세계 석유기업의 화학사업 투자 확대, 어떻게 볼 것인가?

세계석유기업의화학사업투자확대, 어떻게볼것인가? 임지수 (jslim510@lgeri.com) 1. 석유기업의화학사업참여유형 2. 석유기업의화학사업투자확대배경 3. 석유기업의화학사업육성전략방향및사례 4. 한국석유화학산업에미치는영향 5. 시사점 2018. 4. 23

요약 최근석유기업들의화학사업에대한관심과투자가빠르게증가하고있다. 다수의개도국석유기업들이화학설비수직계열화 (Integration) 를적극추진하고, 석유메이저들이대규모석유화학크래커투자를추진하고있다. 특히산유국국영석유기업들중다수가석유화학육성을최우선과제로강조하면서대형투자프로젝트를직접추진하거나지분참여에나서고있다. 석유기업들이석유화학투자를확대하는근본원인은석유시장의패러다임변화라고할수있다. 중장기적으로고유가 ( 배럴당 100불이상 ) 시대에대한기대가약해지고, 석유 수요피크 시기에대한논란이본격화되는등석유사업에대한장기전망이불투명해지고있다. 특히중장기석유제품수요에서빌딩 / 발전과승용차용수요는감소하는반면석유화학원료용수요는견실한성장이예상되고있어, 화학사업에대한관심이더욱높아지고있다. 또최근 10여년간의석유기업경영성과에서자원 E&P 사업은변동성이크고정유사업은평균수익성이낮은반면, 석유화학사업은안정적이면서도양호한수익성을기록한것도중요한원인으로보인다. 석유기업들의화학사업육성전략은다양하게존재한다. 첫째는중국이나인도와같은후발국들의석유 + 화학통합육성 (Full Integration) 전략이다. 이들은현재정유, 석유화학설비가모두부족하기때문에두산업모두상당규모의투자가필요하다. 따라서두산업을처음부터통합시켜서건설하는경우가점차증가하고있다. 둘째는중동, 러시아등산유국석유기업들이석유수출중심에서정유사업으로, 그리고석유화학사업으로사업을다각화 (Diversification) 시키는전략이다. 과거에도존재했지만, 최근다각화의범위와규모, 투자지역까지크게확대되고있다. 셋째는토탈, 쉘등구미전통석유메이저들의원가우위기반확장전략이다. 이들은미국이나중동등원료소싱이유리한지역에서크래커-범용수지설비투자를적극확대하고있다. 네번째는사우디아람코와엑손모빌이추진하는전면적확장전략이다. 다소예외적이지만, 범용품부터스페샬티제품까지전면적확장을추진하고있다. 특히아람코의경우기업비젼부터글로벌선도에너지-화학기업으로설정하고, 전세계곳곳에서단독및 JV 투자, M&A 등모든영역에서공격적인육성과확장을진행하고있다. 다섯번째는석유-화학통합을위한혁신기술개발 (New Oil-to-Chemical) 노력이다. 원유에서화학제품수율이 70% 를상회하는신규공정이기초설계를거쳐상용화과정에있다. 아직개발중이고투자비가워낙커서쉽게확산되기는어렵지만, 석유화학육성을가장중요한과제로인식하는산유국석유기업들에게는의미있는투자대안이될수있다고보여진다. 석유기업들의석유화학투자확대는기존석유화학기업들에게경기싸이클및시장지위, 안정적원료소싱측면에서위협요인으로작용할가능성이높다. 특히석유기업들

의전략실행의지, 유사전략의글로벌동조화및확산추세를보면산업경쟁구도가구조적으로변화될가능성도높아지고있다. 특히그동안가장양호한경기흐름을나타냈던범용석유화학제품, 기초원료 ( 올레핀, PX) 및관련플라스틱 (PE, PP) 시장의경쟁구도에직접적인영향을미칠전망이다. 그러나석유기업의석유화학사업은일차적으로범용제품중심이다. 기능성제품으로대형단지투자에참여하거나, 정밀화학및고기능성소재등고부가가치사업에서시장지위를더욱강화하는차별화전략등으로대응이가능하다. 석유화학기업들은경쟁환경변화에대해모니터링을강화하면서적합한대응전략실행을통해, 현경쟁구도변화를위기가아닌새로운성장의기회로만들수있도록노력해야할것이다.

