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미국은 셰일(Shale) 혁명의 영향으로 천연가스 가격이 낮은 수준에서 안정화되면서 아시아 석유화학 시장을 위협하고 있다.
천연가스 가격은 국제유가와 연동하지 않음은 물론 100만BTU당 3-4달러로 저공비행을 계속하고 있다.
반면, 나프타(Naphtha) 가격은 국제유가가 배럴당 40-50달러를 형성할 때 톤당 400-450달러를 나타냈으나 국제유가가 배럴당 60달러 중반 수준으로 상승하면서 톤당 600달러를 향해 줄달음치고 있다.
이에 따라 에탄(Ethane) 베이스와 나프타 베이스 에틸렌(Ethylene)의 경쟁력 차이가 뚜렷해지면서 미국산 에틸렌 및 PE(Polyethylene), EG(Ethylene Glycol) 유입이 가시화되고 있다.
미국은 천연가스의 저가 안정에 따라 에틸렌 신증설 프로젝트가 잇따르고 있으며 대부분을 PE 원료로 사용해 미국산 PE가 중국을 중심으로 아시아 시장을 잠식할 것으로 예상되고 있다.
중국에서도 저렴한 석탄 자원을 활용해 메탄올(Methanol)을 거쳐 에틸렌 및 프로필렌(Propylene)을 제조하는 석탄화학 투자가 활발해지고 있다.
2014년 말부터 국제유가가 배럴당 40-50달러 수준으로 약세를 계속함에 따라 에탄 베이스와 나프타 베이스 에틸렌의 경쟁력 차이가 사라지고 코스트 경쟁력이 주목되던 석탄화학도 우위성을 상실했으나 2017년 가을부터 국제유가가 50달러를 넘어섬에 따라 경쟁력을 회복하고 있다.
이에 따라 석유화학산업은 환경 변화에 대응해 새로운 방향성을 모색해야 하는 국면을 맞이하고 있다.

국내시장, 중국 환경규제 강화 덕분에… 
PE는 중국의 환경규제 강화에 따라 공급과잉 우려가 상쇄될 가능성이 높아지고 있다.
국내시장은 2018년 미국이 에탄 베이스 PE 생산을 본격화함에 따라 공급과잉과 함께 수출 경쟁력이 떨어질 것으로 우려됐으나 중국이 환경규제를 강화하면서 PE 수입을 확대하고 있어 수익성이 유지될 것으로 예상되고 있다.
시장 관계자는 “HDPE(High-Density PE)와 나프타의 스프레드는 2015-2016년 톤당 700달러대를 넘어섰으나 2018년에는 500-600달러로 좁혀질 것”이라고 예상하면서도 “하지만, 여전히 높은 수익 창출이 가능한 수준”이라고 밝혔다.
PE 수출은 LDPE(Low-Density PE), LLDPE(Linear LDPE), HDPE 포함 2014년 214만8927톤, 2015년 218만3445톤, 2016년 206만7067톤을 기록했고 2017년에는 220만6208톤으로 전년대비 15만-20만톤 늘어난 것으로 추정되고 있다.
PE는 미국이 2017년 3/4분기부터 신규 플랜트를 가동함으로써 2018년에는 생산량이 200만톤 이상 증가해 스프레드가 축소될 것으로 예상되고 있으나 중국이 폐플래스틱 수입을 금지하고 글로벌 시황 호조에 따른 수요 증가로 수입을 200만톤 이상 확대해 공급과잉 우려가 상쇄될 것으로 기대되고 있다.
중국 정부는 2017년 말부터 폐플래스틱 수입을 전면 금지했으며 2017년 수입된 재활용 PE 180만톤 정도가 2018년에는 대부분 범용 PE 레진 수입으로 대체될 것으로 예상되고 있다.
중국은 폐플래스틱 수입이 2016년 PET(Polyethylene Terephthalate) 253만톤, PE 224만톤, PVC(Polyvinyl Chloride) 45만톤, 기타 200만톤 등 730만톤에 달함으로써 세계 수입량의 56%를 차지한 것으로 파악되고 있다.
