[MT리포트] '셰일패권' 열올리는 美… 화학업계 생존전쟁 불붙는다

업그레이드된 美 셰일파워…화학업계 생존경쟁 불붙이나 [드론 테러로 앞당겨진 美 셰일 패권]韓 값싼 셰일기반 원료로 무장한 美 화학업체에 고전

세계 최대 산유국 사우디아라비아 석유 시설을 겨냥한 드론테러가 화학 산업에까지 손을 뻗는 미국의 '셰일패권'에 기름을 끼얹었다.

셰일을 기반으로 세계 원유생산 1위로 올라선 미국이 '유가'로부터 해방된 것이 1차 셰일패권 확장이었다면, 지금은 값싼 셰일기반 원료를 무기로 글로벌 화학산업 주도권까지 접수하려는 2차 패권 확장이 진행 중이다.

사우디 사태로 유가 상승이 장기화하면 미국산 화학제품의 원가 경쟁력은 더 뛰어 2차 패권 확장에 속도가 더 붙는다. 사상 유례없는 18조원 이상 투자로 승부수를 띄운 한국 화학업계는 예상보다 빨리 미국의 패권확장이 일으킨 소용돌이에 휘말릴 우려가 커졌다.

22일 머니투데이가 세계 50대 화학사(미국 화학학회 산하 에너지연구기관 C&EN 분류 기준)에 포함된 다우케미칼, 엑손모빌, 이스트먼케미칼, 헌츠먼 등 북미 9개 화학 업체들의 분기보고서를 분석한 결과, 이들의 올해 상반기 화학사업 영업이익은 지난해 대비 평균 18.9% 감소한 것으로 집계됐다.

반면 LG화학과 롯데케미칼, SK이노베이션, 한화케미칼 등 50대 화학사에 속한 4개 국내 업체의 화학사업 영업이익은 같은 기간 평균 40.8% 감소했다. 미중 무역분쟁 격화에 따른 전 세계적 화학제품 수요감소의 충격을 한국이 북미보다 상대적으로 더 크게 받은 것으로 나타났다.

이 같은 양상은 미중 무역분쟁이 시작된 지난해부터 두드러졌다. 지난해 한국 4개 화학업체 영업이익이 일제히 감소한 반면, 북미 9개사 중 영업이익이 줄어든 곳은 엑손모빌 하나뿐이었다. 화학산업이 세계적 제품 수요와 원료가격에 따라 실적 동조화가 나타나는 업종이라는 점을 감안하면 이례적이다.

전문가들은 미국과 한국의 희비가 엇갈린 배경에 '셰일'이 있다고 밝혔다. 화학사들의 핵심 원료는 '에틸렌'이다. 이를 기반으로 폴리에틸렌(PE), 폴리비닐클로라이드(PVC), 스타이렌모노머(SM) 등 다양한 화학제품을 만든다.

한국을 비롯한 아시아, 유럽 국가들은 원유 부산물인 나프타를 기반으로 생산된 에틸렌을 사용하는 반면, 미국은 2016년부터 셰일가스에서 뽑아낸 에탄을 기반으로 만들어진 에틸렌 사용을 늘렸다. KDB산업은행에 따르면 한국은 나프타 의존도가 95%인 반면, 미국은 85% 이상이 에탄 기반으로 추정된다.

그런데 나프타 기반 에틸렌 톤당 제조원가는 에탄 기반보다 기본적으로 20~30% 높다. 게다가 원유에서 생산되는 나프타 특성상 국제 유가가 뛰면 나프타 가격도 올라 나프타 기반 에틸렌의 가격경쟁력은 더욱 떨어진다. 유가 상승기에 미국 화학업계의 세계시장 장악력이 더 커지는 셈이다. 글로벌 화학 산업에서 벌어지고 있는 미국 '2차 셰일패권'의 기본 구조다.

업계에서는 사우디 사태가 세계 화학업계의 생존경쟁에 불을 붙일 수 있다고 우려했다. 사우디 석유단지 테러 직후 급등한 유가는 일단 진정국면이지만, 현지 정세 변동에 따라 현재 60달러 선인 유가가 100달러까지 뛸 수 있다는 우려는 여전하다.

이 같은 우려에 각국은 대응에 나섰다. 미국과 무역전쟁을 벌이는 중국은 값싼 석탄과 메탄올에서 에틸렌을 뽑아내는 석탄분해설비(CTO) 및 메탄올분해설비(MTO) 증설에 나섰다. 현재 증설 중인 설비의 50% 이상이 CTO, MTO다.

