 2-6> 천연가스선물가격추이단위 : 달러 /MBtu 1월 2월 3월 4월 5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월 2010 5.599 5.215 4.301 4.088 4.155 4.785 4.590 4.220 3.898 3.600 4.042 4.283 2011 4.499 4.036 4.069 4.272 4.336 4.516 4.353 3.984 3.849 3.624 3.558 3.246 2012 2.708 2.526 2.296 2.048 2.493 2.498 2.963 2.807 2.918 3.500 3.687 3.444 2013 3.350 3.314 3.773 4.161 4.068 3.806 3.641 3.413 3.618 3.654 3.640 4.277 2014 4.542 5.163 4.486 4.608 4.536 4.594 4.025 3.899 3.921 3.801 4.235 3.509 2015 2.929 2.755 2.747 2.591 2.856 2.769 2.840 2.770 자료 : EIA 홈페이지 (2015.12.1 검색 ), Natural Gas Price. 15) 추이를보기위하여단위를조정한가격으로정확한가격은 < 표 2-6> 과 < 표 2-7> 을참조.

제 2 장셰일자원개발과국제유가 49 < 표 2-7> 원유가격추이 단위 : $/bbl 1월 2월 3월 4월 5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월 2010 78.40 76.45 81.29 84.58 74.12 75.41 76.38 76.67 75.55 81.95 84.32 89.23 2011 86.58 89.74 102.98 110.04 101.36 96.29 97.34 86.34 85.61 86.43 97.16 98.58 2012 100.32 102.26 106.21 103.35 94.72 82.41 87.93 94.16 94.56 89.57 86.73 88.25 2013 94.83 95.32 92.96 92.07 94.80 95.80 104.70 106.54 106.24 100.55 93.93 97.89 2014 94.86 100.68 100.51 102.04 101.80 105.15 102.39 96.08 93.03 84.34 75.81 59.29 2015 47.33 50.73 47.85 54.63 59.37 59.83 50.90 42.87 자료 : EIA 홈페이지 (2015.12.1 검색 ), Natural Gas Price. 타났다. 더불어셰일가스생산은유가의변동과밀접한관계를가지 며, 제한적으로유가상승의견제역할을수행할수있을것으로보 인다. 16) 3. 저유가지속가능성및국가별영향 (1) 저유가발생원인및주요국의득과실 1) 최근발생한저유가의원인 2015 년 1 월 WTI 는배럴당 47.2 달러로거래되었다. 이는 2009 년 4 월이후 7 년만에발생한 40 달러대의거래이며, 불과 6 개월전인 2014 16) C. Belu Manescu & G. Nuno(2015), Quantitative effects of the Shale oil revolution, Energy Policy, Vol.86, pp.855~866, 유가의변화가셰일가스생산에미치는영향이셰일가스공급량증가가유가에미치는영향보다상대적으로크다고분석하였으며, 더불어셰일오일공급량증가에의한가격변화는전통오일의공급감소와관련한자연상태의 Shock 보다영향력이낮다고주장하였다.

50 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 < 그림 2-10> WTI 현물가격 120 100 80 ($/bbl) 94.76 106.29 105.79 60 40 20 년 6 월배럴당 105.8 달러에거래되던것과비교할때극적인유가하 락현상이라할수있다. WTI 뿐만아니라또다른기준원유인 Brent 유의현물가격도 2014 년 6 월배럴당 111.8 달러수준에서 2015 년 1 월 에는 47.8 달러수준으로급락하였다. 최근발생한저유가원인을크게공급측면과수요측면으로구분하 여정리하면다음과같다. 공급측면에서는비전통원유개발과관련 한산유국의패권다툼에기인한공급과잉, 수요측면에서는세계경 제의저성장에따른에너지소비증가세둔화등을유가하락의원인 으로들수있다. 0 2013.1 2013.3 2013.5 2013.7 2013.9 2013.11 2014.1 2014.3 2014.5 2014.7 2014.9 2014.11 2015.1 World Bank(2015) 는 2015 년 6 월부터나타난유가하락에대해 1 미국의달러가치상승, 2 OPEC 의감산합의실패, 3 약화된지정 학적리스크등을주요원인으로지적하였으며, 이로인한공급과잉 으로저유가가촉발되었다고정리하였다. 2015.3 2015.5 2015.7 2015.9 2015.11 IMF(2015) 는기본적으로수요와공급의수급요인에의해유가하 락이발생한것으로분석하고있으며, 수요보다는공급요소가가격 47.22 59.82 42.87 37.19 자료 : EIA(2015), PETROLEUM & OTHER LIQUIDS Spot Prices.

제 2 장셰일자원개발과국제유가 51 2,000 ( 천 bbl/d) 1,500 1,000 500 0-500 -1,000 < 그림 2-11> 2013~2015 년분기별수요및공급량변화 (2013~2015 분기별수요량변화 ) 1Q.2013 2Q.2013 3Q.2013 4Q.2013 1Q.2014 2Q.2014 3Q.2014 4Q.2014 1Q.2015 사우디아라비아 일본 미국 인도 러시아 중국 기타 브라질 합계 4,000 ( 천 bbl/d) 3,000 2,000 1,000 0-1,000-2,000-3,000 (2013~2015 분기별공급량변화 ) 1Q.2013 2Q.2013 3Q.2013 자료 : EIA(2015), PETROLEUM & OTHER LIQUIDS Spot Prices. 4Q.2013 1Q.2014 2Q.2014 3Q.2014 4Q.2014 1Q.2015 사우디아라비아 Other OPEC 미국 리비아 러시아 이라크 기타 합계 하락에지배적인요인으로작용한것으로분석하였다. IEA(2015) 도미국을중심으로한비OPEC 회원국의셰일오일과같은초경질유 (LTO) 등의공급확대가원유가격하락에큰영향을미쳤다고발표하였다. 17) < 그림 2-11> 을토대로살펴보면, 2013년 3분기부터시작된공급과잉과 OPEC의감산합의실패등으로정리할수있다. 더불어일본및미국, 인도, 중국등의수요감소도하나의원인으로작용했을가능성이높다. 2) 저유가가산유국에미친영향 최근에발생한저유가가주요산유국에미친영향을살펴보기위해주요산유국의원유생산량과수출량을분기별로도식화하고, 분기별수출량에대해서해당시점과대치되는 WTI 월별현물가격의분 17) IEA(2015), World Energy Outlook 2015.

52 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 기별평균가격을적용하여해당시점에서주요산유국의원유수출액을추계하였다. 2014년 1분기부터 2015년 2분기동안의주요산유국인베네수엘라, UAE, 사우디아라비아, 러시아, 쿠웨이트, 이라크, 이란, 캐나다, 브라질, 앙골라, 알제리등의원유생산량을살펴보았다. 그결과, 주요산유국들은분기당 38억 ~40억배럴수준의원유를생산하는것으로조사되었으며, 국가별로는러시아, 사우디아라비아순으로원유생산량이많은것으로나타났다. 2014년 1분기에서 2015년 2분기동안의원유생산량은분기평균 0.9% 의증가율로상승한것으로집계되었다. 최근저유가기조가산유국에미친영향을살펴보기위해, 주요산유국을중심으로분기별원유수출량과수출액의변화를산출하였다. 그결과, 2014년 1분기에서 2015년 2분기까지의원유수출량은분기평균 1.1% 증가율을보이며확대됐으나수출액은 -9.2% 감소된것으 < 그림 2-12> 주요산유국의분기별원유생산량 (2014.Q1~2015.Q2) 4,500,000 4,000,000 3,500,000 3,000,000 2,500,000 2,000,000 1,500,000 1,000,000 500,000 - ( 천 bbl) 2014.Q1 2014.Q2 2014.Q3 2014.Q4 2015.Q1 2015.Q2 자료 : JODI Database(2015.12.1 검색 ). 알제리 앙골라 브라질 캐나다 이란 이라크 쿠웨이트 러시아 사우디아라비아 아랍에미리트 베네수엘라

제 2 장셰일자원개발과국제유가 53 < 표 2-8> 주요산유국의분기별원유생산량 2014.Q1 생산량 2014.Q2 생산량 2014.Q3 생산량 2014.Q4 생산량 2015.Q1 생산량 단위 : 천 bbl 2015.Q2 생산량 베네수엘라 241,085 244,400 245,480 248,498 244,972 244,164 UAE 270,367 273,930 288,049 276,124 285,692 291,368 사우디아라비아 875,123 884,055 898,782 887,220 889,002 946,483 러시아 906,344 918,071 927,676 929,883 911,494 919,543 쿠웨이트 260,856 262,547 265,560 258,261 176,700 258,280 이라크 279,527 283,737 283,025 288,980 275,735 304,938 이란 294,330 290,630 276,310 276,465 271,520 282,390 캐나다 245,147 251,623 253,914 263,556 260,174 245,599 브라질 188,366 200,176 213,672 222,838 219,946 218,993 앙골라 139,722 147,075 157,203 158,796 158,899 160,627 알제리 110,645 109,564 111,333 109,714 103,828 105,584 생산량합계 3,811,512 3,865,808 3,921,004 3,920,336 3,797,962 3,977,969 자료 : JODI Database(2015.12.1 검색 ). 주 : 2014.6 WTI 현물가격 105.79$/bbl, 2015.1 WTI 현물가격 47.22$/bbl 적용. 로나타났다. 특히, WTI 현물의평균가격이가장높았던 2014년 2분기의경우, 24.2억배럴을약 250억달러에수출한반면, 평균가격이가장낮았던 2015년 1분기의경우 24.6억배럴을약 119억달러에수출한것으로나타났다. 단순수출액감소외에도에너지상품에대한수출비중이높은중동국가를중심으로신용강등등이예상되고있다. 이라크및쿠웨이트, 알제리등은전체수출가운데 95% 이상이에너지재화이며, 사우디아라비아의경우에도 2014년기준전체수출액의 84% 가에너지재화인것으로조사되었다. 따라서최근의저유가상황은석유수출손실외에도산유국의자금난을심화시켜해당경제에큰타격으로작

54 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 용할수있다. 저유가가지속될경우, 재정적으로튼튼한카타르등은 버틸수있지만재정적자규모가심한베네수엘라, 나이지리아, 에콰 도르, 사우디아라비아등은디폴트현상이발생할수있다. < 그림 2-13> 주요산유국의분기별원유수출량 3,000,000 ( 천 bbl) 2,500,000 2,000,000 1,500,000 1,000,000 500,000 0 2014.Q1 2014.Q2 2014.Q3 2014.Q4 2015.Q1 2015.Q2 자료 : JODI Database(2015.12.1 검색 ). 알제리 앙골라 브라질 캐나다 이란 이라크 쿠웨이트 러시아 사우디아라비아 아랍에미리트 베네수엘라 < 그림 2-14> 주요산유국의분기별원유수출액 300,000 ( 십만달러 ) 250,000 200,000 150,000 100,000 50,000 0 2014.Q1 2014.Q2 2014.Q3 2014.Q4 2015.Q1 2015.Q2 알제리 앙골라 브라질 캐나다 이란 이라크 쿠웨이트 러시아 사우디아라비아 아랍에미리트 베네수엘라 자료 : JODI Database(2015.12.1 검색 ). 주 : 2014.6 WTI 현물가격 105.79$/bbl, 2015.1 WTI 현물가격 47.22$/bbl 적용.