최근석유기업들의화학사업에대한관심과투자가빠르게증가하고있다. 해외에서 는아람코, 엑손모빌등글로벌최대에너지기업들이각국화학설비투자및 M&A 에 공격적으로참여하고, 국내에서도 GS 칼텍스와 S-Oil, 현대오일뱅크등석유기업들 이화학사업투자계획을연이어발표하고있다. 석유기업에게화학사업은옵션과도같은사업이다. 일반적인석유기업의사업영역은 석유탐사 / 개발 (Upstream) 보관 / 수송 (Midstream) 정유 (Downstream) 및마케팅 ( 석 유제품도소매판매 ) 이중심이다. 이중산유국석유기업들은석유탐사 / 개발사업중심 구조로화학사업이없거나효율성을유지하는수준에서최소한으로참여해왔고, 석유 메이저들이사업다각화차원에서일부화학사업을부분적으로운영해왔다. 즉과거석 유기업에게화학사업은다각화차원에서 참여할수는있지만, 크게매력적이고주 목할만한사업은아니었다. 특히고유가 시대가본격화된 2000 년대이후석유기업 들의주관심이화석연료의탐사및자산 확보에집중되면서, 석유메이저들을중 심으로화학사업을매각 분리하는추세 가주류를이루기도했다. 이때 BP 와 Shell, Total 등기업이화학사업전체또 는상당부분을분리및매각한바있다. 그런데최근석유메이저및신흥국석유기업들의전략에변화가나타나고있다. 다 수의개도국석유기업들이신규정유설비를건설할때화학설비수직계열화 (Integration) 를적극고려하고, 석유메이저들이다시대규모석유화학투자를추진 하고있다. 특히산유국국영석유기업들중다수가석유화학육성을최우선과제로 강조하면서대형투자프로젝트를직접추진하거나지분참여에나서고있다. 본고에서는석유기업들이왜이렇게적극적으로석유화학에투자하고있는지, 그리 고투자전략은어떤방향인지사례와함께분석하고, 장기적으로한국석유화학기업 의경쟁구도에미칠영향과시사점을도출하고자한다. 석유메이저의화학사업비중, 다수기업이크게감소 1 00 년매출 14 년매출 2) 전사화학화학비중전사화학화학비중 Sinopec 39,009 6,792 17.4% 452,758 57,953 12.8% ExxonMobil 232,748 21,503 9.2% 393,588 38,178 9.7% Shell 149,146 15,205 10.2% 424,259 24,607 5.8% Total 1) 105,544 19,203 18.2% 229,394 7,570 3.3% BP 161,826 11,247 7.0% 108,762 2,284 2.1% 1) 00 년사명은 TotalFinaElf, 14 년매출은화학실적이 '13 년까지만발표되어 13 년기준 2) 15 년부터 Shell, Total, BP 의화학사업매출이별도로표기되지않아, 14 년기준인용자료 : C&EN Global Top 50 ( 01.7, 15.7) ( 백만달러 ) 1. 석유기업의화학사업참여형태 과거석유기업들이화학사업에참여해온형태는전략및사업구조에따라크게세가 지로구분할수있다. LG 경제연구원 1

첫번째는정유중심형으로, 석유개발및정유사업만있던지최소한의아로마틱 (BTX) 사업까지만보유하는형태이다. 중동과러시아, 남미와북미등대부분산유국석유기업들이여기에해당하고, 서유럽 / 일본의석유기업들도다수포함된다. 생산설비의경우에도아시아외정유설비중 70% 이상이정유중심으로운영되는데, 이들기업에게화학사업매출비중은 5% 미만수준이다. 석유기업의화학사업참여형태 2 1 2 3 형태 정유중심형 (Refinery) 화학사업부분참여형 (Refining Plus) 화학사업수직계열화형 (Full Integration) 사업구조 정유설비단독또는 BTX 포함 정유설비 + (Cracker 또는 PX) 정유설비 + Cracker + PX 화학사업비중 5% 미만 5 15% 수준 15% 이상 주 : Cracker - 나프타또는에탄크래커로서석유화학최종제품의원료를생산하는설비, BTX - 벤젠 / 톨루엔 / 자일렌으로정유설비또는석유화학나프타크래커 (NCC) 에서생산되는기초유분, PX - 파라자일렌으로폴리에스터섬유원료 두번째는화학사업부분참여형이다. 이러한형태의기업들은화학사업에부분적으 로참여하지만다각화차원의참여로, 기업의주요전략이나투자의중심축으로까지 언급하지는않는다. 이기업들은주로합성섬유의기초원료인 PX 사업에참여하거나 크래커 - 범용폴리머사업에참여하는데, 화학사업매출비중이 10% 전후수준이다. 대표적으로는화학사업을부분적으로운영하는 BP, Total, Shell 등석유메이저들 과, 한국과동남아, 인도기업들다수가포함된다. 세번째는화학사업수직계열화형으로, 석유사업과화학사업을각각중요한전략사 업으로운영하는방식이다. 이들은자체적으로생산하는화학사업원료를대부분내 부에서소비하는데경질나프타는나프타크래커로, 중질나프타는아로마틱 -PX 설비 로보내는등의흐름이다. 석유기업들중사례가많지는않은데, 한국의 SK 그룹과대 만포모사등이이에해당한다고볼수있다. 글로벌정유설비기준으로는동아시아 설비에서만 10 20% 가해당하고, 기타지역에서는이러한설비구조가매우드물다. 석유기업들의화학사업참여형태를보면 2010 년대초반까지는대부분석유기업들 이화학사업에관심이없거나, 제한적관심 을갖는정도였다. 제한적관심을갖는경우 는아시아에위치해있으면서중국및동남 아석유화학제품의수요고성장시기에사업 을키우려는기업이거나, 중동에서사업다각 화를추진하는기업정도이다. 그러나최근 에는분위기가크게달라지고있다. 상당수 지역의주요석유기업들이화학사업에적극 적관심을가지면서투자를확대하는추세가 뚜렷하게나타나고있다. 글로벌정유설비의화학설비수직계열화수준 (2012) 3 100 80 60 40 20 0 동동북아자료 : IHS Markit WPC 2018 인도중동북미서러남미(%) 남아유럽시아정유 + Cracker + PX 정유 + (Cracker 또는 PX) 정유 ( 단독또는 BTX 포함 ) 2 LG 경제연구원