반면 한국은 미국에 에탄 기반 제조설비를 구축한 롯데케미칼을 제외하면 여전히 나프타 기반 증설에 올인했다. 석탄 수급과 환경오염 문제로 중국처럼 석탄을 기반으로 한 '제3의 길'을 찾기 어려운 실정이다.

다만 현재 증설 중인 설비를 나프타 외에 액화석유가스(LPG)와 부생가스 등 정유공정에서 생산되는 다양한 원료도 투입할 수 있도록 해 유가 상승에 대비한 안전판을 만들고 있다.

김은진 화학경제연구원 수석연구원은 "현재 60달러선인 유가가 70~80달러 선까지 오르면 한국의 에틸렌이 북미 셰일 기반보다 가격경쟁력을 확연히 잃게 될 것"이라며 "사우디 사태 후 유가 추이를 주시해야 한다"고 말했다.

안정준 기자

셰일혁명 오는데…나프타 베팅한 韓 화학 생존전략은[드론 테러로 앞당겨진 美 셰일 패권]"나프타 발 다양한 소재생산에 희망"..합작 다변화에도 박차


'나프타 의존도 95%(한국) vs 셰일가스 의존도 85%(미국)'

국내 석유화학업계 고민은 이 한 줄로 요약된다. 석유화학 제품 생산능력은 곧 '화학의 쌀'이라 불리는 에틸렌 생산능력이다. 국내 석유화학사들은 대부분 원유에서 나오는 나프타(납사)를 원료로 에틸렌을 만든다. 반면 바다 건너 미국에서는 셰일혁명을 통해 대량 생산된 에탄을 기반으로 에틸렌을 만드는 ECC(에탄크래커) 공장이 풀가동 중이다.

문제는 셰일 혁명으로 국제유가 주도권이 중동에서 미국으로 넘어가고 있다는 점이다. 중동산 원유를 쓰는 나프타 기반 에틸렌은 셰일가스를 쓰는 에탄 기반 에틸렌 대비 생산 단가가 비싸다. 그럼에도 국내 석유화학사 투자는 대부분 원유를 원료로 하는 나프타 기반이다. 원가경쟁력 확보가 어려워지는 상황에서 정유·석유화학사들이 특단의 대책 마련에 나서고 있다. 생존을 위한 절박한 도전이다.

◇포트폴리오 다변화에 길 있다=2018~2019년 석유화학사들은 18조4000억원에 달하는 매머드급 투자를 진행했다. 그러나 이 중 국내에 투자된 15조원은 모두 나프타를 기반으로 에틸렌을 만드는 설비 투자다. 대세로 떠오르는 셰일오일발 에탄을 소재로 활용할 수 있는 투자는 롯데케미칼의 루이지애나 3조4000억원 투자가 유일하다.

국내 기업의 나프타 올인에도 이유는 있다. 석유화학 산업 호황과 정유산업 한계론이 영향을 미쳤다. 정유업 이익률이 정체상태일 때 석유화학 산업은 두 자릿수 이익률을 내며 승승장구했다. 정유사들이 너도나도 화학사업에 뛰어들었고, 원료 면에서는 정유사업 파트너인 중동 오일 메이저들과 손을 잡는 게 당연한 수순이었다.

나프타 기반 투자로 에틸렌 외 다양한 화학소재를 생산할 수 있다는 점도 셰일가스(에탄) 대비 장점이었다. 그러나 세계 석유화학이 다운사이클로 접어들며 고심이 커지고 있다. 대규모 투자는 해놨는데 글로벌 경기는 둔화되고 있다. 제품 수요가 줄어드는 가운데 미국발 셰일가스 바람이 강풍으로 불어닥쳤다.

현장에선 위기감이 고조된다. 대규모 국내 투자 설비에서 에틸렌이 순차적으로 쏟아져 나올텐데 글로벌 석유화학 수요 증가 속도는 너무 더디다. 미국발 저가 에틸렌의 공습 조짐도 보인다. 에틸렌은 기본적으로 운송에 비용이 많이 들지만 미국 내 수요가 예상처럼 늘어나지 않자 중국 등으로 수출이 시작됐다.

수출 배경엔 가격차이가 있다. 중동 원유를 중심으로 에틸렌을 만드는 한국이나 일본과 달리 직접 생산한 셰일가스에서 에탄을 뽑아 에틸렌으로 만드는 미국 석유화학사들의 생산단가가 훨씬 낮다. 가격 경쟁력을 확보해 수출 여력이 생겼다.

에틸렌 수요 감소와 셰일혁명의 강풍 사이에서 해법은 포트폴리오 확보다. 한화케미칼 관계자는 "북미 ECC 기반 에틸렌 공급 증가가 영향을 주겠지만 나프타 기반 NCC에도 에틸렌 외 다양한 화학소재 생산이 가능하다는 장점이 있다"며 "다양한 제품 생산을 통해 투자 효과를 거둬야 한다"고 말했다.