제 2 장셰일자원개발과국제유가 55 < 표 2-9> 주요산유국의분기별원유수출량및수출액추계 2014.Q1 수출량 2014.Q2 수출량 2014.Q3 수출량 2014.Q4 수출량 2015.Q1 수출량 2015.Q2 수출량 베네수엘라 127,176 129,758 133,434 148,833 148,266 96,801 UAE 222,826 232,441 240,604 237,714 246,832 220,981 사우디아라비아 670,708 648,537 624,872 647,641 682,332 668,045 러시아 386,224 420,028 415,642 417,859 435,495 449,472 쿠웨이트 181,226 180,920 186,352 181,252 122,295 173,405 이라크 223,328 228,092 225,857 242,731 243,712 285,415 이란 135,542 129,550 118,960 121,770 115,760 123,320 캐나다 204,908 214,224 210,207 201,540 201,540 211,718 브라질 31,776 42,376 58,727 56,507 59,668 75,555 앙골라 139,062 142,965 148,178 146,586 150,980 147,286 알제리 52,008 48,685 51,798 53,564 53,089 55,410 수출량합계 ( 천 bbl) 분기별평균가격 ($/bbl) 수출액합계 ( 추계 ) ( 십만 USD) 2,374,784 2,417,575 2,414,631 2,455,997 2,459,969 2,507,408 98.7 103.3 97.8 73.2 48.5 57.8 234,391 249,736 236,151 179,779 119,309 144,928 자료 : JODI Database(2015.12.1 검색 ). 주 : 2014.6 WTI 현물가격 105.79$/bbl, 2015.1 WTI 현물가격 47.22$/bbl 적용. 3) 저유가가주요에너지수입국에미친영향 최근에발생한저유가가주요에너지수입국에미친영향을살펴보기위해, 주요에너지수입국의분기별원유수입량및수입액을추계하였다. 장기물량으로계약되는원유의특성으로인해큰폭의변화는보이지않았지만, 주요에너지수입 5개국의에너지수입량은분기

56 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 당평균적으로 0.3% 증가한것으로나타났다. 한국과중국을중심으로수입량확대가관찰되었으며, 일본과미국을중심으로수입감소현상이나타났다. 주요원유수입 5개국은한분기에 20.5억 ~21.5억배럴을수입하 < 그림 2-15> 주요에너지수입국의분기별원유수입량 2,500,000 ( 천 bbl) 2,000,000 1,500,000 1,000,000 500,000 0 2014.Q1 2014.Q2 2014.Q3 2014.Q4 2015.Q1 2015.Q2 중국인도일본한국미국자료 : JODI Database(2015.12.1 검색 ). < 그림 2-16> 주요에너지수입국의분기별원유수입액 250,000 ( 십만달러 ) 200,000 150,000 100,000 50,000 0 2014.Q1 2014.Q2 2014.Q3 2014.Q4 2015.Q1 2015.Q2 중국인도일본한국미국 자료 : JODI Database(2015.12.1 검색 ) 를토대로산업연구원계산. 주 : 2014.6 WTI 현물가격 105.79$/bbl, 2015.1 WTI 현물가격 47.22$/bbl 적용.

제 2 장셰일자원개발과국제유가 57 < 표 2-10> 주요산유국의분기별원유수입량및수입액추계 2014.Q1 수입량 2014.Q2 수입량 2014.Q3 수입량 2014.Q4 수입량 2015.Q1 수입량 2015.Q2 수입량 미국 661,862 660,165 693,146 662,738 655,499 659,959 한국 218,329 213,465 232,877 239,414 244,573 256,808 일본 343,951 264,384 285,919 289,501 314,920 277,414 인도 343,199 350,827 335,018 350,834 347,230 348,888 중국 546,950 565,397 560,200 584,648 588,089 607,706 수입량합계 ( 천 bbl) 분기별평균가격 ($/bbl) 수입액합계 ( 추계 ) ( 십만 USD) 2,114,291 2,054,238 2,107,160 2,127,135 2,150,311 2,150,775 98.7 103.3 97.8 73.2 48.5 57.8 208,681 212,203 206,080 155,706 104,290 124,315 자료 : JODI Database(2015.12.1 검색 ). 주 : 2014.6 WTI 현물가격 105.79$/bbl, 2015.1 WTI 현물가격 47.22$/bbl 적용. 는것으로조사되었다. 수입액은유가가고점에위치하였던 2014년 2 분기에 212억달러를원유수입에지출하였으나, 유가가저점에위치한 2015년 1분기에는 104억달러수준에서원유를수입한것으로추계되었다. 저유가가발생한 2014년과 2015년 2분기까지의주요국의원유수입현황을살펴보면, 한국과중국을중심으로수입량확대가관찰되었으며, 일본과미국을중심으로수입감소현상이나타났다. 한국의경우분기평균 3.3% 의증가율을보이며확대되었으며, 중국은 2.1% 의증가율을보였다. 저유가기조속에서도주요원유수입국가운데일본과미국은원유수입량이감소한것으로나타났다.

58 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 (2) 저유가장기화가능성 1) 산유국의패권다툼으로지속 세계적으로지속되고있는저유가현상에도불구하고중동산유국들은석유제품에대한수출가격인하를단행하고생산량을유지하는기조를굽히지않고있다. 더욱이 OPEC의원유시장점유율은미국셰일가스개발이후 50% 에서 32% 가량으로점점감소하고있는실정이다. 이러한현상으로말미암아, 2014년 5월이후유가가절반이상하락했음에도불구하고감산을결정하지않고있는상황이다. 18) < 표 2-11> 을보면사우디아라비아의경우산유량을유지하고자하며, 특 산유량유지 증산요구 감산요구 국가 사우디아라비아 < 표 2-11> OPEC 산유국석유생산에대한입장 재정균형유가 (2014E) 97 국가별이해관계 정치적안정지속을위하여현재정지출수준유지필요 희생적감산불가 이라크 111 재정기반취약 국가재건과경제회복을위한재정필요이란 131 증산이필수적상황 베네수엘라 162 높은원유수출의존도및재정악화로인한국가부도위기 감산정책촉구중 나이지리아 126 심해오일의생산비중이높아고유가유지가필요 자료 : IMF(2014.10), KARI 저유가에따른석유산업구조변화전망, 언론보도참조. 주 : 재정균형유가단위는 $/bbl. 18) 2014 년 6 월배럴당 115 달러였던유가가 2015 년초 40 달러대까지하락한바있고 6 월이후 60 달러대로회복되어유지되다가 9 월다시 40 달러대로지속.

제 2 장셰일자원개발과국제유가 59 히이라크와이란등중동국가를중심으로증산하고자하는의견을유지해왔음을알수있다. OPEC의산유량유지결정은가격경쟁을통해셰일가스와오일생산에박차를가하고있는미국과의경쟁에서기존산유국의우위를점하기위한전략을구사하고있는것으로판단된다. 19) 유가가 60 달러수준일경우미국의셰일오일은절반이상이경제성이없다고 Wood Mackenzie에서언급한바있고, IMF에서는 OPEC 회원국들중배럴당유가가 76달러로최고치가될경우정부예산충족및국가재정유지가가능한국가는카타르와쿠웨이트뿐이라고언급하고있기때문이다. 비전통오일에대한견제외에도중동내거대산유국인사우디아라비아와이라크의시장지배력싸움은산유량증산이라는결과로나타나고있고이는사상최고치의산유량을기록하게하는등이권을둘러싼여러국가들의경쟁이치열한상황이다. 미국역시셰일개발붐이후오일생산을점점늘려가고있는데, 2015년 5월일일원유생산량은 960만배럴로 1970년이후최고치로기록되고있다. 반면미국의석유수입량은 2005년 1,013만배럴 /d에서 2014년 713만배럴 /d로그양이급감하고있는상황이다. BP에따르면미국은 2014년소비에너지의 90% 를자체적으로생산하였고이러한상황이지속된다면 2020년이후에는석유의경우수입을하지않아도자급자족이가능한국가로변모할것으로내다봤다. 따라서미국의이러한에너지생산량증가는단순히생산측면의증 19) 중동산원유의생산비는배럴당 10~15 달러이하인데반해미국산셰일오일의경우그단가가몇배높다.

60 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 < 그림 2-17> 미국석유중국내생산이차지하는비율변화추이 100 (%) 80 60 순수입 40 20 국내생산 0 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 자료 : EIA(2014), Annual Energy Outlook 2014. 가가아니라자원을가진에너지강국으로변모하여에너지지정학적힘을발휘할수있는국가로의위상변화가예상된다. 당초저유가의지속은기존원유개발대비고비용이드는셰일가스및관련산업에악영향을미칠것이라는의견이지배적이었다. 그러나지속적기술개발및그에따른기술효율성증가에따라생산단가하락이이어지고있어셰일가스생산및향후전망이나쁘지않다는의견도다수존재하는실정이다. 셰일가스및오일생산단가는 2012년유정당원가가배럴당 70달러정도였으나현재 40달러정도까지떨어졌고유정을시추하는데걸리는시간도두달에서한달로그기간이짧아지는등셰일가스및오일의생산성이크게향상되고있다. 더욱이, 2015년 7월 14일이란과서방의핵사찰과경제제재해제방식에대한협상이최종적으로합의되어내년초에는이란에대한제재가해제될것으로전망된다. 20) 이역시공급측면에서의과잉현상을부추길것으로예상되며내년부 20) 2015 년 9 월 18 일이란핵협상최종통과.

제 2 장셰일자원개발과국제유가 61 < 표 2-12> 원유및천연가스생산량순위 단위 : 만 bbl, 억m2 원유 천연가스 국가 1일원유생산량 국가 연간생산량 1 사우디아라비아 1,173 미국 6,814 2 미국 1,111 러시아 6,697 3 러시아 1,044 이란 1,628 4 중국 420 캐나다 1,431 5 캐나다 386 카타르 1,332 6 이란 359 중국 1,171 7 UAE 321 노르웨이 1,147 8 이라크 298 사우디아라비아 1,032 9 멕시코 294 알제리 827 10 쿠웨이트 280 네덜란드 815 자료 : CIA(2013), World Factbook. 터이란의추가공급이시작되면석유선물시장의가격상승에대한 기대감이반감되어석유재고확보등에대한유인이감소하여일부 석유회사들의구매력을감소시키는한원인이될것으로판단된다. 2) 세계경제의저성장지속및경기침체에따른개발투자비용감소 중국의경제성장둔화에따른석유수요감소는미국의석유및가스수입국에서자급자족국가로의입장변화와함께세계유가에커다란영향을미치고있다. 이와같은상황은중국의경제성장률이둔화된 2012년부터의석유소비증가세를보면쉽게확인해볼수있다. 중국의석유소비증가율은 2010년 13% 에서 2013년 3% 로감소하였으며향후지속될중국의경제성장둔화는석유시장의변동성에매우큰

62 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 영향을미칠것으로예상된다. 세계최대의원유수입국인중국의경제성장률및산업발전증가세둔화는중국정부의기준금리인하를야기하였고위안화평가절하작업착수, 증시지원등의양적완화기조가확산되고있는상황이다. 이에따라원유및천연가스등에너지소비전반에걸친수요감소로이어질것으로예상되는것은자명한사실이다. 개발투자비용측면에서보면, 세계적으로 2015년오일과가스산업분야의탐사및생산 (E&P) 부문에투자된비용은 2014년대비 17% 감소한 5,710달러가될것으로예상되고있다. 즉, 국제유가가배럴당 70달러인경우, 미국업체들은평균적으로 22% 가량의지출을줄일것으로나타났고앞서언급되었던것처럼 LNG 프로젝트중단등으로인한메이저회사들의지출감소량은 9~15% 정도감소되고있는상황이다. 실제로저유가이전에는북미셰일가스진입을위하여대규모의자본을투입하는것이일반적인분위기였으나 Exxon, Chevron 등메이저사들도향후투자등에대해신중한의사를표명하고있는것으로알려졌다. 미국에서는 2014년 12월부터시추활동이감소되기시작하고있다. Credit Suisse(2014) 는원유가격과시추기수의상관관계를분석한바있는데향후 12개월동안전세계시추기수가약 15~20% 가량감소할것으로전망하고있다. 중국등신흥국의성장둔화및경기침체로인한탐사와개발에대한투자비용감소가향후셰일가스개발의지체요인으로작용할수있으나단기간에미칠영향은크지않을가능성도배제할수없다. 앞서언급하였듯이셰일가스개발비용이급속히감소하며경제성을확보하고있고투자에대한회수기간및비율도높아지고있어경쟁력

제 2 장셰일자원개발과국제유가 63 을다소간확보한상황이기때문이다. 더욱이저유가로인하여재무구조가부실한업체들에대한매각및투자등이진행되고있어이러한합병과재투자과정을통해미래전망이높은회사들이남을것으로예상되며안정성또한증대될가능성이있다고판단된다. 3) 중장기유가전망 IMF(2015) 21) 는 Brent 선물가격을토대로유가전망치를발표하였다. IMF는금번저유가기조가 2017년까지는단기적으로지속될것으로전망하였다. EIA(2015) 의경우도기준 ( 안 ) 와고유가 ( 안 ), 저유가 ( 안 ) 등으로시나리오를구별하여 2040년까지의장기유가를전망하고있지만비 OECD국에의한원유수요가기준 ( 안 ) 보다낮고 OPEC에의한상류부문 (Upstream) 의투자가활성화될때에는 2040년에유가는배럴당 72~76달러수준에서움직일것이라전망하였다. 22) IMF와 EIA의유가전망을종합하면, 저유가가장기화될경우에는 21) IMF(2015), Global Implications of Lower Oil Prices. 22) EIA(2015) 는기준안, 고유가, 저유가의 3 가지시나리오를바탕으로유가를전망하였다. 종류 AEO2015 기준시나리오 (Reference case) 고유가시나리오 저유가시나리오 시나리오별가정 US 의오일생산량증가 Brent 가격 43% 감소 2015 년이후비 OECD 국의수요증가로가격상승 2020 년이후 US 의원유생산량감소, 비 OECD 가입국및 OPEC 회원국의원유생산증가 기준시나리오보다 OPEC 의생산량이낮고, 비 OECD 국의수요확대 비OECD국의수요가기준시나리오보다낮고, OPEC에의한업스트림부문투자활성화 자료 : EIA(2015), Annual Energy Outlook 2015 with projections to 2040, 산업연구원정리.