2. 석유기업의화학사업투자확대배경 석유기업들이석유외사업으로투자를강화하는배경은크게두가지로볼수있다. 우선기존주요투자처이던자원탐사 / 생산 (Exploration & Production, 이하 E&P) 사업의투자매력이하락하고, 리스크가커졌기때문이다. 자원의 E&P 투자가전사투자의 70% 이상을점유하던상황에서, 2014년유가급락이후상황이반전되었다. Upstream 사업수익이급락했고, 생산원가가배럴당 60 70불을상회하는비전통석유 ( 심해유전, 오일샌드등 ) 개발은더이상투자수익을기대하기어렵게된것이다. 따라서기업의사업규모유지및성장을위해서는 E&P 투자를대체할새로운투자처발굴이필요한상황이다. 그러나보다근본적인원인은석유시장의패러다임변화라고할수있다. 중장기적으로고유가 ( 배럴당 100불이상 ) 시대에대한기대가점차약해지고, 석유 수요피크 시기에대한논란이본격화되는등석유사업에대한장기전망이불투명해지고있기때문이다. 글로벌석유 / 가스 Upstream 투자금액크게감소 4 ( 십억달러 ) 800-25% 600-26% 400 200 0 12 13 14 15 16 17 18F 자료 : IEA World Energy Outlook 2017 석유사업의환경변화에따른석유기업의대응방안은크게두가지방향으로집약된다. 하나는에너지인프라 (PNG, LNG 등 ) 나발전, 신재생에너지등에너지인근영역에서돌파구를찾는것이고, 또하나는석유화학및고기능화학소재등화학산업에서성장을추구하는것이다. 개별기업이처한상황에따라선택지는다르겠지만, 근래에는중동, 러시아, 중국, 인도등주요신흥국석유기업들이주도하는화학사업육성전략이좀더부각되고있다. 그이유는다음과같다. 화학사업, 석유수요둔화를보완할수있는현실적대안 글로벌석유수요는 60 70년대연평균 4 8% 의고성장을기록했으나, 80년대이후에는 2% 전후, 2010년이후에는 1 1.5% 수준의성장세로뚜렷하게둔화되고있다. 이는발전및산업연료용에서원가가낮은석탄과원자력에밀리고, 난방용에서는상대적으로친환경적이고사용이용이한천연가스및전기에밀리면서, 수요가감소하는것에기인한다. 그나마수송용및석유화학원료용수요만양호한성장을유지해오고있다. 이러한상황에서최근수송기기의연비개선및전기차보급증대로승용차와일부화 물차용석유수요도장기적으로는정체또는감소될것으로예상되고있다. 15 년폭스 바겐의디젤게이트이후전세계주요국정부및글로벌자동차기업의전기차보급확 LG 경제연구원 3

대계획들이꾸준히발표되면서, 수송용석유수요도 2030년을전후하여감소할수있다는분석이제기되고있다. 2016년기준육상수송용 (Road transport) 수요는전체석유수요의 44% 를점유하는데, 이중승용차용수요는향후 10 15년내에감소세로돌아설것으로예상되고있다. 이외에도발전용및빌딩용수요는현감소세가지속될것으로예상되면서, 30년이후석유수요는분석기관에따라정체또는감소세전환으로전망되는상황이다. 석유수요, 수송및화학원료용중심성장 5 (mb/d) 100 80 60 40 20 12% 6% 8% 12% 6% 12% 44% 기타 1) 발전 빌딩 화학원료 2) 산업연료 선박 / 항공수송 연평균성장률 ( 00~ 15) 0.9% -0.8% -0.1% 1.9% -0.3% 1.8% 반면석유화학원료용수요는향후에도양호한성장 이예상되고있다. 석유화학원료용수요는선진국 시장에서는성장이둔화되지만, 개도국에서는중산 층의소비증가와천연소재대체가지속되면서중장 기적으로 GDP 성장률수준의성장세가유지될전 망이다. 이에따라중장기적으로석유화학원료용석유수요가전체석유수요성장 (net growth) 에서차지하는비중이 50% 이상에이를것으로예상되고있다 ( 차트 6 ). 특히전기차보급및글로벌환경규제가예상보다더욱강해질경우에는, 모든석유제 품의수요가감소하고화학원료수요만증가할것이라는전망 1 도발표되고있다. 이러한전문기관들의발표는석유기업들이석유사업리스크에대해보다적극적으 로대응해야한다는부담으로작용하고, 기존사업및설비와연관성이높은화학사 0 00 15 육상수송 1) 농업용과공정손실, 윤활유 / 비투멘등포함 2) 석유정제에서생산되는나프타와, 석유 / 가스정의부산물로생산되는 NGL (Natural Gas Liquide, 에탄및 LPG 등 ) 까지포함자료 : IEA World Energy Outlook 2016 1.9% 글로벌석유수요, 석유화학중심성장전망 6 글로벌용도별석유수요증가전망 (2016 ~ 2040) (mb/d) 8 6 4 2 0-2 -4 빌딩및발전 기타 육상수송 항공 / 해상수송 산업및석유화학 250 200 150 100 50 0 글로벌석유제품및기초화학제품성장률전망 (2010 ~ 2040) (Index, 2010 = 100) 자료 : IEA World Energy Outlook 2017, IHS World Petrochemical Conference 2018 기초화학품 (Base chemicals) 정유제품 (Refined products) 10 15 20 25 30 35 40 1 국제에너지기구 (IEA) 는 World Energy Outlook 2017 에서세계각국의환경정책이기후변화협약목표를달성하는수준으로강화될경우, 석유화학원료를제외한모든석유제품수요가감소하는것으로전망 4 LG 경제연구원