◇합작 등 해법 마련 분주=위기가 목전에 닥친 상황에서 화학사들은 합종연횡을 통한 해법 찾기에 나서고 있다. '효율성 제고'와 '사업 확장을 위한 연합'이다. 특정 기업에 한정되지 않고 포트폴리오 다변화를 위한 전면적인 움직임이다.

재계 5위 롯데와 8위 GS가 화학산업을 연결고리로 손을 잡았다. 롯데케미칼과 GS에너지는 올 하반기 합작사(가칭 롯데GS화학) 설립을 마무리하고 여수산단에 8000억원을 투자해 2023년까지 화학 소재(비스페놀A·C4유분) 공장을 건설한다. 전기전자, 자동차 부품에까지 쓰이는 화학 신소재다. 롯데케미칼이 51%, GS에너지가 49% 지분을 소유하게 된다.

롯데와 현대오일뱅크 합작도 의미 있다. 대산공장에 2조7000억원을 투자해 중질유분해설비(HPC) 공장을 짓는다. 원유 찌꺼기인 중질유분을 주원료로 사용한다. 나프타를 사용하는 기존 나프타 분해 설비(NCC)에 비해 원가 절감 효과가 크다.

시장조사기관들은 2030년 이후 수송용 정유사업의 성장률이 거의 '제로'에 가까워지는 반면 원유의 화학원료용 수요는 늘어날 것으로 보고 있다. 임지수 LG경제연구원 연구위원은 "성장 한계에 내몰린 정유사들이 기존 사업 및 설비와 연관성이 높은 화학사업을 가장 현실적인 대안으로 보고 진출하고 있다"고 말했다.

우경희, 황시영 기자

셰일혁명 기댄 美, 사우디 누르고 석유패권 쥔다[드론테러로 앞당겨진 美 셰일패권]美, 지난해 세계 최대 산유국 올라…2020년에는'석유 순수출국'

미국이 셰일혁명에 힘입어 세계 최대 산유국 지위를 빼앗은 것은 물론 세계 최대 석유 수출국의 자리까지 넘보고 있다. 이르면 2020년 에너지 순수출국으로 돌아서는 것은 물론 최근 불안정한 중동 정세를 발판 삼아 석유왕국 사우디아라비아까지 누르고 수년 내 왕좌에 오를 것이란 전망이 나온다.

지난 12일 국제에너지기구(IEA)가 발간한 정기 보고서에 따르면 미국의 올해 6월 전체 석유 수출은 일평균 900만배럴에 육박해 일시적으로 사우디를 제치고 1위에 올랐다. 이 기간 미국의 원유 수출만 일평균 300만배럴을 넘긴 것으로 파악됐다. 사우디 등 석유수출기구(OPEC) 회원국이 저유가를 우려해 감산 조치를 시행한 것도 영향을 미쳤다. 다만 7~8월 미국이 허리케인 등 자연재해로 인해 고전하면서 사우디가 다시 1위 자리를 탈환했다.

미 에너지정보청(EIA)에 따르면 미국은 지난해 일평균 1099만배럴의 원유를 생산, 사우디와 러시아를 제치고 세계 제1 산유국 지위에 올랐다. 1973년 이후 45년 만에 세계 최대 산유국으로 부상한 것이다. 지난 10년간 미국의 원유 생산 규모는 500만배럴(2008년)에서 두 배 넘게 늘어났다. 올해는 미국 원유 생산량이 1245만배럴, 2020년에는 1338만배럴까지 늘어날 전망이다.

폭발적인 생산량 증대 주역은 단연 셰일오일이다. CNN은 "미국 셰일오일이 세계 에너지 시장 지형을 재편하고 있다"고 보도했다.

미국은 2008년 이후 본격적으로 '셰일혁명'을 시작, 셰일오일 및 셰일가스 시추 기술을 상용화했다. '수압파쇄'와 같은 신공법을 통해 채굴 비용을 큰 폭으로 낮춘 것이 폭발적인 생산량 증대 요인으로 작용했다.

셰일오일은 미국에서 2011년부터 생산에 들어갔으며 현재 미국 전체 석유 생산량 증가분의 97%가 셰일오일로 파악된다. 미 에너지 정보청에 따르면 지난해 일평균 약 650만배럴의 원유가 셰일오일로 추정됐다. 전체 원유 생산분의 59%다.