64 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 Brent 현물가격 < 표 2-13> IMF 의원유현물가격전망 (2016~2017) 단위 : USD/bbl 2016.Q1 2016.Q2 2016.Q3 2016.Q4 2017.Q1 2017.Q2 2017.Q3 2017.Q4 38.5 41.1 43.3 45.0 46.4 47.7 48.8 50.0 자료 : IMF(2015), Global Implications of Lower Oil Prices. AEO2015 기준시나리오 고유가시나리오 저유가시나리오 < 표 2-14> EIA 의유가전망 (2013~2040) 기준가격 2013 2020 2030 2040 2013~2040 연평균증가율 (%) Brent 109 79 106 141 1.0 WTI 98 73 99 136 1.2 Henry Hub 3.73 4.88 5.69 7.85 2.8 Brent 109 149 194 252 3.2 WTI 98 142 188 246 3.5 Henry Hub 3.73 4.61 7.89 10.63 4.0 Brent 109 58 69 76-1.3 WTI 98 52 63 72-1.1 Henry Hub 3.73 4.30 5.49 7.15 2.4 자료 : EIA(2015), Annual Energy Outlook 2015 with projections to 2040, 산업연구원정리. 주 : Brent 와 WTI 의가격은 2013 USD/bbl, Henry Hub 천연가스가격은 2013 USD/MBtu. 2040년에도배럴당 70달러수준에서움직일것으로예상되며, 갑작스러운수급환경변화또는새로운이벤트등의등장에따라유가는배럴당 250달러근처에서형성될수도있다. 적정원유가격과이에대한지속성등에대해많은이들이관심을가지고있다. 그러나에너지시장의불확실성확대로이에대해명확한답을내리기는어려운상황이다. 다만, 산유국의깊어지는재정적자와신용등급하락, 셰일가스한계생산비용등을종합하여살펴볼

제 2 장셰일자원개발과국제유가 65 < 그림 2-18> EIA 의유가전망 (2005~2040) 300 250 200 150 100 50 Brent 유가격추정, 2005~2040 (2013 USD/bbl) History 2013 Projections High Oil Price Reference Low Oil Price 0 2005 2013 2020 2025 2030 2035 2040 자료 : EIA(2015), Annual Energy Outlook 2015 with projections to 2040. 때, 최근의 30달러대의저유가가장기적으로지속되는것은어려울것으로보인다. 재정적자가심각한베네수엘라등을중심으로 OPEC 에 평형유가 (Equilibrium Oil Price) 도입등의유가하락에대한안전대책을요구하기시작하였으며, 공급과잉에따른저장공간부족으로바다에떠있는유조선이평소의 3배를웃도는실정이다. 즉, 그간실시하였던공급확대를통한치킨게임을지속하기어려운실정이다. 더불어 2014년 6월과같은고유가의상황역시산유국입장에서환영할수없는상황이다. 또다시비전통원유와의경쟁을피할수없기때문이다. 따라서유가는산유국의경제적상황등을고려하여장기적으로셰일오일의한계생산비용수준에서결정될가능성이높을것으로보인다.

제 3 장 셰일자원개발과미국의주요제조업 1. 미국제조업의현황 (1) 미국제조업의성장 미국경제는그동안계속해서정체또는하향세를겪어왔다. 1950~ 2000년사이평균 3.7% 의성장을누려온것에비해, 2000~2014년사이는 1.9% 의평균성장률만보였다. 이는미국경제가그동안글로벌대기업위주로만성장하고, 과거성장주축이되었던지역사회의중소규모회사들의성장이정체되면서이루어지는현상이다. 1990~2014 년사이대기업의신규일자리는 170만개에평균임금은 6만 9,000달러였으나, 같은기간에지역기반중소업체의신규일자리는 2,250만개에평균임금은 3만 7,000달러였다. 미국은선진경영기법, 세계적인대학, 벤처육성분위기등으로인해일부대기업은성장하고있지만, 과도한세금과규제환경, 높은건강보험료, 중위권기술수준퇴화

제 3 장셰일자원개발과미국의주요제조업 67 등으로인해중소업체들은계속해서추진력을잃고있는상황이었다. 이러한상황가운데버락오바마정부 2기를맞아미국주요정책의전환이이루어졌다. 오바마 1기에서는주택소유권보호, 중산층회복, 신용카드범개선, 사회보장제도강화등과같은사회안전망강화정책을중시한반면, 2기에는제조업부흥, 에너지경쟁력강화, 중소기업강화등미국산업경쟁력강화를가장우선순위로정하였다. 특히해외투자기업에대한세제혜택을줄이고, 국내회귀기업 (reshoring) 에대한혜택을강화하였다. 더불어중소기업에대한세금감면기간연장, 고용장려금 ( 총 250억달러 ) 지급등을통해미국산업경쟁력부활을위한기초를쌓았다. 제조업의경쟁력강화를위한정책적인지원으로인하여금융위기이후미국의제조업의고정자산 (Fixed asset) 에대한투자가집중적으로이루어지고있다. 금융위기때일시적으로감소되었던투자는 2011 년부터다시성장세로돌아서서 2014년에는 4,995억달러로금융위기이전의수준을넘어서고있다. 특히민간부문고정자산 (Private Fixed < 그림 3-1> 미국제조업고정자산에대한투자액 600 ( 십억달러 ) 500 400 396.5 411.6 351.7 361.2 398.1 427.8 462.6 499.5 300 200 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 자료 : Bureau of Economic Analysis 홈페이지 (2015.11.20), Investment in Private Fixed Assets by Industry.

68 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 < 표 3-1> 금융위기전후 R&D 투자비중 2005~2008 년대비 2010~2013 년투자증감률 2010~2013 년연평균투자증감률 제조업전체 18.8 4.4 자동차 -7.5 12.0 반도체, 전자부품 40.7 11.2 컴퓨터, 전자제품 13.2 5.1 화학 22.1-1.1 제약 20.5-1.1 항공우주 -19.2-5.8 기타제조업 31.3 8.9 단위 : % 자료 : Bureau of Economic Analysis 홈페이지 (2015.11.20), Business R&D Innovation Survey aggregate estimates. Asset) 에대한총투자액은금융위기이전과비교할때 -9.1% 로이전만큼회복하지못한것에비하여, 제조업에대한투자는 9.0% 늘어나제조업에대한투자가집중되고있다는것을보여준다. 한편미국제조업의 R&D에대한투자또한증가하고있는것으로분석되었다. 미국제조업 R&D 투자는금융위기이후에 2010~2013 년 7,882억달러로 2005~2008년투자대비 18.8% 의높은증가율을보이고있다. 금융위기이전 (2005~2008) 과이후 (2010~2013) 의분야별누적투자액을비교해보았을때반도체 (40.7%), 화학 (22.1%), 제약 (20.5%), 컴퓨터및전자부품 (13.2%) 등에서투자가증가했으며이중화학분야의증가는미국의셰일혁명의영향이큰것으로분석된다. 이러한제조업에대한육성정책과투자로인하여미국제조업이부활하며새로운르네상스를맞이하고있다. 제조업의매출액은금융위기이전수준으로회복되었으며계속적으로성장세를보이고있다. 부

제 3 장셰일자원개발과미국의주요제조업 69 < 그림 3-2> 미국제조업매출액및부가가치 7,000,000 ( 십억달러 ) 6,000,000 5,000,000 4,000,000 3,000,000 2,000,000 1,000,000 0 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 매출액 부가가치 자료 : Bureau of Economic Analysis 홈페이지 (2015.11.20), Value Added by Industry. 가가치연평균성장률또한금융위기이전 (2004~2008년, 2.7%) 과이후 (2010~2014년, 2.3%) 를비교하였을때증가율이소폭상승하였다. 제조업의생산성또한증가하여제조업노동생산성지수가 2004~ 2008년평균 97.1에서 2010~2014년평균 108.3으로높아졌다. 더불어고용또한증가세로전환하여 2015년이후 1,231만명까지확대되었으며, 이는 2008년약 1,350만명의수준에약간못미쳐금융위기이전으로회복세를보이고있다. (2) 미국기업들의리쇼어링및다국적기업들의제조업투자 미국의제조업환경이개선되고정부차원에서제조업육성책이강화되면서제조생산단가절감을위해해외로향하던오프쇼어링 (offshoring) 기업들이미국으로다시돌아오는리쇼어링 (reshoring) 현상이일어나고있다. 또한편으로미국에서 SelectUSA 와같이국가차원에서다국적기업들의미국투자를장려하는정책을펼치면서다국

70 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 < 그림 3-3> 국가별투자신뢰도지수순위 미국영국독일일본멕시코인도네덜란드싱가포르 2 1.95 1.94 1.89 1.87 1.8 1.8 1.79 1.79 1.79 1.75 1.74 1.74 1.73 1 1.5 2 2.5 자료 : AT Kearney(2015), FDI Confidence Index. 2.1 적기업들의미국직접투자 (Foreign Direct Investment) 또한증가하고있다. 이러한변화로최근 AT Kearney에서실시한설문조사를보면해외기업들이미국내기업투자환경이개선되고있다는것을인식하며투자대상국으로고려하고있는것으로조사됐다. 2000년대초반까지만하더라도미국은매년자국내에서 1만여개의제조기업이생겼으나, 14만여개의일자리는미국기업의오프쇼어링으로해외에서창출되어미국내제조업고용은줄어들고있는추세였다. 현재까지도미국의약 300만 ~400만개의제조업일자리수가해외에서유지되고있다. 그러나 2000년대초반과비교하였을때 < 표 3-2> 미국내신규리쇼어링 / 오프쇼어링일자리수 단위 : 개, % 2003 2014 증감 신규오프쇼어링 ~150,000 30,000~50,000-70 신규리쇼어링과 FDI 12,000 60,000 +400 신규고용인력 ~-140,000 ~+10,000 N/A 자료 : Reshoring Initiative(2014), Reshoring and FDI Boost MS Manufacturing in 2014.

제 3 장셰일자원개발과미국의주요제조업 71 < 그림 3-4> 미국내다국적기업의고용인력의변화 2,500 ( 천명 ) 2,300 2,100 2,050.7 2,151.5 1,961 2,013.5 2,101.2 2,200.4 2,265.1 1,900 1,700 1,500 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 자료 : Bureau of Economic Analysis 홈페이지 (2015.11.20), Majority-Owned US Affiliates by Industry of Affiliate. 최근들어이러한상황이역전되고있다. 2003년에오프쇼어링기업의일자리수는 15만개, 리쇼어링및 FDI 기업은 1만 2,000개에불과했던데반해 2014년에는오프쇼어링기업의고용이 3만 ~5만개, 리쇼어링기업은 6만개의고용을창출하며역전현상이발생하였다. 과거와비교하였을때오프쇼어링기업의일자리수는 70% 감소하였으나, < 그림 3-5> 다국적기업의미국내 자산 < 그림 3-6> 다국적기업의미국매출액 및부가가치 2,500,000 ( 백만달러 ) 2,000,000 ( 백만달러 ) 2,000,000 1,500,000 1,500,000 1,000,000 1,000,000 500,000 500,000 0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 총자산 설비누적 설비투자 0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 매출액 부가가치 자료 : Bureau of Economic Analysis 홈페이지 (2015.11.20), Majority-Owned US Affiliates by Industry of Affiliate.