업을가장현실적대안으로인식하게하는근거가되고있다. 화학사업의양호한수익성및상대적안정성 최근수년간석유기업화학사업의수익성이상대적으로양호하고안정적이었던점도석유화학투자를확대시키는요인이다. 물론석유화학산업전반의수익이양호하고안정적이었다고말하기는어렵다. 그러나석유기업의타사업과비교해보면, 에너지가격에 100% 노출된석유 가스탐사 / 생산사업보다는안정성이높고, 석유정제사업보다는평균수익성이높았다고할수있다. 특히석유기업들의화학사업은범용석유화학중에서기초유분 ( 올레핀 2 및 BTX 제품 ) 에해당하는제품으로, 대규모투자비와에너지가격의심한불안정성, 중국정부의투자제한등으로글로벌과잉설비수준이높지않은제 품들이다. 이제품들의중국자급률은파라자일렌 (PX) 63%, 폴리에틸렌 (PE) 58%, 폴리프로필렌 (PP) 80% 수준으로, 중국민간기업들이대거들어와과잉설비가만들어진다른범용화학제품에비해서수익성이양호한사업이기도하다. 석유기업의사업분야별수익성추이 7 (%) 14 12 석유 가스탐사 / 생산 10 석유화학 8 6 석유정제 4 2 0 10 11 12 13 14 15 16 자료 : 58 개석유기업의 Capital IQ 데이터, Accenture Research 분석 3. 석유기업의화학사업육성전략방향및사례 석유기업들의화학사업육성전략은출신국가및지역에따라구분되는경향이있다. 이것은출신지역별로석유사업이보유한자원및사업구조가유사하고, 국가별정책에영향을많이받아사업추진방식도비슷했기때문이다. 최근석유기업들이추진하는화학사업육성전략및주요사례는다음과같다. < 유형1> 석유 + 화학통합육성 (Full Integration) 중국 / 인도의석유기업중국과인도에는처음부터석유와석유화학사업을연계시킨기업들이다수존재하고, 최근두사업의수직계열화및통합경향이더욱뚜렷해지고있다. 우선중국은초기부터 SINOPEC과 Petrochina, CNOOC 의세국영기업이석유및석유화학산업육성을주도했다. 정부의석유수입자격제한으로상기세기업을제외 2 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔으로석유화학제품의주요기초유분 LG 경제연구원 5

한민간 외국인기업들은석유화학기초원료사업에메이저지분으로참여할수없었다. 따라서중국에서는석유및석유화학기반사업이처음부터국영기업에의해통합육성되었다고할수있다. 그런데 15년중국정부의석유수입규제완화이후에도이러한추세는계속이어지고있다. 최근중국에서는다수의민간기업들이정유사업진출을추진하는데, 이들대부분이정유설비에 PX 및나프타크래커 (NCC) 설비를추가하는 Full Integration 방식의정유화학복합단지건설을추진하고있다. 특히 2020년이후정유설비를가동하는 Hengli와 Zhejiang, Shenghong 등기업들은섬유에서출발하여역수직계열화 (Backward Integration) 로정유까지진출하는경우로, 화학제품비중이 40% 에이르는통합정유화학단지건설을진행하고있다. 인도의경우에는과거석유기업들의석유화학진출이활발하지않았으나, 2010년인도석유공사 IOCL의연산 80만톤 NCC 설비가동을시작으로 ONGC( 인도석유천연가스공사 ), GAIL( 인도가스공사 ) 등다수의기업들이석유화학수직계열화단지를구축했다. 현재도 HMEL(HPCL-Mittal Energy) 과 GAIL/HPCL이추진하는정유설비에연계된대규모화학단지건설이진행중이다. Indian Oil/Bharat/Hindustan 석유기업컨소시엄은 440억달러를공통투자하는석유-화학복합단지건설계획을발표했는데, 최근 Aramco와지분참여계약을체결하는등가시적으로추진되고있다. 향후인도는중국에이어석유-화학통합수준이가장높은국가중하나가될전망이다. 주요정유설비들의생산제품비중비교 8 (%) 100 80 60 40 20 0 8% 글로벌정유설비 ( 16) 17% Petro Rabigh 1) 나프타가솔린 디젤 항공유 / 등유 기타 42% 화학제품 Hengli Refinery -PX 2) 1) 사우디 Aramco 와일본 Sumitomo Chemical 이 JV 를설립, 09 년에완공한대형정유 - 화학통합단지, 2) 화학제품생산량이 840 만톤규모로 114 억불이투자되고현재공사가진행중인프로젝트자료 : IHS WPC 2018, ICIS News < 유형2> 제품및지역다각화 (Diversification) - 중동, 러시아산유국석유기업산유국석유기업들은주로가스기반에서석유기반화학사업으로원료및사업영역을다각화시키면서다운스트림사업을키우는전략을추진하고있다. 이는과거에도추구해온전략이지만, 최근의다운스트림확장은전략의목적, 범위, 규모에서차이가크다. 과거에는 석유제품의고부가화 로정유와연계된화학사업 (BTX 제품 ) 을부분적으로전개했다면, 최근에는 시장기회가있는석유화학사업을적극육성 하겠다는것이다. 이에따라사업범위도기초원료중심에서플라스틱과섬유등다양한제품으로확장되었고, 지역도자국중심에서글로벌로넓어졌으며, 투자규모도조단위로커지고있다. 6 LG 경제연구원