이 같은 셰일혁명을 기반으로 미국이 최대 산유국 지위를 넘어 최대 석유 수출국 지위까지 넘보고 있다. 미국은 시추뿐 아니라 수출을 위한 인프라 구축에도 대규모 자원을 투자 중인데 향후 사우디를 제치고 수 년 안에 석유 수출 1위 지위를 갖게 될 것이란 관측이다. 미국은 현재 세계 최대 셰일오일 생산지인 퍼미안 분지에서 멕시코만을 잇는 수송관을 건설 중이다.

EIA에 따르면 미국의 원유 및 석유제품(Crude oil and petroleum products) 수입 규모는 지난 2000년 일평균 1145만9000배럴에서 지난해 992만8000만배럴로 떨어진 반면 수출 규모는 104만배럴에서 758만8000배럴로 늘어났다. 이르면 내년(2020년)부터 원유 및 석유제품 수출량이 수입량을 초과할 것이란 관측이다.

이 경우 미국은 1953년 이후 67년 만에 에너지 순수입국에서 에너지 순수출국으로 돌아서, 완전한 에너지 독립국이 될 수 있다. 최근 호르무즈 해협 유조선 공격이나 사우디 석유시설 피격에서 드러난 것과 같은 중동 정세 불안은 미국의 석유패권을 더 강화시킬 수 있다.

뉴욕타임스는 올해 2월 "퍼미안 분지에서 발생한 셰일 시추 광풍은 미국이 석유 수입을 줄이도록 할 뿐 아니라 반세기 만에 주요 수출국이 되도록 도와줬다"며 "그에 따른 포상은 미국으로 하여금 외교적 파워를 갖게 해줄 뿐 아니라 이란, 베네수엘라 등에 대해 가솔린 가격 상승 우려 없이도 제재를 부과할 수 있도록 했다"고 평가했다.

김성은 기자

OPEC도 벌벌 떤다…셰일, 대체 뭐길래?[드론 테러로 앞당겨진 美 셰일 패권]거듭된 시추 기술혁명으로 국제유가 핵심 변수로 등극

셰일은 이제 국제경기 및 석유수출국기구(OPEC)를 중심으로 한 산유국의 수급과 함께 국제유가를 결정하는 핵심축으로 부상했다.

셰일은 지하 2k~4km 암반층에 갇혀 있는 원유와 가스를 뜻한다. 인류는 이미 19세기 셰일의 존재 여부를 알았지만 기술력과 채산성이 부족해 생산을 못했다.

그러다가 2008년 초반 국제유가가 배럴당 100달러를 뚫고 올라가자 높은 채굴비용을 감수하고서도 채산성을 맞출 수 있게 돼 본격적으로 생산이 시작됐다.

수직으로 시추한 후 수평으로 원유와 가스가 매장돼 있는 곳까지 뚫고 들어가 물과 모래, 화학물질을 분사해 굳어있는 암석을 파쇄하고 그 안에 들어있는 석유와 가스를 빼내는 방식이 도입됐다.

하지만 2014년부터 유가가 급락하자 개발 수익성이 떨어졌다. 당시 미국 셰일의 채산성은 국제유가 기준 70~80달러였다. 중동 산유국은 국제유가 패권 유지를 위해 의도적으로 유가 부양에 나서지 않았고, 저유가가 시작됐다. 결과는 잇따른 미국 셰일 업체들의 파산이었다.

이에 미국 셰일업계가 반격에 나섰다. 채산성을 끌어올리기 위한 기술개발에 몰두했고 '장공수평정 시추'와 '다중수압파쇄 기술'을 현장에 적용하기 시작했다. 2차 기술혁명이다.

장공수평정 시추는 지하 2k~4km대에서 시작되는 수평 시추 길이를 늘려 이전보다 상대적으로 넓은 면적에서 석유와 가스를 뽑아내는 기술로 시추단가를 대폭 떨어뜨렸다. 다중수압파쇄는 수압파쇄 시 주입되는 모래와 물의 양을 늘려 생산량을 증대시키는 기술이다.

이 같은 기술이 적용되며 미국 셰일의 국제유가 기준 손익분기점은 50달러를 거쳐 현재 30달러까지 내려온 것으로 전해진다. OPEC의 제살 깎아먹기를 감수한 의도적 저유가 공세가 더 이상 통하지 않게 된 것이다.

이에 따라 2016년 이후 셰일 생산량이 급격히 늘었다. 정유·화학 업계는 미국 셰일 시추업체 베이커휴즈의 시추 장비 수로 셰일 생산 추이를 가늠하는데, 글로벌 투자정보 사이트 인베스팅닷컴에 따르면, 2016년 1월 516개였던 설비 수가 올해 1월 873개로 불어났다. 한 업계 관계자는 "현재 미국 전체 원유 생산의 70% 이상은 셰일 시추를 통해 생산된 것으로 보고 있다"고 말했다.

안정준 기자