72 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 리쇼어링으로인해자국내일자리는 400% 나증가한것이다. 한편다국적기업의미국투자액은계속상승하여 2013년도제조업총투자비용은 2조 700억달러에달하였으며, 2007년부터 7% 의연평균성장률을보이고있다. 다국적기업들의미국지사매출은금융위기때일시적으로감소하였으나 2009년을기준으로반등하여 2013년에는 1조 6,840억의매출을기록하였으며부가가치는약 3,697억달러에달했다. 2. 미국제조업성장의원인 (1) 미국제조업환경의경쟁력향상 2014 년도 BCG 에서는 글로벌제조업의경쟁력변화 (The shifiting economics of global manufacturing) 의주제로보고서를출간하였다. BCG 에서는 임금, 환율, 노동생산성, 에너지비용 의 4 가지요인에 < 표 3-3> 나라별제조경쟁력측정 단계별구분설명국가 경쟁력약화 (under pressure) 점진적후퇴 (Losing ground) 경쟁력유지 (holding steady) 저비용이나가격경쟁력상실중임 생산성감소및에너지고비용으로경쟁력상실 상대적경쟁력으로유지하고있음 임금, 환율, 노동생산성, 에너지비용의 글로벌스타 경쟁력향상으로제조업경쟁력이 (rising global stars) 강화되고있는국가들 자료 : BCG(2014), The shifiting economics of global manufacturing. 브라질, 중국, 체코, 폴란드, 러시아 호주, 벨기에, 프랑스, 이탈리아, 스웨덴, 스위스 인도, 인도네시아, 네덜란드, 영국 멕시코, 미국

제 3 장셰일자원개발과미국의주요제조업 73 대해크게 4단계로구분하여각국의경쟁력변화를측정하였다. 보고서에서는미국과멕시코를다시뜨고있는제조업강국 (global rising stars) 으로꼽았으며, 4가지요인가운데특별히에너지및전력비용의감소를주요요인으로꼽았다. 셰일붐으로인해전세계천연가스의가격이상승한것에비해, 미국의천연가스가격은 2005년에비해절반이하로떨어졌다. 2014년기준미국의가스가격은중국, 프랑스, 독일, 일본등보다 3~4배가격이낮아졌으며전력비용도하락하였다. 23) 미국에서시작한셰일붐은멕시코에까지영향을미치며 2004년에비해산업용천연가스비용이약 37% 감소하였다. 반면, 러시아와중국은미국의셰일붐등으로인해상대적에너지비용이증가함에따라서제조업경쟁력또한상실하는위기에처하였다. 24) 특히러시아 < 그림 3-7> 제조업수출강국들의평균천연가스비용지수 500 400 300 286 317 318 412 286 273 242 276 441 334 200 191 100 100 78 69 100 110 0 미국중국독일일본한국프랑스이탈리아영국캐나다러시아멕시코인도호주스페인스위스브라질 산업용가스평균비용 자료 : BCG(2014), The US as one of the develiped World s Lowest-Cost Manufacturers. 주 : 미국천연가스가격을기준 (100) 으로상대적가격을지수화함. 23) 미국제조업에서가스가차지하는비용은 2%, 전력은 1% 지만, 다른주요제조생산국에서는가스비용이전체의 5~8%, 전력비용이 2~5% 를차지하고있다. 24) 2004~2014 년사이에중국과러시아의산업용전기는각각 66% 와 132% 증가하였으며, 천연가스가격은각각 138%, 202% 증가하였다.

74 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 는전통가스와오일의수출강대국이나미국의셰일붐여파로상대적가스가격이급상승하였다. 25) 전문가들은에너지만이미국이경쟁우위를다시회복할수있는방법이라고주목하고있다. 셰일개발로인한추가오일및가스생산은저렴한에너지단가로이어지고이것은미국제조업경쟁력회복으로이어져왔다. 낮은에너지단가는대기업뿐아니라중소기업에호혜로작용하며그동안부진했던중소규모일자리창출에도기여하였다. (2) 다국적기업의미국투자요인 Reshoring Initiative(2014) 에따르면미국에자본투자를증대하고있는다국적기업들을대상으로설문조사한결과, 미국에대한투자를확대하고있는이유가정부정책적지원및숙련된인력외에도저렴한에너지가격이포함된것으로조사되었다. 26) 미국내셰일혁명으로자국내에너지가격이하락한것이다국적기업의투자확대로이어진것이다. 2014년설문조사결과, 다국적기업가운데 28% 는에너지가격하락으로인해미국내투자를확대할것이라고답변하였다. 다른 27% 의투자자들은투자증대계획은없으나향후투자종목을조정할계획이있다고답변하였다. 이는에너지가격의하락의편익이특정산업군에더유리하게작용하기때문인것으로해석된다. 실제로미국내에너지가격의하락으로에너지다소비업종또는 25) 러시아의산업용가스는전세계평균보다 30% 낮지만, 미국의셰일붐여파로상대적가격경쟁력이약화되었다. 26) Reshoring Initiative: Bringing Manufacturing back home 의설문조사결과.

제 3 장셰일자원개발과미국의주요제조업 75 < 표 3-4> 다국적기업들이미국제조업에투자하는이유 미국에리쇼어링 / FDI를확대하려는이유는? 총응답수 정부인센티브 175 숙련된인력 140 미국의브랜드파워 118 시장과의근접성 91 산업생태계시너지효과 74 미국내천연가스, 화학제품, 전력가격 63 높은생산성 50 제조업과엔지니어링제휴혁신 47 소비자와근접성 29 자료 : Reshoring Initiative(2014), Reshoring and FDI Boost US Manufacturing in 2014. < 그림 3-8> 다국적기업대상설문조사결과 40 37 35 30 27 25 20 20 15 10 5 8 8 0 감소 변화없음 증가 증폭 산업변경 자료 : AT Kearney(2014), Foriegn Direct Investment Confidence Index. 연관산업들에대한투자가증가하고있다. At Kearney(2014) 가발표한 2014년도다국적기업의미국내투자내역을보면 2014년기준화학산업의투자비중이가장높아전체제조업의 42% 를차지하였으며, 연관산업인기계류 (10%) 나운송기구 (7%) 도높은투자비율을보이고있다.

76 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 < 그림 3-9> 미국내 FDI 투자종목 < 그림 3-10> 미국내 FDI 연도별투자금액 운송기구, 7 전자장비, 2 컴퓨터전자제품, 6 기타제조업, 29 단위 : % 화학산업, 42 기계류, 10 금속 (1차및가공품), 3 400,000 ( 백만달러 ) 화학산업 350,000 340,108 300,000 250,000 200,000 150,000 100,000 50,000 0 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 화학산업 가전및부속품 금속 (1차및가공품) 운송수단 기계류 음식류 컴퓨터전자제품 기타 자료 : Bureau of Economic Analysis 홈페이지 (2015.11.20), Majority-Owned US Affiliates by Industry of Affiliate. 한편 2014년기준다국적기업의화학산업에대한투자금액이 3,401 억달러로가장높았으며, 2008년 ~2014년사이의연평균투자금액증가율은 14% 로전체제조업의투자증가율 (8%) 의거의 2배가까운증가세를보이고있다. 한편미국기업들의리쇼어링지역및다국적기업들의미국내주요투자위치를미국의주요셰일가스개발주 ( 州 ) 와비교해본결과, < 그림 3-11> 미국내셰일개발주 ( 州 ) 와다국적기업의투자지역비교 자료 : PacWest 와 Reshoring Initiative data(2014) Reshoring Library 를취합후분석, 비교.

제 3 장셰일자원개발과미국의주요제조업 77 대부분일치하는것으로나타났다. 이는미국제조업에대한해외투자가셰일가스보급확산이이루어진지역을중심으로이루어지고있다는것을보여준다. 셰일혁명으로인한에너지비용하락및유관산업에대한투자및개발이미국제조업부활의중요한원동력으로작용하고있는것이다. 3. 셰일혁명의경제적파급경로 (1) 셰일가스가치사슬에따른산업별영향 미국의셰일가스 오일개발은비전통석유및가스라는새로운에너지자원개발의측면을넘어미국내 GDP, 부가가치, 고용창출, 설비투자등다양한측면에서경제적효과를거둘것으로기대된다. IHS(2014) 의연구보고서에따르면가계가처분직접소득이 2012년기준 1,200달러증가하였으며, 2020년까지는일자리가 46만개정도늘어날것으로예측하고있다. 셰일가스 오일개발의경제적파급효과는크게직접적인효과 (Direct Effect), 간접적인효과 (Indirect Effect), 파급효과 (Ripple effect) 로 < 표 3-5> 미국내셰일가스생산확대에따른경제적효과 단위 : 천명, 억달러 고용 부가가치 재정수입 설비투자 2010 601 769 186 333 2015 870 1,182 286 487 2035 1,660 2,311 573 1,266 자료 : IHS(2014), National Economic Consulting Report : America s New Energy Future : The Unconventional Oil & Gas Revolution and the US Economy.

78 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 나뉠수있다. 직접적효과는셰일가스 오일을직접탐사및채굴하는자원개발 E&P(Exploration and Production Industry) 에미치는영향이다. 간접적인효과는앞선자원개발산업의경제적활동이가치사슬을따라전후방의관련산업에미치는영향을의미한다. 마지막유발효과는셰일가스에따른직간접적효과가기존가치사슬에있는산업외에다른영역까지미치는경제적효과를말한다. 셰일가스의가치사슬은거대한장치산업생태계이므로상류 / 중류 / 하류로구분하여설명할필요가있다. 상류부문 (upstream) 에서는실제적인자원탐사및개발 (E&P) 이이루어지며, 중류부문 (middlestream) 에서는생산된가스의정제및파이프라인을통한수송이, 마지막하류부문 (downstream) 에서는가스의저장및최종소비자에게의판매가이루어진다. 먼저상류부문은셰일가스의매장량탐사및확인과정이므로, 관련산업은토지소유주와개발회사간이익배분계약을체결할법률회사및컨설팅 금융서비스등이있다. 또상류부문에소요되는장비를제작할산업및이를지원할철강 기계공업및플랜트산업등이있다. 중류부문은가스의수송을담당하므로파이프라인시공및철강, 기계공업등의산업및셰일가스정제를위한가스전처리설비 < 그림 3-12> 셰일가스개발의가치사슬 Upstream( 상류 ) Middlestream( 중류 ) Downstream( 하류 ) 자산소유주탐사개발생산수송정제유통소비 자료 : 산업연구원작성.

제 3 장셰일자원개발과미국의주요제조업 79 < 그림 3-13> 셰일개발산업의가치사슬 가스전처리 가스산유국 LNG탱크 (LNG 액화플랜트 ) 초대형화 (LNG 수입기지 ) - 저장창고전통천연가스액화플랜트비전통 ( 냉동시스템 ) 천연가스 (shale gas 등 ) 수반가스 ( 壽伴 ) LPG/LNG 발전 에틸렌메탄올 GTL 비료 LNG 탱커 LNG 가스산유국의에틸렌플랜트신증설석화콤비네이트계획 신에너지프로젝트시장본격화 석유화학에서가스화학으로 - 저장탱크 기화 소비국 수요급증미국, 유럽중국, 인도등 발전 국내시장 : 고부가가치상품화로해외진출추진 도시가스 지구에널리분포하고있는천연가스를이용하여가시를생산해내상류에서최종판매에이르기까지각종프로젝트에대해토탈엔지니어링서비스능력 자료 : 산업연구원 (2013), 셰일가스개발붐이우리나라산업에미치는영향, e-kiet 산업경제정보, 제 540 호. 등이필요하다. 마지막하류부문연관산업에는가스전처리, 화학산업, 플랜트산업및 LNG 수송 저장탱크등이있다. 그리고셰일가스가치사슬전체와관련된산업으로는전력산업및철강, 특수강, 계장기기등의기반산업을들수있다. (2) 셰일가스개발의경제적확산경로 셰일가스 오일은미국경제전반에걸쳐영향을미치고있다. 먼저미국내가스 오일가격이급격히하락함에따라제조업의경쟁우위를높이고있다. 미국의천연가스가격은 2005~2015년사이에 60% 이상하락하여세계에서가장낮은가스가격을유지하고있다. 또한미국셰일오일생산으로인한원유공급과잉으로글로벌유가가하락하고있다.