다만, 미국에서 생산하는 PE는 대부분 고급 그레이드이기 때문에 재활용 PE를 대체할 수 있는 범용 그레이드는 아시아산을 주로 수입할 것으로 예상돼 국내기업들도 중국 수출이 늘어날 가능성이 높아지고 있다.
미국은 2017년 352만톤에 달하는 신규 PE 플랜트를 상업화했으나 하반기로 예정됐던 ECC(Ethane Cracking Center) 신규가동이 8월 허리케인 하비(Harvey)의 타격으로 2018년 2/4분기로 연기돼 에틸렌 수급 문제로 가동률이 저조했던 것으로 파악되고 있다.
2018년 2/4분기 이후 계획대로 ECC가 가동되면 PE 가동률이 상승하며 과잉물량을 아시아로 수출할 가능성이 높아지고 있으나 중국이 수입을 지속적으로 확대할 것으로 예상돼 미국산을 모두 소비할 수 있을 것으로 판단되고 있다.

중국, CTO·MTO 부진에 재활용 수입중단까지…
중국은 신규 CTO(Coal to Olefin) 및 MTO(Methanol to Olefin) 가동이 환경규제 강화와 수익성 문제로 지연돼 2018년 PE 수입이 늘어날 것으로 예상되고 있다.
중국은 2017-2019년 PE 생산능력을 344만톤 확대할 계획이나 CTO 및 MTO 베이스 비중이 256만톤으로 74.4%에 달해 신규가동이 가능한 생산능력이 200만톤 미만에 그칠 것으로 판단되고 있다.
중국은 PE 수입량이 2010년 740만톤, 2011년 740만톤, 2012년 790만톤, 2013년 880만톤, 2014년 910만톤, 2015년 990만톤, 2016년 990만톤, 2017년 1150만톤으로 급증했다.
2017년 PE 생산량은 환경규제 강화에 따라 1250만톤 수준에 머물러 전년대비 3% 감소한 것으로 추정되고 있다.
LG화학, SK종합화학 등은 공급과잉 확대에 대비해 메탈로센(Metallocene) PE로 제조공정을 전환하고 있으나 미국이 메탈로센 PE 생산을 본격화함에 따라 경쟁력이 크게 약화될 것으로 우려되고 있다.
미국은 신증설을 통해 PE 생산능력을 2019년까지 650만톤, 2020년까지 1210만톤 확대하고 2020년 125만톤을 중국 등 동북아에, 55만톤은 남아시아와 동남아시아에 수출할 것으로 예상되고 있다.
고부가화제품인 메탈로센 PE도 2020년까지 420만톤 신증설할 예정이어서 메탈로센 PE가 범용화될 가능성이 제기되고 있다.
메탈로센 PE 가격은 범용 그레이드와의 스프레드가 2017년 초 250달러에서 최근 100달러까지 좁혀졌으며 상업화가 본격화되면 범용과 비슷한 수준으로 떨어질 것이라는 주장도 제기되고 있다.

PE, 2019년 수요 1억톤에 달하지만…
글로벌 PE 2015년 수요는 8877만톤으로 전년대비 4.2% 증가한 것으로 나타났다.
2014년에는 수요증가율이 2.5%에 머물렀으나 유럽 및 미국의 경기 회복이 영향을 미친 것으로 판단된다.
유럽·미국·일본의 GDP(국내총생산) 성장률은 국제유가 하락으로 경기가 회복됨에 따라 2014년 1.7%에서 2015년 2.2%로 상승했다.
인디아를 포함한 아시아 PE 수요는 4142만톤으로 6.1% 증가해 세계 전체의 46.7%를 차지했다.
아시아는 세계 PE 시장의 최대 소비지역으로 자리잡고 있으나 수요 신장률은 2014년 6.0%에서 소폭 개선되는데 그쳤다.