대표적사례로쿠웨이트국영석유기업 KPC(Kuwait Petroleum Corp.) 와러시아민간석유기업 Rosneft 등기업을꼽을수있다. KPC는자국에서정유-화학설비투자를지속하면서, 글로벌사업확장을적극적으로추진하는기업중하나이다. 자국에서는약 75억달러를투자해서 65만톤규모 PDH 3 와 94만톤 PP, 140만톤의 PX 설비등을건설 ( 22년완공 ) 하고있다. 바레인에서도현지국영기업과 JV로 140만톤의 PX 설비를건설 ( 21년완공 ) 하고있다. 또 16년한국 SK가스가건설하는 PDH 사업지분 25% 를인수했으며, 같은해캐나다에 Pembina Pipeline과 5:5 JV로 PDH-폴리프로필렌설비투자계획을발표했고, 미국에틸렌글리콜 (EG) 신규투자계획도조만간최종결정을앞두고있다. 전세계에서프로필렌과 PX 중심으로 JV 투자처를적극적으로탐색하는것이다. KPC의모하메드후세인사장 (Equate 대표 ) 은인터뷰에서 급변하는에너지환경에서중동석유기업들은석유자산의가치를높이기위해좀더공격적으로투자할필요가있다 고강조하면서, 특히석유화학사업은마케팅과기술력이있는최적의파트너확보가중요하다 고조언하고있다. < 유형3> 원가우위원료기반확장 (Access to Advantaged Feedstocks) - Total, Shell 등구미전통석유메이저다수의석유메이저들은석유화학산업초창기부터사업에참여했으나, 2000년대이후자산의상당부분을매각해서석유화학시장지위가그리높지않다. 더욱이중동, 중국등후발기업들이이미성장한상황에서다시후발기업과비슷한방식으로화학사업전략을추진하기는어려운상황이다. 대신원가우위를가질수있는지역이거나, 석유사업리스크경감차원에서가스기반화학사업에적극참여해안정적성장을추구하는전략을추진하고있다. Total 의글로벌크래커투자추진현황 9 투자지역원료기반투자규모기타진행상황 미국에탄에틸렌 100 만톤크래커 (Nova/Borealis JV) 2021 년완공예정 사우디에탄 /LPG/ 나프타에틸렌 150 만톤크래커 (Aramco JV) 투자비 $5 bn, mixed 원료 카타르 에탄에탄 (Ras Laffan Cracker) 에틸렌 40 만톤증설 (Qapco) 80 만톤크래커신설 한국 LPG/ 컨덴세이트에틸렌 30, 프로필렌 13 만톤증설 ( 한화 JV) 2019 년완공 알제리, 이란에탄 /LPG 에탄크래커정부와 MOU 체결하고검토중 유럽나프타 /LPG/ 에탄노후나프타크래커폐쇄, 에탄과 off-gas, LPG 원료투입비중을크게높일수있도록설비개조 자료 : Total IR Presentation, 기타보도자료 3 Propane De-Hydrogenation, 프로판탈수소화반응을통해프로필렌을생산하는설비 LG 경제연구원 7

대표적기업으로 Total과 Shell 등을꼽을수있다. Total의경우비주력인스페샬티화학사업에서대부분철수하고범용품인기초유분과폴리올레핀사업중심으로운영하는데, 최근원가우위가있는범용사업에투자를확대하고있다. 미국과사우디, 카타르에서는에탄 /LPG를중심으로신규크래커설비를건설하고, 한국과유럽의나프타크래커는 LPG, 컨덴세이트 ( 한국 ), 수입에탄및 off-gas( 유럽 ) 등원료유연성을확보할수있는설비개조및증설을추진하고있다. 또이란과알제리에서는각국정부와 MOU 를체결하고에탄크래커투자경제성을검토중에있다. 원가우위를통한안정적수익을실현할다양한방법을탐색하면서, 범용석유화학사업에서다시성장을추구하는것으로해석된다. < 유형 4> 화학사업전면확장 (from Commodity to Specialty) Aramco, ExxonMobil 최근일부석유기업들은본업과연관성이높은범용사업뿐만아니라, 스페샬티사업 까지전면적인화학사업확장을추진하고있다. 이는전략적선택에따라화학사업을 새로운성장동력으로육성하는예외적경우라고할수있다. 대표적기업으로 ExxonMobil 과 Aramco 를꼽을수있다. ExxonMobil 은석유메이저중에서는드물게에너지자원개발경쟁이치열했던 2000 년대이후에도석유화학사업의설비와기술역량을축소시키지않고확장을지 속해왔다. 특히범용사업은원료우위및규모의경제를추구하면서, 메탈로센폴리 머및스페샬티엘라스토머등영역에서기술력기반의우월한시장지위를유지해오 고있다. ExxonMobil 의화학사업규모는글로벌화학기업매출기준 Top 6( 16 기 준 ) 에해당하고, 자체분석에서최근 10 년간화학사 업의 ROCE( 투입자본비용수익률 ) 가석유메이저중 가장높은평균 20% 수준이라고발표하고있다. ExxonMobil 의확장은크게세가지방향으로이루어 지고있다. 첫번째는북미지역의저가원료기반에탄 크래커확장이다. 대규모기능성제품 ( 메탈로센폴리 에틸렌및 EPDM) 설비확장과함께, 2018 년상반기 에틸렌 150 만톤설비완공에이어 SABIC 과 JV 로에 틸렌 180 만톤의대형크래커투자를추진 ( 22 년완 공 ) 하고있다. 두번째는싱가포르에구축한대형석 유화학단지의확장이다. ExxonMobil 의싱가포르 ExxonMobil 기능성폴리머사업 1) 의성장추세 10 (Volume Index, 06=100) 300 250 200 150 100 ExxonMobil 의메탈로센폴리머매출량 글로벌화학제품출하 글로벌 GDP 06 08 10 12 14 16 1) 메탈로센촉매기반폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 스페샬티엘라스토머등자료 : ExxonMobil 8 LG 경제연구원