80 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 셰일가스 오일의개발로연관산업의가치사슬, 즉상류부문에서부터하류부문에이르기까지생산자, 오일서비스계약자, 수송 정유회사등과같이다양한유관산업이활성화되고있다. 오일과가스는하류부문에사용되도록공급원료, 연료또는전원으로변환될수있다. 2014년기준으로미국에서천연가스의 32% 는산업용, 31% 은발전용, 18% 는주거난방용, 12% 는상업빌딩난방용, 3% 는석유화학에, 3% 는운송에사용되고있다. 오일은 70% 가수송용으로 24% 가산업용으로, 6% 가주거 상업용시설의난방용으로사용되고있다. 미국내소비재산업현황을살펴보면, 셰일가스와제조업의융합으로미국내제조업경쟁력이확산될것으로예상된다. 이러한비용절감효과는제조업전반에걸쳐발생하지만, 특히석유화학산업과에너지다소비업종에집중적으로이루어지고있는것으로분석된다. 석유화학산업의경우오일과가스가주요공급원료로플라스틱이나농축제와같은제품에들어갈기본화학원료를생산한다. 가스가격 < 그림 3-14> 셰일가스의경제적확산경로 Unconventional energy s economic impacts Oil & Gas Development Products Oil & Gas Uses Beneficiaries Oil & Gas suppliers Local services Feedstock Petrochemicals Households Extraction and production Transport Processing or refining Fuel Electric power Transportation Energy-intensive industry Premise heating Commercial Industry communities Increased Production Exports Lighting & appliances Governments Lower Prices Primary flow of unconventional oil and gas resource 자료 : Harvard Business School / BCG, America s Unconventional Energy Opportunity.

제 3 장셰일자원개발과미국의주요제조업 81 인하로인한비용절감으로미국내석유화학산업의제조비용은평균 8% 까지인하된것으로나타났다. 셰일혁명이전미국의석유화학산업의성장은거의정체상태였지만, 셰일혁명이후최근 5년간 (2010~2015년) 새로운석유화학공장및화학, 플라스틱공장등이신설된것으로조사되었다. 총 1,380억달러에달하는투자규모가운데석유화학 화학공장에만 400억달러이상의금액이투자됐으며, 이러한공장투자및신설계획은미국의멕시코만 (Gulf Coast) 을중심으로이루어지고있다. 가스가격이하락하고가스발전등으로대체현상이일어남에따라가스와전력소비비중이높은에너지다소비업종의편익을증대시키고있다. 이는전체제조업의생산비용을절감시켜제조업의부흥으로연결되고있다. 천연가스의파생상품인메탄계, 에탄계, 프로판계, 부탄계등의다양한상품개발이가능하고, 이러한파생상품을 < 그림 3-15> 미국걸프만의에틸렌 / 프로필렌크래커 자료 : EIA(2015), Growing U.S. HGL production spurs petrochemical industry investment.

82 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 < 그림 3-16> 셰일가스개발이후산업별전력비용의비중 (%) 17 9 화학 12 7 10 6 10 5 비금속철강제지옷감류나무플라스틱셰일개발이전셰일개발이후 자료 : BCG(2015), The US as One of the Developed World s Lowest-Cost manufacturers. 8 5 6 3 6 3 4 2 음식 이용하여접착제, 용해제, 섬유, 잉크, 파이프, 호수, 전선, 병, 필름등의다양한제품을만듦으로써전체제조업연관효과를발생시키고있다. 비전통석유의증대로인한비용절감은제조업전반의비용을 4% 까지감소시키고있는것으로분석된다. (3) 셰일혁명의경제적파급효과 셰일가스산업발전이고용창출은물론, 투자, 세수창출등미국경제전반에영향을미칠것으로보인다. BCG(2015) 에따르면비전통석유의개발은 2014년미국 GDP 중 4,300억달러에달하여부가가치창출에기여하였으며, 이는전체미국인 1인당소득이 1,400달러증가한것에해당한다. 이러한추가수입은 2030년까지 5,900억달러까지증가할것으로예상된다. 고용면에서도셰일가스개발붐으로인해 2014년 270만명의고용이창출되었으며, 2030년까지 380만명이상의신규일자리가만들어질것으로전망되고있다.

제 3 장셰일자원개발과미국의주요제조업 83 < 그림 3-17> 셰일혁명의부가가치창출 < 그림 3-18> 셰일혁명의고용창출 700,000 600,000 500,000 400,000 300,000 200,000 100,000 ( 백만달러 ) 5,000,000 ( 명 ) 4,000,000 3,000,000 2,000,000 1,000,000 0 2014 2020 2030 Operation Activities Supplier Impacts CAPEX Labor income spending 0 2014 2020 2030 Operation Activities Supplier Impacts CAPEX Labor income spending 자료 : Harvard Business School / BCG, America s Unconventional Energy Opportunity. 주 : Operation Activities 와 CAPEX 항목은 Direct impact 에해당되며, 셰일산업과직접연관되는투자와일을말한다. Supplier Impact 는 Direct Impact 를지원하기위한경제효과를의미하며, Labor income spending 은위활동에종사하는업자및고용인들이노동임금에서지출하는금액을말한다. 또한저렴한셰일가스확보로인해가정에공급되는전력비용및수송비등이하락함으로써가정에혜택이돌아갈것으로예상된다. BCG 보고서에의하면천연가스가격하락으로인해 2014년기준으로미국의일반가구당 800달러의연간비용절감을이룰수있었다. < 그림 3-19> 셰일개발정부추가수입 < 그림 3-20> 셰일개발가계추가수입 180,000 160,000 140,000 120,000 100,000 80,000 60,000 40,000 20,000 0 ( 백만달러 ) 2014 2020 2030 연방정부세금및기타수입주정부및지역사회세금및기타수입 1,200 1,000 800 600 400 200 0 ( 백만달러 ) 2014 2020 2030 천연가스비용절감재화서비스비용절감 전력요금비용절감 자료 : Harvard Business School / BCG, America s Unconventional Energy Opportunity.

84 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 정부차원에서도셰일개발로인한산업활성화로추가수입 ( 토지세, 기업세, 신규고용에의한소득제증대, 임금, 로열티등모두포함 ) 이기대되며, 2014년기준총 1,100억달러의수입을올릴것으로기대된다. 더불어가치창출로인해정부의조세수입등도증가할것으로전문가들은분석하고있다. 4. 셰일자원의보급확산과주요산업의글로벌경쟁구조 변화 (1) 셰일개발이미치는산업별영향 1) 화학산업 전세계화학산업에서에틸렌계의유도생산능력은 2012년기준약 1억 5,770만톤 27) 이며 2018년까지의생산능력은연평균 2.8% 증가한 1억 8,620만톤에달할것으로예상된다. 이가운데아시아지역 ( 중국 5%, 인도 10.3%) 의급속한생산능력확장으로아시아의비중 (39%) 이가장크며, 셰일혁명의영향으로북미가다음으로큰비중 (25.2%) 을차지할전망이다. 한편글로벌석유화학제품의수요는 2008년미국금융위기발단으로인해일시적답보상태에머무르고있다. 금융위기이후에중국이내수확대정책을펼치면서회복세를보였지만, 2012년부터중국경제성장둔화및유럽재정위기등의글로벌경기침체로인해수요증가 27) 일본경제산업성, 2014.

제 3 장셰일자원개발과미국의주요제조업 85 4,000 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 500 0 ( 만톤 ) 자료 : EIA. < 그림 3-21> 글로벌화학산업의생산과수요 북미중국한국동아시아유럽중동중남미기타 생산 수요 세가꺾이고있다. 향후석유화학제품의수요는경제성장이높은개발도상국과신흥국을중심으로이루어질것으로예상이되며, 2018 년세계수요량은 1억 5,860만톤으로연평균 4.2% 증가할전망이다. 우리나라를비롯한대부분지역에서는원유정제과정에서나오는나프타를원료로나프타크래커공정 (NCC : Naphtha Cracking Center) 을통하여석유화학제품을생산하지만, 중동북유, 아프리카등주요천연가스생산국에서는천연가스성분가운데하나인에탄가스를열분해 (ECC : Ethane Cracking Center) 하여에틸렌을생산하고있다. 에탄크래커를통해서는거의에틸렌만얻는반면, 나프타생산공정을통해서는프로필렌, 뷰타다이엔, 벤젠, 톨루엔등을얻을수있는장점이있다. 그러나에탄크래커공정은석유화학제품수요의 60% 를차지하는에틸렌을나프타대비 40~50% 저렴하게생산할수있는장점이있다. 2011년기준미국에서는비전통가스, 즉셰일가스가전체가스의약 35% 를차지하고있으며, 천연가스및 NGL 가격을하락시켜석유

86 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 화학산업을활성화시키고있다. 셰일가스로미국의가스공급이풍부해짐에따라미국 ECC( 에탄크래커 ) 의생산비는아시아 NCC( 나프타크래커 ) 의 1/3로감소하였으며, 중동의에탄크래커과버금가는원가경쟁력을확보하고있다. 미국의경우셰일가스생산증가로에틸렌가격은톤당 230~540달러이지만, 원료가격이저렴한중동의경우톤당 880~1,320달러로높은편이다. 천연가스 ( 셰일가스포함 ) 로부터 NGL 분리후프로판, 부탄은별도로판매하지만에탄가스는판매처를찾지못해다시주입하여가격이낮게책정되어있다. 미국의천연가스공급과잉현상이지속될것으로보이며가격은 4달러 /MMBtu의낮은수준에서유지될전망이다. 북미지역을중심으로셰일가스를원료로하는가스화학플랜트발주가늘고있다. 이전에는나프타를기반으로한석유화학플랜트가우위를차지하였으나, 셰일가스개발로인한가스가격하락으로주요화학회사들이가스화학플랜트건설을위한투자를늘리고있다. 동시에미국의오프쇼어링석유화학기업들이가스가격경쟁력확보를 < 그림 3-22> 지역별에틸렌생산단가분포 1,400 ($/MT) 1,200 1,000 800 600 400 200 0 중동 ECC 북미 ECC 나프타 ECC 자료 : 조현 (2015), 셰일가스혁명국내사업계와기업대응전략. 주 : ECC는 Ethylene Cracker Center의약자로, 에탄크래커를의미한다.

제 3 장셰일자원개발과미국의주요제조업 87 < 표 3-6> 북미에틸렌플랜트신설계획 위해본국으로돌아오는리쇼어링현상이일어나고있다. 단위 : 만톤 기업명국적연간생산능력입지가동시점 ExxonMobil 미국 150 텍사스주 2016 Formosa 대만 80 텍사스주 2016 Dow Chemical 미국 150 텍사스주 2016 Oxidential 미국 54 텍사스주 2016 Chebron 미국 150 텍사스주 2017 SABIC 사우디아라비아 150 미국 2018 Shell 영국 / 네덜란드 150 펜실베이니아주 2020 Sasol 남아공 150 루이지애나주 2020 자료 : 일본석유화학공업협회 (2014); 한국무역보험공사 (2015), 국내외석유화학산업의현황과전망. 이와더불어미국은셰일가스를기반으로한저가의석유화학제품 으로아시아시장을공략할전망이다. 북미의에틸렌생산품가운데 폴리에틸렌 (PE) 의범용성및자본효율성이높으므로, 향후아시아에 원가경쟁력이높은미국산 PE 가대량유입될것으로예상되고있다. 한편우리나라의화학산업은저유가및중국, 중동의부상으로인 한대내 외적인위협으로여러가지어려움을겪고있다. 중국은자 국내의풍부하고저렴한석탄을활용한석탄화학산업으로에틸렌및 프로필렌을생산하고있다. 중국정부는 제 12 차경제개발 5 개년계 획 에서석탄화학에중점을둘것을역설함으로써이미각각 3 기의 CTO(Coal to Olefin), MTO (Methanol to Olefin) 공장을운영중이며, 2018 년까지총 60 기의석유화학플랜트를확장할예정이다. 중동산 유국또한석유화학산업이최고의원가경쟁력이라는인식을가지면 서산업발전을위해각종육성정책을발표하고있다. 중동의석유화

88 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 학업체들은다른지역과비교할수없는원가경쟁력을바탕으로아시아점유율을확대하며역내경쟁을강화하고있다. 종합하면, 국내석유화학제품의경쟁력은중국의수요둔화및중동의신설플랜트등의영향으로저하되고있다. 중국의경제성장둔화및자급률상승이지속될것으로전망됨에따라한국의대중수출은거의한계점에다다른것으로전문가들은분석하고있다. 추가로중국은우리나라의경쟁수출상품에반덤핑과세등의수입규제를강화하고있다. 압도적원가경쟁력을갖춘중동의합성원료시장진출및미국발석유화학제품의수출이확대된다면우리나라의시장점유율은더욱하락할것으로예상된다. 2) 플랜트 건설산업 글로벌건설업및중공업의현황을살펴보면, 셰일가스개발로북미지역의정유, 화학플랜트에대한투자가크게증가하였다. 최근 5 년사이에투자액이 8배증가하였으며, 2015년한해에만약 320억달러가투자되었다. 투자는화학, 정유플랜트기초설립부터확장에이르기까지모든공정에서이루어지고있다. 미국에서는 20개이상의 LNG 수출터미널에서하루에 30 BCF/d 28) 가량의물량이수출을허가받기위해대기중이다. 수출허가시매년 3,600개의신규 LNG 선박수주뿐만아니라, 셰일폐기물또는기타셰일개발장비운송에필요한추가선박에대한수요가예상됨에따라셰일가스관련플랜트가증대할것으로예상된다. 그외에향후석 28) BCF/d= Billion Cubic feet per day 의약자로가스일일생산단위로활용된다.