중국수요 신장이 크게 둔화됐기 때문으로, 중국은 수요증가율이 2013년 11.9%, 2014년 7.1%, 2015년 6.8%로 계속 둔화된데 이어 2017년에는 4%대에 머문 것으로 추정되고 있다.
글로벌 PE 수요는 2018년 1억톤에 달할 것으로 예상됐으나 최근 아시아 수요 신장 둔화의 영향으로 1억톤에 도달하는 시점이 2019년으로 1년 늦추어질 것이라는 예측이 제기되고 있다.
2015-2021년 연평균 신장률은 3.7%로 2016년 예상에 비해 0.2%포인트 둔화되고 아시아도 5.3%에서 4.8%로 0.5%포인트 낮아질 것으로 예측된다.
여기에 저유가가 장기화되면 미국의 셰일가스 베이스 신증설, 중동의 차기 신증설 프로젝트, 중국의 석탄화학, 석유계 및 메탄올계 프로젝트의 변화가 불가피해질 것으로 판단된다.
다만, 국제유가 하락으로 천연가스 베이스와 나프타 베이스 에틸렌의 코스트 격차가 줄어들고 있으나 우위성 순위에는 변화가 없는 것으로 나타나고 있다.
미국은 천연가스 가격이 국제유가에 비해 여전히 낮고, 중국은 석탄 가격이 떨어져 석탄화학이 경쟁력을 유지하고 있으나 격차는 축소되고 있다.
특히, PVC는 구식이이거나 소형 플랜트가 많아 코스트가 제각각이기 때문에 일부 플랜트는 채산성이 악화될 가능성이 높아지고 있다.
에틸렌, 프로필렌 등 올레핀은 석탄 가격의 영향이 크지 않으나 저유가가 장기화되고 있음에도 수익을 확보하지 못해 생산을 중단한 곳도 있어 수급밸런스가 서서히 회복될 것이라는 의견이 주류를 이루고 있다.
국제유가는 이란에 대한 경제제재 해제, 석유수출국기구(OPEC) 감산 합의, 미국 정권교체 등의 영향으로 전망이 더욱 불투명해지고 있다.

아시아, 중국 중심으로 세계수요 견인
글로벌 PE 수요는 2015-2021년 연평균 4% 수준 신장할 것으로 예상되고 있다.
일본 경제산업성은 2016년 발표한 「세계 석유화학제품 수급동향」에서 글로벌 PE 수요가 연평균 4.1% 신장할 것으로 예측했다.
범용수지는 내수 신장률이 GDP 성장률과 연동되는 것으로 파악되나 2015년에는 글로벌 GDP 성장률이 3.2%로 둔화돼 PE 수요 역시 증가율이 둔화된 것으로 추정되고 있다.
2016년에도 GDP 성장률은 미국·유럽·일본이 미국 및 유럽 경기 침체의 영향으로 2.2%에서 1.5%, 아시아가 중국 경제성장 둔화의 영향으로 6.1%에서 6.0%로 떨어짐에 따라 세계 전체적으로도 3.1%에 그쳐 PE 시장에는 악영향을 미치고 있다.
다만, 국제유가가 상승하면서 미국, 유럽, 일본 경제가 회복조짐을 보이고 브라질, 러시아 등 신흥국도 성장세로 전환됨에 따라 2017년 3.4%, 2018년 3.6%로 서서히 개선될 것으로 예측되고 있다.
국제유가가 2016년 43달러에서 2019년 70달러로 상승하는 것을 전제로 예상했으며, 국제유가는 다양한 변동요인이 나타나고 있으나 상승세로 전환될 것이라는 의견이 주류를 이루고 있다.
IHS는 2020년 75달러, 2022년 90달러에 달할 것으로 예측하고 있으며 OPEC의 감산 합의가 어느 정도 이행될지가 크게 영향을 미칠 것으로 판단하고 있다.