단지는 Oil-to-Chemical 4 의시초로꼽힌다. 올레핀생산을위한원료로에탄, 납사, 정유설비부생가스등가용한원료를상황에따라조절해서높은원가경쟁력과다양한고부가화학제품의원료를공급하는강점을보유한다고알려져있다. 세번째는글로벌 1등시장지위를유지하는스페샬티제품의확장이다. 최근싱가포르에서특수고무 ( 부틸러버 5 ) 와점접착용특수수지 ( 석유수지 ) 를증설한바있다. 한편 Aramco는 ExxonMobil 보다전면적이고공격적인투자를진행하고있다. 투자방식에서대형석유화학단지의설비투자, 건설중인프로젝트의지분인수, 스페샬티화학기업인수등다양한방식을모두활용하고있다. Aramco의석유화학투자는크게세가지특징이있다. 첫번째는정유-화학단지연계프로젝트가대부분이라는것이다. 자신들의원유에서출발하여정유-화학연계단지를구축하는데, 특히기능성화학사업규모를키우기위해노력하고있다. 기능성화학사업최대화가원유의부가가치를극대화시키는효과적방법이고, 고급일자리도많이창출하면서, 플라스틱가공업등다양한경공업을육성시킬수있기때문이라고발표한다. 두번째는대다수가 JV 투자라는것이다. JV 투자가많은이유는경험이부족한화학사업에서파트너의도움이필요하고, 글로벌투자의경우이미진 Aramco 의화학사업현황및투자계획 11 Aramco 의현황 Aramco 의화학투자계획 비전 : World s leading integrated energy and chemicals company 매출 : $378bn( 16), 세계석유생산량의 12% 점유 에틸렌생산능력 : 430만톤 (Aramco share 약 200만톤 ) 화학성장목표 : 석유화학 capa. 12m 34m Ton ( 30) JV w Sumitomo Chemical 에탄 / 나프타크래커 (C2 160 만톤 ) 글로벌투자 - 한국 : S-Oil, PO 30 만톤, PP 40 만톤건설 ( 18) - 말레이지아 : Rapid prj. 50% 지분인수 ( 17, $7 bn), 20 완공 - 중국 : Norinco 와합작, 정유 (30 만 b/d), NCC 투자 MOU 체결 Petrochina 의정유 - 화학 prj. 지분 30% 인수협의 (>$2bn) - 인도 : 인도석유기업컨소시엄의 $44bn 정유 - 화학프로젝트에참여 - 미국 : 계열사 Motiva Refinery 에석유화학 NCC 및 BTX/PX 설비추가계획, 투자비약 $8 10bn, 엔지니어링사와협의중 화학사업주요계열사 JV w Dow, $20 bn ( 17 완공 ) 에탄 / 나프타크래커 (C2 150 만톤, 우레탄, 정밀화학원료등생산 ) JV w Lanxess ( 16), $1.2bn 고무사업지분 50% 인수 CO 2 -to-polyols 사업인수 ( 16) $100 m 사우디투자 - SABIC 과 crude oil-to-chemicals 단지건설추진, EPC 선정진행중, 투자비 $20 bn, 24 완공계획 - ChemChina 와사우디에대규모화학투자 MOU : 유기실리콘 /PV Chain, 동물약품, 기능성섬유, EP, 타이어, 고무제품등 - Total 과 JV Reifinery Satorp 에에탄 / 납사 mixed Cracker 건설 MOU : 투자비약 $5bn, 에탄 : 석유제품 5:5 투입, 에틸렌 150 만톤규모 4 정유설비와화학설비를연계시켜화학제품생산을극대화시킨정유 - 화학통합설비를의미, 통상적으로전체생산제품에서화학제품비중이 40% 를넘기는설비구조를 Oil-to-Chemical 이라고함. 기존기술기반의 Oil-to-Chemical 은정유설비에서생산된다양한액상, 기상의석유제품을석유화학원료로투입하는데에틸렌생산원가를톤당약 200 달러이상낮출수있다고발표 (ex. ExxonMobil 의싱가포트정유 - 화학복합단지 ) 5 가스차단성이뛰어난특수고무로, 주로자동차용타이어튜브및튜브리스타이어의인너라이어소재로사용 LG 경제연구원 9

행중인프로젝트지분참여나현지정부와의 JV 투자가진행이빠르기때문이다. 세번째는투자사업범위가매우넓다는것이다. 투자추진대상이석유화학을넘어바이오플라스틱, 무기화학 ( 실리콘 ), 신재생에너지 ( 태양광 ), 가공제품 ( 타이어등 ) 등다양한영역에서진입을추진하고있다. 석유-화학통합을위한혁신기술개발 (New Oil-to-Chemical) 석유기업들의화학사업진출은비단대형설비투자에만머무르지않고, 혁신공정개발도함께추진하고있다. 즉지금까지석유와화학의통합사업은 정유설비에서생산된제품중얼마나많은양의석유제품을화학원료로투입할것인가의문제 였다면, 최근에는 기초설비디자인에서부터정유와화학설비를통합시켜화학제품수율을극대화 시키는개념으로변화하고있다. 과거정유-화학통합설비에서화학제품수율을최대로높인수준은 40% 대였는데, 최근개발되고있는혁신공정에서는화학제품수율이 70% 이상으로높아진다. 이러한설비는원유를직접투입하는석유화학공장이라고할수있는데, 진정한의미의혁신공정기반 Oil-to-Chemical 이실현되는컨셉이다. Oil-to-Chemical 혁신공정은다수의석유기업들이전문엔지니어링회사와함께공정개발을진행중인데, Aramco가개발한 Thermal Crude to Chemicals(TC2C) 공정이상용화에근접한것으로알려져있다. Aramco는수년간의공정개발연구를통해 TC2C 공정을완성했는데, 이공정은정제설비의기초공정 CDU 6 를거치지않고곧바로전환공정 (Conversion Process) 을통해화학제품원료를직접, 대량생산할수있도록설계되었다. Aramco는기초공정설계를완성하고, 금년 1월석유공정라이센스전문기업 CB&I 및 Chevron Lummus Global(CLG) 과함께상업공장규모로키우는기술협력개발계약 (Joint Development Agreement) 을체결했다. 이공동프로젝트를통해 CB&I가보유한에틸렌크래커기술과 CLG가보유한석유수첨공정기술이 Aramco의 TC2C 기초공정과결합되어새로운개념의 Oil-to-Chemical 공정이완성될것으로전망된다. Oil-to-Chemical 혁신공정은기초설계가어느정도완성되었기때문에추가적으로는상용화규모로대형화및최적화시키는과정만남아있다. 이후에는실제상업공장을얼마나경제성있게건설할수있는지가관건일것이다. 설비구성을봤을때계열제품을포함한통합단지투자비는 100억달러를상회할것으로예상된다. 기존석유화학기업입장에서본다면매우큰금액이지만석유메이저나산유국석유기업입장에서본다면추진해볼만한투자규모로인식될수도있다. 6 Crude Distillation Unit, 원유를끓는점으로분류하는설비 10 LG 경제연구원