제 3 장셰일자원개발과미국의주요제조업 89 321 자본투자액< 그림 3-23> 미국내신규화학플랜트투자추이 350 ( 억달러 ) 300 250 200 150 100 50 0 내부이노베이션확장및추가기반조성총계 41.41 42.61 70.13 78 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 14 21 06.41 41.41 11 24 07.61 42.61 43 25 02.13 70.13 16 48 14 78 25 116 21 162 33 178 12 223 22 224 75 321 자료 : Industrial Info Resources(2014), 삼성엔지니어링자료를바탕으로산업연구원재구성. 162 223 유화학으로생산된화학제품이나일반제조품들도늘어날경우, 북미지역수출물동량이증가해기반시설이확대될것으로보고있다. 국내의플랜트산업현황을보면, 2015년해외건설수주규모는전년동기대비 32.1% 감소한약 254억달러를기록하였다. 이는중동 < 그림 3-24> 미국내허가된 LNG 수출입터미널 자료 : Federal Energy Regulatory Commission(2015), Approved LNG import/export terminal.

90 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 및아시아시장에대한국내해외건설의존도가높은상황에서, 국제유가하락및 IS 등의정정불안, 그리스부도사태등으로인하여중동에서수주규모가전년대비 28.1% 감소한 69.6억달러로급감하면서발생한것으로파악된다. 특히미국의셰일가스개발로인한오일과잉공급으로인한저유가사태는중동경제에직접적으로타격을주었으며, 2010년이후처음으로 OPEC의석유수출액은 1조달러를하회하였다. 이러한중동지역의재정수입감소는건설투자축소로이어졌다. 현재까지국내의플랜트수주는대부분중동지역에서이루어졌으나, 최근저유가현상으로산유국들의투자가줄어들면서수주에어려움을겪고있다. 국내대표조선업체인현대중공업과삼성중공업도최근실적악화로구조조정등여러해결책을놓고고심하고있다. 북미지역을중심으로산업에대한투자가지속적으로증가하고있으나, 우리나라는이러한변화의흐름에동참하지못하고경험및실적부족등으로플랜트공사수주에큰어려움을겪고있다. 또핵심기 < 그림 3-25> 전년동기대비지역별수주실적 35,000 30,000 25,000 20,000 15,000 10,000 5,000 0 ( 십억달러 ) 중동 아시아 태평양 북미 유럽 아프리카 중남미 2014년도동기 2015년도현재자료 : 해외건설협회홈페이지 (2015.12.1 검색 ).

제 3 장셰일자원개발과미국의주요제조업 91 술이부족하고현지정보에밝지못하기때문에여러입찰에서해외기업들에비해불리한상황에처해있다. 미국의경우현지기업들에대한눈에보이지않는정부의보호가큰진입장벽이되고있으나, 지속적성장세가높은시장임에국내기업들은보다수준높은전략으로접근해야만한다. 국내중공업의위기를극복하기위해서는종래중동에의존하던산업구조에서아시아, 중남미, 아프리카지역등으로확대해나갈필요가있다. 또과잉설비해소및기술축적을통하여다음사이클을준비해야한다. 일본은수십년에걸친구조조정으로 LNG 플랜트에서세계최고의경쟁력을보유한기업을키워냈다. 29) 이러한노력은정부의강력한리더십및지원과업계경쟁업체간의이해및양보로인해가능하였고, 우리나라도현재의위기상황에적용할필요가있다. 3) 자동차산업 천연가스자동차 (NGV : Natural Gas Vehicle) 는천연가스를원료로움직이는모든자동차를말한다. 초기에는광이생산된천연가스소비를목적으로하였으나, 점차에너지절약이나대체에너지목적으로보급이확산되고있다. 최근에는 CNG(Compresed Natural Gas) 하이브리드, 수소혼합천연가스 (HCNG: Hydrogen Compresed Natural Gas) 자동차뿐아니라 LNG 철도차량이나선박벙커링까지다양하게확대되고있다. 2014년기준전세계적으로약 2,200만대가보급운행되고있으며, 29) 치요다 와 JGC 는플랜트엔지니어링부문최고의경쟁력을갖추고있다.

92 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 < 그림 3-26> 전세계 NGV 차량의보급추이 25,000 ( 천대 ) 20,000 15,000 10,000 5,000 16,451 14,422 12,508 10,880 9,560 7,547 5,647 4,687 3,851 3,255 2,310 22,328 19,611 0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 자료 : 한국천연가스차량협회홈페이지 (2015.12.1 검색 ). 비율로는아시아 (65.55%) 가가장높으며, 다음으로중남미 (24.74%), 유럽 (6.16%) 으로높은순을보이고있다. 특히아프리카, 중앙아시아, 라틴아메리카등의개도국에서는과거고유가시절의석유가격급등에대한대응및차량배기가스등의환경오염방지목적으로 NGV의보급확산이이루어져왔다. 정부는개조비용지급, 연료세금차등부과등의다양한인센티브로이를지원하고있다. 2014년기준충전소당 NGV 보급대수는평균 1,016대이며, 이가운데평균 1,000대이상보급국가는총 8개국가이다. 국내에서는 1992~1997년 CNG 버스의성공적운영이후국내대기오염저감을위하여 2000년 6월부터월드컵개최도시를중심으로정부에서보급하기시작하였다. 천연가스는풍부한매장량및청정성, 경제성, 저공해성을갖추었으며, 이산화탄소배출저감등의우수한배출가스특성으로인해향후세계적으로강화되는자동차배출가스규제에대한능동적대응이가능하다. 현재미국에서도가스가격이하향안정화됨에따라전기대신가스자동차를개발하고자하는움직임이일어나고있다. 전기자동차

제 3 장셰일자원개발과미국의주요제조업 93 < 표 3-7> 국가별차량대비충전소보급대수 승용차 Total 충전소 차량 / 충전소비율 우크라이나 170,000 32 5,313 우즈베키스탄 450,000 213 2,113 인도 1,800,000 936 1,923 이란 4,000,000 2,220 1,802 볼리비아 300,000 178 1,685 아르헨티나 2,487,349 1,939 1,283 파키스탄 3,700,000 2,997 1,235 이집트 207,617 181 1,147 자료 : Gas Vehicle Journal(2015.12.1 검색 ). 는배터리용량의한계및충전소공급문제, 보조금제외시가격문제등으로인해지속적인개발에어려움이있다. 그에비해가스자동차는휘발유나일반기름자동차에비해탄소를 10~20% 절감할수있으며, 가격또한 30~50% 낮은장점이있다. 대형트럭을중심으로가스로전환하고자하는학계의의견이존재하며, 미국요지의주유소 < 그림 3-27> 국내천연가스차량및충전소개수 45,000 ( 대 ) ( 개 ) 40,000 35,000 30,000 25,000 20,000 15,000 10,000 5,000 0 2000~2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 차량 충전소 250 200 150 100 50 0 자료 : 한국천연가스차량협회홈페이지 (2015.12.1 검색 ).

94 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 를가스로전환하자는제안이있다. 가스차자동차기술 (CNG 및 LPG 전소 (dedicated fuel), 혼소 (dual fuel), 병용 (bi-fuel) 기술 ) 은이미확보되어있어, 자동차사는쉽게생산체계를바꿀수있다고한다. 현재저유가가지속되며가스를대체연료로개발하고자하는움직임은적지만, 장기적으로보았을때충분히가능성이높은프로젝트로예상되고있다. 4) 전력산업 미국내셰일가스의대량생산으로천연가스의공급단가가지속적으로하락함에따라미국내가스화력설비에대한투자가증가하고있다. 가스화력설비는다른원자력, 화력설비에비해설비규모가작아상대적으로짧은시간과적은비용으로발전사업에참여가가능하다. 한편석탄화력발전은연방및주정부의탄소배출산업규제로인해투자매력도가감소하고있다. 가스화력발전의온실가스배출계수는석탄에비해상대적으로낮으므로, 중 단기적으로신재생에너지보다는화석연료간전환 ( 석탄 가스 ) 을통한온실가스감축이경제적일것으로분석되고있다. 석탄발전은이러한추세를반영하여 < 표 3-8> 미국발전설비별정격용량및건설단가 발전원 가스화력 석탄화력 원자력 정격용량 (kw) 8.5만 ~62만 52만 ~65만 110만 단위건설단가 ($/kw) 917~2,095 3,246~5,227 5,530 자료 : KEMRI 전력경제 Review(2015), 미국셰일가스개발이후발전설비투자동향과시사점.

제 3 장셰일자원개발과미국의주요제조업 95 < 그림 3-28> 석탄및가스의전력생산량증감 < 그림 3-29> 에너지원별비중의변화 75 (%) 50 25 0-25 Change 2005~2014 Coal Natural gas 2,000,000 1,800,000 1,600,000 1,400,000 1,200,000 1,000,000 800,000 600,000 400,000 200,000 0 (%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2011 2012 2013 2014 2015 석탄석탄비율가스총합가스비율 자료 : EIA, Electricity monthly review. 최근발전량이나설비용량비중이모두감소하는데비해, 가스화력발전비중은증가하고있는추세를보이고있다. 지난 10년동안에너지수급구조에서석탄의비중은 10% 이상하락한것에비해, 천연가스의비중은 9% 증가하였다. 신 재생에너지의경우지속적인기술개발및정부지원등으로미국내에서계속적으로경쟁우위를차지할것으로예상되고있다. 신 재생에너지의생산비용은향후 15년간계속하락될것으로예상되며, 30년후에는가스전력비용과유사할것으로예상된다. 그리하여 2050년에는가장친환경적이며비용경쟁우위를갖춘에너지로부상할것으로전문가들은예측하고있다. 또가스전력은신 재생에너지전력을보완해줄백업수단으로주목받고있다. 신 재생에너지는에너지공급원 ( 태양또는바람등 ) 이존재하는경우만작동하므로최대치에도풍력은잠재에너지보존량의 30~35%, 태양광은 20~25% 만작동하는한계가있다. 가스는이에비해안정적인공급을지속적으로할수있다는장점으로, 신 재생에

96 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 < 그림 3-30> 신 재생에너지 ( 풍력 ) 와가스의전력보완 140 126 112 98 Average unsubsidized onshore wind LCOE($/MWh) 2012-2014 Sample power purchase agreements With tax credits ($/MWh) MA: 120 New England 84 70 56 28 DE: 70 TX: 61 TX: 28 Texas 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 Oneshore wine Combined cycle gas turbine 자료 : Harvard Business School(2015), America s Unconvetional Energy opportunity. 너지전력의백업수단으로서적합한것으로판단된다. 더불어현재비용측면에서도훨씬우위에있다. 신 재생에너지공급의무화제도확대에따라화력과신 재생에너지가결합된이러한하이브리드형모델 30) 이확대될전망이다. 이가운데가장많이추진되는모델은천연가스와태양열이결합된 Integrated Solar Combined Cycle(ISCC) 로, 태양열과가스로터빈을돌려전기를생산하는모델이다. 그동안천연가스는석탄에비해가격변동의폭이컸었는데, 이는대용량보관이어렵고계절간수요편차가커서외부시황변화에민감하게반응하기때문이다. 최근셰일가스의보급확산으로미국내천연가스가격은안정적인수준을유지하고있으나, 2016년이후미국의천연가스의아시아또는유럽으로의수출이본격화되면거래단 30) 가동시간이짧은신 재생에너지발전의단점을보완, 전력생산량증가로경쟁성제고및전력공급계통부담을감소시킨다.