글로벌 PE 수요 신장률은 2015-2021년 GDP 성장률과 비슷한 수준을 유지할 것으로 예상됐으나 실제로 HDPE, LLDPE는 GDP 성장률을 상회하는 반면 LDPE는 성숙단계에 돌입하고 LLDPE와의 경쟁으로 GDP 성장률을 크게 하회할 것으로 분석되고 있다.
아시아의 PE 수요비중은 2015년 47%에서 2021년 50%로 높아지는 반면 북미·유럽은 36%에서 33%로 3%포인트 낮아질 것으로 예상된다.
아시아는 2015년 글로벌 LLDPE 수요의 51%를 차지했고 2021년에는 54%에 달하며, HDPE도 46%에서 49%, LDPE는 41%에서 43%로 높아질 것으로 예측되고 있다.
특히, 중국은 아시아 수요의 57%를 장악하고 있으며 2021년에도 비슷한 수준을 유지할 것이 확실시되고 있다. 인디아 비중은 2015년 11%에서 2021년 12%로 확대될 것으로 예상된다.
수요 신장률은 2015-2021년 인디아가 연평균 6.7%로 중국 4.7%에 비해 높을 것으로 예상되고 있다.
한국, 일본, 타이완 3국은 아시아 수요비중이 2015년 13%에서 2021년 11%로 하락할 것으로 분석되고 있다.
반면, 중국은 글로벌 수요비중이 2015년 27%에서 2021년 28%로 1%포인트 확대될 것으로 예상되고 있다.
글로벌 PE 수요는 북미, 유럽, 아시아 3대 시장이 무려 83%를 차지하고 있다.
2016년에는 2014-2020년 연평균 신장률이 5.7%에 달할 것으로 예상됐으나 2017년에는 중국수요 신장 둔화에 따라 2015-2021년 신장률이 4.7%로 둔화될 것이 확실시되고 있다.
인디아도 9.3%에서 6.7%로 떨어짐에 따라 아시아 전체의 수요 신장률도 5.3%에서 4.8%로 하향 조정됐다.
중국은 2021년까지 GDP 성장률이 6%대를 유지하나 PE 수요 신장률은 4.7%로 GDP 성장률을 하회할 것으로 예상되고 있다.
선진국은 시장이 이미 성숙된 영향으로 범용수지 수요가 GDP 성장률 수준으로 증가하지 않지만 중국 등 신흥국은 일반적으로 GDP 성장률에 대한 탄성치가 1 이상으로 범용수지 수요 신장률이 GDP 성장률보다 높은 것으로 분석되고 있다.
그러나 중국은 개인소비가 GDP에서 차지하는 비중이 35% 수준으로 일본 60%, 미국 70%에 비해 지나치게 낮아 일반론을 적용하기 어렵고, 정부도 기본적으로 내수 확대를 가속화하기 위해 지속가능한 성장을 추구하고 있어 GDP 성장률이 둔화돼도 범용수지 수요는 증가할 것으로 판단되고 있다.

북미·중동산 과잉물량 대량 유입 불가피
아시아 PE 시장은 2015년 생산능력이 세계 전체의 37%를 차지해 수요비중 47%에 비해 크게 부족했다.
이에 따라 중동 등에서 수입하고 있으며 2021년에도 큰 변화 없이 비중이 37% 수준을 유지하나 수요비중은 50%로 확대됨에 따라 공급부족이 심화될 것으로 예상된다.
중국은 2015-2021년 수요가 연평균 4.7% 증가하나 생산능력은 4.3% 확대에 머무를 것으로 예측되고 있다.
인디아는 수요가 6.7%, 생산능력이 12.9% 확대되나 영향은 미미할 것으로 파악된다.
중국에서는 CTO 플랜트 건설이 잇따르고 있으나 효율성이 의문시되고 있다.