Aramco 의 'Thermal Crude to Chemicals' 공정개요 12 경질원유 (Light Oil) 수첨분해 (Hydrocracker) Cracked Product VGO 2) 15% 증류분리 (Distillation) 유동접촉분해 (High Severity FCC) C1 - C4 나프타 AGO 1) 열분해및분리 (Liquids Steam Cracking & Separation) 경질올레핀 가솔린 에틸렌프로필렌혼합 C4 가솔린 (Pygas) 연료유 제품수율 ( 원유연간 2 천만톤투입설비기준 ) 제품명 생산량 ( 백만톤 ) 에틸렌 4.71 프로필렌 3.08 혼합 C4 2.54 가솔린 (Pyrolysis) 4.00 가솔린 (Aromatic rich) 1.15 연료유 1.24 메탄 ( 자체연료 ) 2.1 황 0.6 기타 ( 수소등 ) 0.6 원유에서석유화학원료를 Maximize 한기초설비 ( 수첨분해 + 증류분리 + 유동접촉분해 ) 에석유화학크래커를연결시키는공정으로, 화학제품수율이 70% 를상회 1) Atmospheric Gas Oil, 2) Vacuum Gas Oil 자료 : IHS Markit WPC 2018 Oil-to-Chemical 혁신공정의상업공장이건설되는시점은 2025년이후에야가능하고실제로투자에참여할수있는기업도투자비부담으로제한적일가능성이높지만, 하나의설비에서생산되는석유화학제품규모를감안한다면그영향력을과소평가할수없는변화라고판단된다. 4. 한국석유화학산업에미치는영향 석유기업이석유화학사업에진입하고확장하는것은타당성있는전략으로보인다. 현재석유화학사업이매력적이고, 제품연관성도있으며, 장기시장전망도나쁘지않기때문이다. 특히산업의장기수요관점에서화학제품을석유제품과비교할때에는더욱설득력이있다. 그러나기존석유화학기업에게는경쟁이나원료소싱관점에서부정적영향이우세하다. 강력한경쟁력을보유한신규진입자가증가하고, 대규모투자를적극추진하는기업군이부상하면서경쟁이가열될수밖에없기때문이다. 특히이들은원료나자본, 기술등주요경쟁요소에서한두가지이상의탁월한강점을보유한기업이기때문에더욱위협적이다. 글로벌석유기업들의석유화학투자확대가한국석유화학기업에미치는위협요인은크게세가지로볼수있다. LG 경제연구원 11

첫번째는세계각지의경쟁적인투자과열로장기 (2021 년이후 ) 공급과잉우려가커진 다는것이다. 최근십여년간석유화학투자는특정지역쏠림현상이두드러졌다. 2000 년대에는중동과중국, 2010 년이후에는미국의투자가대표적이다. 그러나이러 한특정지역에서주도하는투자는그규모에한계가존재하고타지역투자를위축시키 는효과도있어, 석유화학기초원료사업은최근 10 여년간우호적경기변동성을기록 했다. 그러나최근미국에서석유기업주도의 2 차셰일기반투자붐이나타나는가운데, 중국과인도, 동남아, 중동각지에서도정유 - 화학통합설비투자가활발하게추진되고 있다. 이중어느정도가현실화될지아직불확실하지만, 과거특정지역주도분위기 보다는다양한제품영역에서대규모투자분위기가형성되는것은분명해보인다. 두번째는한국석유화학기업의시장지위가하락할가능성이높다는것이다. 한국 석유화학기업들이주로영위하는범용석유화학제품에서는원가경쟁력이가장중요 한경쟁요소이다. 한국석유화학기업의원가경쟁력은현재와같은유가 ( 배럴당 40 70 달러 ) 수준에서중동이나북미가스 ( 에탄, LPG) 기반설비보다는열위지만, 같은 원료 ( 나프타 ) 를투입하는일본및서유럽의구설비보다는우위에있다. 그런데정 유 - 화학통합혼합원료 7 설비는나프타기반설비보다원가경 쟁력측면에서유리하다. 나프타를시장가격으로사내이체 하더라도, 다양한정유부산물들을시황에따라효율적이고 유연하게투입할수있기때문이다. 최근석유기업프로젝트 들이대부분북미에탄기반이거나, 처음부터계획된정유 - 화 학연계프로젝트임을감안한다면이들설비는한국과같은 전통나프타설비보다는원가경쟁력측면에서우위에있을 가능성이높다. 세번째는한국석유화학기업의안정적인원료구매가어려 워질수있다는것이다. 한국석유화학기업들의기초원료인 나프타의경우 16 년기준 4,268 억배럴수요에수입이 2,022 억배럴로, 수입의존도가 46% 에달한다. 한국석유화 학기업들이수입하는나프타의경우중동과인도산비중이 높고유럽산도상당부분있는데, 매해석유화학크래커의신 증설이진행되고있어수입의존도는더욱높아질전망이다. 이에반해신규로건설되는중국과중동의정유설비는대부 분석유화학설비를함께건설해서신규나프타공급은제한 적이고, 특히인도와중동에서나프타를판매하던기존정유 기업이직접석유화학투자를추진하는사례가증가하고있 7 Mixed Feedstock, 나프타 /LPG/ 가스오일 /off-gas 등정유설비부산물 글로벌에틸렌생산능력 Top20 13 순위투자기업본사생산능력글로벌비중 1 DowDuPont 미국 13,180 7.38% 2 SABIC 사우디 11,392 6.38% 3 Exxon Mobil 미국 9,494 5.32% 4 SINOPEC 중국 8,698 4.87% 5 IPIC(Abu Dhabi Gov t) UAE 7,760 4.35% 6 LyondellBasell 미국 7,452 4.17% 7 Shell 네덜란드 6,556 3.67% 8 NPC 이란 6,501 3.64% 9 Ineos 영국 4,912 2.75% 10 Petrochina (CNPC) 중국 4,910 2.75% 11 Formosa Gr. 대만 4,126 2.31% 12 Reliance Industries 인도 3,580 2.01% 13 Total 프랑스 3,530 1.98% 14 롯데케미칼한국 3,015 1.69% 15 Phillips 66 미국 2,943 1.65% 16 Chevron Corp. 미국 2,920 1.64% 17 BASF 독일 2,744 1.54% 18 PTT Gr. 태국 2,378 1.33% 19 LG 화학한국 2,180 1.22% 20 Saudi Aramco 사우디 1,958 1.10% 주 : 회색바탕은석유기업또는계열기업을의미자료 : IHS Markit ( 투자기업기준, 천톤 / 년 ) 12 LG 경제연구원