제 3 장셰일자원개발과미국의주요제조업 97 < 그림 3-31> Integrated Solar Combined Cycle(ISCC) - 태양열 + 가스결합모델 393 Steck Exhaust 100 Steam 400 90hr Solar HX 59MJ/s Steam turbine No.Sun : 145MW Sun : 171MW HRSG G - ACC Air Air Air 293 Paraboilc Trough Field Exhaust 525 Solar Island Gas turbines 2 155MW Combined Cycle Island 자료 : 해외경제연구소산업투자조사실 (2013), 가스발전시장현황및전망. G - Electricity to the grid No Sun : 450MW Sun : 472MW 가가상승하고가격변동성도커질전망이다. 31) 이러한가스비중의확대로향후가스요금의급등등의잠재적위험또한존재한다. 근래가스의존도가높아진호주에서는전기요금이급등하였는데, 원인은호주내가스화력비중증가및천연가스거래단가상승으로지목되고있다. 32) 향후미국내의가스화력및신 재생설비는지속적으로증가세를보일전망이다. 현재오바마정권은기후변화에대응하여남은임기동안에도가스화력및신 재생투자를장려하고있고, 노후석탄설비의대규모폐기가예정되어있어가스발전은계속증가할예정이다. 다만오바마이후새로운정권의정책방향에따라가스발전이영향을받을수있다. 우리나라는 2017년이후미국셰일가스가도입될것으로보이며에 31) 헨리허브가스가격실적 / 전망 : 2014 년 $3.4MMbtu 2024sus $5.2MMBtu. 32) 2014 년소비자전기요금상승률 : 호주퀸즐랜드주 13% 인상, 뉴사우스웨스트주 20% 인상.

98 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 너지부문으로사용확대가전망된다. 33) 이러한발전설비계획은장기간의대규모예산이소요되므로단기이슈보다장기적흐름을고려한전략수립이필요하다. 또우리나라는에너지자원의해외의존도가높고, 환율이나유가와같은외부요인변동에따른영향및파급효과가크다는점을미루어볼때경제성및안전성, 환경적요인등을종합적으로고려한환경믹스가추후필요할것으로보인다. (2) 셰일자원보급확산이수출에미치는영향 가스가격인하로에너지비용이하락하면서미국의제조업의경쟁력은강화되고있으며, 미국의수출또한증가하고있는것으로분석된다. 미국의 2015년 9월산업생산지수는 107.1이며, 제조업의산업생산지수는 106.3으로금융위기이전수준으로회복되었다. 2011~2015년사이에수출평균증감률을보면산업전체평균증감률은 0.296%, 제조업의평균증감률은 0.758% 을기록했다. 34) 반면한국은연간수출액및수출증가율이계속감소하고있다. 2014 년 6월 478억달러에서 2016년 376억달러로감소하였으며, 2016년 1 월 -18.5% 의수출증가율을기록하였다. 또한주요 13대품목별수출증가율도석유제품 -18.8%, 반도체 -13.7% 로지속해서하락하고있다. 미국의셰일혁명으로인한에너지자원공급및확산이미국에는산업활성화및고용창출에직접적인영향을미치고있다. 그러나국 33) 미국천연가스수출이본격화되는 2016 년이후세계가스가격상승률이둔화되며, 아시아천연가스는 2016 년이후 20% 하락한 $11~12/mmbtu 수준에서안정화할예정이다. 34) 평균증감률 = ( 최종값 / 최초값 )^(1/ 총기간 )-1

제 3 장셰일자원개발과미국의주요제조업 99 < 그림 3-32> 미국제조업수출액증감 (2011~2015) 1,600 ( 십억달러 ) 1,400 1,268 1,341.4 1,375.1 1,402.3 1,316.8 1,200 1,000 800 2011 2012 2013 2014 2015 자료 : Trade Data & Analysis(2015.12.1 검색 ). 내는아직까지셰일가스 오일을본격적으로도입하지않고있으며, 셰일매장지가아직까지확인된바가없어개발이불가능하므로직접적인영향은분석하기힘든것으로추정된다. 다만셰일가스 오일의보급으로전세계가스 원유공급량이증가함에따라에너지자원가격이하락하고있다. 특히셰일자원생산확대가지속적인유가하락및저유가기조로이어짐에따라, 산유국들의재정은악화되고수입 < 그림 3-33> 한국연간수출액및수출증가율 600 500 400 300 200 100 0 ( 억달러 ) (%) 12 2013 2 2014 4 6 8 10 12 2 2015 수출액 증가율 4 6 8 10 12 15 10 5 0-5 -10-15 -20 자료 : 산업통상자원부홈페이지, 수출입동향정보 (2015.12.1 검색 ).

100 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 -10 0 (%) -5-15 -20-25 -30-35 -40-36.9 이감소하고있다. 이는결국수출이주력산업인우리나라에타격을 미치고있는것으로분석된다. 다음장에서는셰일가스보급확산이미국및국내산업에미치는 영향중유가변동에따른영향을보다정확히분석하기위하여각국 가의산업별지수와유가와의관계를계량모델을적용하여분석하 였다. 유가와의연동관계를분석하는이유는, 앞서한국에미치는영 향에서설명하였듯이, 미국셰일가스 오일의개발로원유공급량이 증가하고저유가기조가확산되면서한국산업에영향을미치고있 기때문이다. 석유제품석유화학 < 그림 3-34> 13 대주력품목의수출증가율 -21.6-15.9-15.0 가전철강섬유류 -10.2-10.2-8.2-6.3-4.1-3.4-0.6-0.4-0.4 무선통신기기평판디스플레이자동차자동차부품일반기계선박류컴퓨터반도체 자료 : 산업통상자원부홈페이지, 수출입동향정보 (2015.12.1 검색 ). < 그림 3-35> 셰일개발이우리나라에미치는영향 미국셰일가스 오일개발확산 글로벌가스 오일의공급량증대 글로벌유가하락 산유국의재정악화및수입감소 글로벌경제악화 국내주력품목수출감소

제 4 장 셰일자원개발로인한저유가기조가우리나라와미국의주요산업에미치는영향 1. 분석방법 (1) 개요 본연구에서는셰일자원보급확산에따른유가변동이우리나라와미국의주요산업구조에미치는파급효과를체계적으로분석하기위해다음과같은방법론을적용하였다. 35) 우선단기적관점, 즉 short-run fluctuation( 경기변동관점 ) 에서유가변동과산업구조의관계를파악하고자비관측요소모형 (UCM : Unobserved Component Model) 과벡터자기회귀모형 (VAR) 을이용하였다. 이와더불어장기적관점, 즉 long-run trend에서의유가변동에따른산업경쟁력변화의분석은경험적모드분해법 (EMD : Empirical Mode 35) Huang(1998), Lee(2000), Flandrin(2004), Sinclair(2009), Yoo and Ryu(2012), 제상영 김명준 강준규 (2013) 등의선행연구를정리.

102 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 < 그림 4-1> 전체연구흐름에관한구성도 셰일가스보급확대에따른경쟁력분석 장기적관계 단기적관계 경험적모드분해법 비관측요소모형 거시경제적분석 Long-run Trend Short-run Fluctuation 벡터자기회귀모형 (VAR) 장기적파급효과분석 단기적파급효과분석 Decomposition) 을적용하여분석하였다. 36) (2) 비관측요소모형 (UCM : Unobserved Component Model) 일반적으로시계열자료에대한장단기분해에는 Hodrick, Prescott (1980) 에의해개발된 HP Filter가가장많이사용된다. 하지만학계에서는 HP Filter의유효성에대한논란이지속되고있으며특히구조변화가일어나는경우필터의신뢰도에문제가있다는결과가지속적으로보고되고있다. 따라서이를해결하기위한방법으로본연구에서는장단기분해에비관측요소모형 (UCM : Unobserved Component Model. Watson, 1986; Clark, 1987) 을도입하였다. 이모형은이미 Harvey and Koopman (1997) 과 Koopman, Harvey, Doornik, and Shephard(1995), Young, 36) 김연주 윤종철 제상영 (2014), 제상영 (2014), 임덕오 김명준 윤종철 (2014), 김연주 조광우 (2014).

제 4 장셰일자원개발로인한저유가기조가우리나라와미국의주요산업에미치는영향 103 Pedregal, and Tych(1999) 와같은경기변동에대한연구에서많이등장하였고특히 Sinclair(2009) 는미국제조업의단기적파급효과를분석하기위하여일시적요소 (Transitory component) 와영구적요소 (Permanent component) 로시계열을분해하여분석한바있다. 비관측요소모형은관측방정식과상태방정식으로구성되어있는데, 이연구에사용된비관측요소모형은아래와같이표현된다. 1) 관측방정식 즉, 시점의유가 는비관측요소인 라는장기적요소와단기적요소의합이고, 산업별주가지수인 는 의합이다. 그리고이러한관측에대한오차는존재하지않는것으로가정한다. 2) 상태방정식 단,,

104 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 비관측상태변수의 기에서 기로전이되는과정을나타내는상태방정식은위와같다. 장기적요소의경우, 라는선형적추세를고려하였으며, 단기적요소의경우추정해야할모수의수를줄이면서도본질적으로일정주기를갖는경기변동의성격을반영할수있는가장간단한안정적 AR(2) 과정으로가정하였다. 위와같이구성된비관측요소모형의모수 는칼만필터기법에의해최우추정법으로추정된다. 이와같은추정을통해얻고자하는것은각각의모수보다는추정과정에서얻는각상태 ( ) 간의공분산행렬이다. 이를통해각각의변동이미치는상관관계를직접적으로추정할수있다. 또한단순상관관계만으로는파악이어려운외부충격의흡수속도는벡터자기회귀모형 (VAR) 을통해분석하고자하였다. 이와같이상관관계의변화와외부충격에대한해소속도의변화를통해단기적인구조변화가존재하는지를검증하였다. (3) 경험적모드분해법 (EMD : Empirical Model Decomposition) 본연구에서는유가변동과산업구조의장기적관계분석을위하여 경험적모드분해법 (EMD : Empirical Model Decomposition) 을이용 하였다. 37) 경험적모드분해법은자료적응적인알고리즘으로기존의 37) 기존의계량경제학적방법에서는불안정한시계열을분석하기위해차분안정적인지혹은추세안정적인시계열인지검증하고추세를제거하거나차분을하는방법으로시계열을조정하였으나, 이후에도안정성검증에서불안정이존재하는경우에는추가적인분석에한계가존재하였다. 이러한경우불안정한시계열을웨이블릿 (Wavelet) 과유사한형태의필터뱅크 (Filter bank) 로분해하는경험적모드분해법 (EMD) 의특성을이용 (Flandrin, 2004) 하였다.