한국주요석유제품의수급현황 (2016) 14 생산수입수요수출수출비중수입의존도 나프타 256.6 202.2 426.8 49.8 19% 47% 휘발유 153.7 1.4 79.1 76.3 50% 2% 경유 339.0 166.8 175.5 52% 항공유 161.0 37.3 111.4 69% 주 : 수출비중 = 수출 / 생산, 수입의존도 = 수입 / 수요자료 : 한국석유공사페트로넷 ( 십억배럴 ) 다. 따라서한국의석유화학단독 (Stand-alone) 기업들은향후원하는물성 8 의원 료를현물시장에서안정적으로구매하기어려워질수있고, 가격상승리스크 9 도 높아질전망이다. 5. 시사점 한국의석유화학산업은최근몇년간기대이상의호경기, 슈퍼싸이클등수식어가따르는양호한경기흐름이유지되었다. 더욱이최근 10여년동안경기싸이클이단기불황과장기호황을반복하면서, 산업내외부기업들의관심과주목을받고있다. 이때문에기존석유화학기업들은물론이고, 석유기업들도석유화학에대한대형투자를검토및추진하고있다. 90년대중반국내외석유화학투자러시이후, 석유화학투자의지가이렇게높았던경우는거의없었다. 현상황을낙관적으로만보기는어렵다. 우선은현재시작되고있는석유화학프로젝트들이완공되는 21 22년경에는경기하강이본격화될가능성이높기때문이다. 그러나중요한것은경기싸이클만의문제가아니다. 석유기업들의전략실행의지, 유사전략의글로벌동조화및확산추세를보면산업경쟁구도가구조적으로변화될가능성이높아지고있다. 특히그동안가장양호한경기흐름을나타냈던범용석유화학제품, 기초원료 ( 올레핀, PX) 및관련플라스틱 (PE, PP) 시장의경쟁구도에가장직접적인영향을미칠전망이다. 현상황에서기존석유화학기업들이석유기업과같은사업에서같은방식으로대응하기는어려워보인다. 기본적으로자본력과원료측면에서우위를점하기어렵기때 8 나프타는파라핀, 납센, 아로마틱, 올레핀등 C5-C9 석유제품의혼합물로성분비중에따라물성차이존재 9 최근 10 여년간나프타가격은유가와비슷한낮은수준으로유지된반면, 휘발유는유가대비배럴당 10-15 달러비싼가격에거래됨. 향후휘발유에투입되던나프타가석유화학용으로전환되어공급이증가할수있으나, NCC 크래커에투입할수있는경질나프타는양이제한적이고, 정유사입장에서는나프타가휘발유보다높은가격에판매되어야전환할수있으므로나프타가격의추가상승가능성이높다고전망됨. LG 경제연구원 13

문이다. 결국은공존이나차별화의방법을찾는것이현실적일것이다. 일반적으로석유기업이참여하는석유화학영역은대형플랜트에서대량으로생산되는범용제품중심이다. 기능성석유화학제품은설비를건설한다고물건을팔수있는사업이아니고, 규모는상대적으로작지만시장진입에상당기간이소요된다. 따라서석유기업과의공존또는차별화방법은충분히존재할것으로생각된다. 공존방안은석유기업들의신규투자에서석유화학콤플렉스또는일부제품의 JV 투자나, 원료 / 부산물의장기공급계약등분업투자를통해성장기회를공유하는것이다. 실제로최근대형콤플렉스투자는다수가 JV 형태로진행되고있다. 특히석유기업의석유화학투자에서주류를이루는혼합원료크래커는생산되는기초유분이다양해서여러다운스트림제품을생산할수있고, 다양한다운스트림이함께모여있어야단지전체의효율성이좋아진다. 따라서협력의유인은석유기업과기존석유화학기업모두에게존재한다. 차별화를통한대응은신규기업이단기간에모방하기어려운기능성소재, 정밀화학제품및고기능성첨단소재사업을더욱적극적으로육성하는것이다. 보통기존기업의경쟁력은 다각화된안정적제품구조, 신규진입자가단기간에모방하기어려운 고부가가치기술 및 고객과구축한신뢰관계 등이다. 이러한고부가가치사업영역에서신제품및고객개척을통해시장지위를더욱강화하고, 경쟁기업또는석유기업과도협력하면서차별화와성장을모색해야할것이다. 예측가능하고준비할시간이있는위협은위기가아니라기회가될수있다. 석유화학은경기에따라기업들의수익성이동조해서천수답사업이라는오해를받지만, 길게보면산업의변화를주시하고대응전략을실행한기업과그렇지않은기업간에흥망성쇠의차이가크다. 석유산업의구조변화가석유화학산업에미치는파급효과는클것으로예상되지만, 실현되기까지는일정시간이필요하다. 한국석유화학기업들은경쟁환경변화에대해모니터링을강화하면서적합한대응전략실행을통해, 위기가아닌새로운성장의기회로만들수있도록노력해야할것이다. www.lgeri.com 14 LG 경제연구원

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