제 4 장셰일자원개발로인한저유가기조가우리나라와미국의주요산업에미치는영향 105 주파수영역접근법이의존하는기저 (Basis) 가존재하지않는다. 기저가존재하지않기때문에비선형적이고비정상적인시계열에적용이가능하며모형화가어려운자료에대해탁월한강건성을나타낸다. 고전적인주파수영역접근법인 Fourier 변환이나이후등장한 Wavelet 변환은모두기저가존재하기때문에비선형적특징을가지는자료에적용하기가어렵다. 또한 Wavelet 변환의경우어떠한기저를선택하느냐에따라결과가달라지는반면, EMD의경우같은입력에대해하나만의결과만존재하기때문에일관성이높다. 이러한특징때문에 EMD는환경공학, 전파통신, 기계공학, 제어계측등여러분야에서활용되고있다. < 그림 4-2> 경험적모드분해법알고리즘 Input Time Series Time series have more than a extrema? Yes Find all maxima of the time series and generate envelope with cubic spline interpoiation No End Find all minima of the time series and generate envelope with cubic spline interpoiation Calculate the point by point mean of envelope and extract from the time series No Does extracted time series satisfied properties of IMF? Yes Subtract IMF from original time series and define residual as a new time series

106 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 (4) 분석대상및자료수집 본연구에서는주요에너지다소비제조업종에속하는미국과우리나라의자동차, 화학, 건축, 전기, 가스, 소비재, 중공업, 석유및철강산업을대상으로분석을실시하였다. 유가는서부텍사스유 (WTI) 의가격을사용하였다. 주요산업군별통계자료는모든국가에대해동일한산업분류를적용하는 Thomson Reuters의 1997년 1월부터 2015 < 표 4-1> 미국과한국의산업군상관계수비교 자동차 화학 전체 -0.2248 (0.0238) 0.7674 (0.0184) 건축및자재 0.8465 (0.0328) 전기발전 가스 소비재 중공업 정유 철강 0.8015 (0.0469) 0.4705 (0.0310) 0.7668 (0.0141) 0.888 (0.0103) 0.944 (0.0220) 0.7404 (0.0140) US 2010 년이전 -0.3809 (0.0438) 0.8433 (0.0305) 0.9495 (0.0102) 0.8662 (0.0260) -0.0397 (0.0027) 0.783 (0.0431) 0.9612 (0.0221) 0.9667 (0.0274) 0.8442 (0.0283) Correlation Estimates 2010 년이후 -0.1132 (0.0340) -0.0836 (0.0186) -0.1044 (0.0039) -0.1405 (0.0228) -0.0167 (0.0024) -0.1604 (0.0369) -0.0932 (0.0190) 0.2479 (0.0277) -0.2095 (0.0171) *ρ=0 에대한양측검정 p-value 로모두귀무가설을기각함. 전체 0.8167 (0.0469) 0.8476 (0.0257) 0.8326 (0.0120) 0.3671 (0.0130) 0.3985 (0.0379) 0.6605 (0.0497) 0.9712 (0.0178) 0.9363 (0.0376) 0.8974 (0.0256) KR 2010 년이전 0.8694 (0.0299) 0.8929 (0.0215) 0.7964 (0.0365) 0.4747 (0.0131) 0.2834 (0.0447) 0.7488 (0.0225) 0.9792 (0.0320) 0.9352 (0.0331) 0.9181 (0.0226) 2010 년이후 0.5857 (0.0326) 0.5538 (0.0413) 0.5486 (0.0152) -0.3342 (0.0201) 0.1946 (0.0442) -0.7372 (0.0350) 0.6408 (0.0121) 0.6489 (0.0380) 0.2827 (0.0145)

제 4 장셰일자원개발로인한저유가기조가우리나라와미국의주요산업에미치는영향 107 년 8 월까지의월별산업군주가지수를 Datastream 에서추출하여활 용하였다. 2. 분석결과 (1) 단기적관점에서의분석 (UCM, VAR) 계량적분석결과, 미국의경우유가와산업군의상관계수가대부분 높은양의관계에서낮은음의상관계수로바뀌었으며, 이는유가에 직접적인영향을받았다는것을말해준다. 상관계수의절대값이낮아 진것은미국내산업과현재유가의연관성이낮아진것을의미하므 < 표 4-2> 단기성분분석을위한 VAR 모형 ( 안전성검정 ) US KR ADF KPSS ADF KPSS 자동차산업 -10.3781 0.0613* -14.1548 0.0656* 섬유및플라스틱산업 -13.6997 0.0714* -9.4583 0.0225* 건축및자재산업 -16.4137 0.0193* -12.3648 0.0887* 전기발전산업 -11.9783 0.1453* -12.3852 0.2265* 가스산업 -2.1520* 0.1661* -12.6905 0.0517* 소비재산업 -11.7944 0.1461* -17.6034 0.0521* 중공업산업 -18.0893 0.0261* -3.4385*** 0.2561* 석유및화학산업 -12.0001 0.0505* -11.4615 0.1816* 철강산업 -7.4165 0.0317* -11.1414 0.0186* WTI -5.4590 0.0532* -5.4590 0.0532* ADF Critical Value 1%*** 5%** 10%* -3.4603-2.8746-2.5738 KPSS Critical Value 1%*** 5%** 10%* 0.739 0.463 0.347

108 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 로, 유가변동및저유가의기조가미국산업에영향을크게미치지않는것으로해석된다. 한편아직양의상관계수를유지하고있는석유화학산업은석유를중심으로한에너지다소비업종이기때문에아직도어느정도연관관계를유지하고있음을보여준다. VAR 분석결과 38), 앞서비관측요소모형과동일하게 2010년도를기준으로한국과미국의기업성과가서로다른변화를나타내는것을볼수있다. < 그림 4-3> 미국단기변동충격반응함수 ( 전기간 ) 0.08 Response of Auto Industry Response of Chemical Industry Response of Construction Industry 0.08 0.05 0.06 0.06 0.04 0.03 0.04 0.04 0.02 0.02 0.02 0.01 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.03 Response of Electricity Industry Response of Gas Industry Response of Household Industry 0.08 0.03 0.02 0.06 0.02 0.01 0.01 0.04 0.00 0.00 0.02-0.01-0.01 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.02 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.08 Response of Industrial Industry Response of Oil Industry Response of Steel Industry 0.06 0.10 0.06 0.04 0.02 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 38) VAR 방정식공식은아래와같다.

제 4 장셰일자원개발로인한저유가기조가우리나라와미국의주요산업에미치는영향 109 < 그림 4-4> 미국단기변동충격반응함수 (2010 년이전 ) 0.08 Response of Auto Industry Response of Chemical Industry Response of Construction Industry 0.08 0.06 0.06 0.06 0.04 0.04 0.04 0.02 0.02 0.02 0.00 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.02 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.05 Response of Electricity Industry Response of Gas Industry Response of Household Industry 0.10 0.03 0.04 0.08 0.02 0.03 0.02 0.01 0.06 0.04 0.01 0.00 0.00 0.02-0.01-0.01 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.02 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.08 Response of Industrial Industry Response of Oil Industry Response of Steel Industry 0.08 0.12 0.06 0.06 0.10 0.08 0.04 0.04 0.06 0.02 0.02 0.04 0.02 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 미국의계량분석결과, 2010년전후로비교했을때, 2010년이전에는유가변동에어느정도영향을일정기간이상받는것으로보인다. 그러나 2010년이후에는평균적으로 6개월정도가지나면유가변동으로인한충격을흡수하며, 충격에대한반응이 0으로수렴하는모습을보인다. 이는미국이셰일가스및오일의개발로인해에너지자원생산국으로부상함에따라, 더이상중동중심의유가변동에영향을받지않는모습으로해석된다. 이는이어지는한국의결과와대조적이다.

110 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 < 그림 4-5> 미국단기변동충격반응함수 (2010 년이후 ) 0.06 Response of Auto Industry Response of Chemical Industry Response of Construction Industry 0.06 0.06 0.04 0.04 0.04 0.02 0.00 0.02 0.02-0.02 0.00 0.00-0.04 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.02 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.02 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Response of Electricity Industry Response of Gas Industry Response of Household Industry 0.03 0.020 0.01 0.00 0.02 0.01 0.015 0.010 0.005-0.01 0.00 0.000-0.005-0.02-0.01 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.010 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.06 Response of Industrial Industry Response of Oil Industry Response of Steel Industry 0.06 0.06 0.04 0.04 0.04 0.02 0.00 0.02 0.02 0.00-0.02 0.00-0.02-0.04-0.02 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.04 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 한국은미국과다르게유가변동에대한충격을잘흡수하지못하고있는것으로나타났다. 심지어미국과는상반되게 2010년이후유가의변동에대한충격흡수가약해져서, 일부산업은저유가기조등에 2010년이전보다더영향을받는것으로해석된다. 이는한국은에너지해외의존도가높음에따라전체산업이아직까지유가의충격을잘흡수하지못하고있으며, 여전히유가변동에의해산업경제가높은영향을받고있는것으로해석된다. VAR의분석결과, 비전통석유자원의생산량이증가하는 2010년도

제 4 장셰일자원개발로인한저유가기조가우리나라와미국의주요산업에미치는영향 111 < 그림 4-6> 한국단기변동충격반응함수 (2010 년전기간 ) 0.08 Response of Auto Industry Response of Chemical Industry Response of Construction Industry 0.08 0.06 0.06 0.06 0.04 0.04 0.04 0.02 0.02 0.02 0.00 0.00 0.00-0.02-0.02 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.02 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.04 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.04 Response of Electricity Industry Response of Gas Industry Response of Household Industry 0.08 0.06 0.02 0.00-0.02 0.06 0.04 0.02 0.00 0.04 0.02 0.00-0.02-0.04-0.04 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.02 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.06 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.06 Response of Industrial Industry Response of Oil Industry Response of Steel Industry 0.06 0.06 0.04 0.04 0.04 0.02 0.00 0.02 0.02 0.00-0.02 0.00-0.02-0.04 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.02 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.04 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 를기준으로크게다른양상을보이고있다. 특히상관관계분석이나충격반응함수모두기존의관념인 저유가가한국경제에유리하다 는상식을뒤집는것으로나타났다. 오히려고유가시기가한국의기업성과에유리하고, 저유가에는오히려불리한것으로확인되었다. 비관측요소모형과 VAR 모두단기적인분석에국한되어있기때문에장기적으로는어떠한결과가나오는지역시살펴볼필요가있다.

112 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 < 그림 4-7> 한국단기변동충격반응함수 (2010 년이전 ) 0.10 Response of Auto Industry Response of Chemical Industry Response of Construction Industry 0.08 0.08 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00 0.04 0.00-0.04 0.04 0.00-0.04-0.02 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.08 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.04 Response of Electricity Industry Response of Gas Industry Response of Household Industry 0.08 0.08 0.02 0.06 0.04 0.00-0.02 0.04 0.02 0.00-0.04 0.00-0.04-0.06 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.02 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.08 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.04 Response of Industrial Industry Response of Oil Industry Response of Steel Industry 0.06 0.06 0.02 0.04 0.04 0.00-0.02-0.04 0.02 0.00 0.02 0.00-0.02-0.06-0.02-0.04-0.08 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.04 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.06 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

제 4 장셰일자원개발로인한저유가기조가우리나라와미국의주요산업에미치는영향 113 < 그림 4-8> 한국단기변동충격반응함수 (2010 년이후 ) 0.12 Response of Auto Industry Response of Chemical Industry Response of Construction Industry 0.12 0.10 0.08 0.08 0.08 0.06 0.04 0.04 0.04 0.00 0.00 0.02 0.00-0.04 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.04 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.02 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.08 Response of Electricity Industry Response of Gas Industry Response of Household Industry 0.16 0.04 0.06 0.04 0.02 0.00-0.02 0.12 0.08 0.04 0.00 0.00-0.04-0.08-0.04 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.04 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0.20 Response of Industrial Industry Response of Oil Industry Response of Steel Industry 0.12 0.08 0.15 0.08 0.06 0.10 0.05 0.04 0.04 0.02 0.00 0.00 0.00-0.05 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.04 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12-0.02 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (2) 장기적관점에서의분석 (EMD) 경제적으로장기 (Long-Run) 가과연무엇인가, 그리고시계열적으로는어떻게분해될수있는가에대해서는여전히연구가진행중이다. 본연구에서는순환변동이존재하지않는단조적추세를장기로간주하고있으며이를위해 EMD를이용하여모든주기성분을제거하고단조적추세만을남겼다. 단조적추세만이남으므로최소자승법과

114 셰일가스보급확산에따른제조업경쟁력변화와정책시사점 < 그림 4-9> 산업별장기추세분석표 같은방법을적용할경우특이행렬 (Singular Matrix) 문제가존재하기때문에정량적으로상관계수를구하는것이현재적용할수있는방법이다. 그러나그만큼직관적으로해석이가능하다는장점이존재한다. 유가변동의장기추세와산업별기업성과의장기추세의상관관계분석결과전체기간에서한국과미국모두유가와기업성과는높은양의상관관계를가지는것으로나타났다. 그러나셰일가스와셰일오일공급이급증하는 2010년기간을기준으로분석할경우에는장기적으로저유가가한국에도유리하게나타나지만, 그유리함의정도는미국이훨씬유리한것으로나타났다. 이러한결과는미국의에너지자급이증가하여세계적저유가를유발하더라도오히려원가요인이감소하여미국제조업의경쟁력이상승하는반면, 한국의주요수출시장인산유국의무역수지가유가에매우크게의존하기때문에산유국의수요감소에의한수출산업의