에틸렌 30만톤, 프로필렌 30만톤을 포함해 총 생산능력이 60만톤 수준인 CTO 플랜트가 주류를 이루고 있으나 에틸렌은 경제적인 생산규모가 나프타 베이스 100만-150만톤, 에탄 베이스 150만톤으로 대형화되고 있기 때문이다.
또 프로필렌은 PDH(Propane Dehydrogenation) 등 목적생산 설비가 있으나 에틸렌은 없기 때문에 중국의 에틸렌 자급률은 당분간 상승할 가능성이 낮게 나타나고 있으며 오히려 공급부족 확대에 따른 수입의존도 상승이 불가피할 것으로 판단되고 있다.
미국은 2017년부터 ECC가 신규 가동함에 따라 글로벌 시장에 큰 영향을 미칠 것으로 판단된다.
북미는 국제유가가 하락하며 일시적으로 신증설 프로젝트를 재검토했으나 국제유가 상승에 따라 다시 본격화돼 2015-2021년 생산능력을 약 870만톤, 6.2% 확대할 것으로 예상되고 있다.
ICIS는 2015-2021년 북미 에틸렌 생산능력이 1200만톤, PE는 870만톤 확대되나 PE 수요는 200만톤 정도 늘어나는데 그쳐 2021년 약 670만톤을 수출할 것으로 판단하고 있다.
중동도 에틸렌 생산능력을 540만톤, PE를 440만톤 확대하지만 에틸렌은 대부분 PE 제조용으로 소비해 PE 수출을 확대할 것이 확실시되고 있다.
다만, 중동에서 진행되는 신증설 프로젝트는 50% 이상을 이란이 차지하고 있고 가동을 시작한 사우디 Sadara Chemical의 150만톤, 오만의 86만톤 플랜트를 포함하고 있으며 나머지 국가는 신증설이 없어 아시아 수출이 대폭 확대될 가능성은 낮은 것으로 나타나고 있다.

중동 신증설에 중국도 변수로 작용
중국을 포함한 동북아시아는 생산능력 신장률이 2014-2020년 연평균 2.3%에서 2015-2021년 2.9%로 높아질 것으로 예상되고 있다.
중국 신장률이 3.7%에서 4.3%, 인디아가 12.1%에서 12.9%로 높아지기 때문이다.
에틸렌 프로젝트는 국제유가 폭락, 나프타 수급 완화에 따른 가격 하락 등으로 투자효율을 재검토하기 위해 계획 연기 및 중단 사례가 속출하고 있다.
그러나 미국은 투자효율이 악화됐음에도 에탄을 처리할 필요성이 있기 때문에 가격을 낮추어 신규 에틸렌 프로젝트를 차질없이 추진할 것으로 예상되고 있다.
중국 역시 원유의 수입의존도를 낮추기 위해 석탄 활용이 필수적이기 때문에 석탄화학을 강화하겠다는 방침에는 변화가 없을 것으로 판단된다.
중국은 석탄화학을 중심으로 한 내륙지역의 발전, 연안지구의 정비를 한층 강화하고 석유, 가스 등 원료를 다양화해 업스트림부터 다운스트림까지 총망라하는 집약적 공업단지 건설을 추진하고 있다.
다만, 환경문제 강화가 코스트에 영향을 미쳐 경쟁력을 확보할 수 있을지 의문시되고 있다.
유럽은 원료 경질화를 추진하면서 주로 LPG(액화석유가스) 혼합비율을 높이고 있으며 Sabic, Ineos 등 미국에서 에탄을 수입해 원료로 사용하는 설비가 늘어나고 있다.
그러나 에탄 활용이 어려운 노후설비들은 생산중단이 불가피해지고 있다.
유럽은 2021년 PE 생산능력이 1630만톤으로 축소됨에 따라 수요 1850만톤을 커버하기 위해 북미 및 중동산 수입을 늘릴 것이 확실시된다.
반면, 중동은 2021년 생산능력이 2315만톤에 달하지만 수요는 505만톤에 불과해 최대 1800만톤을 수출할 것으로 예상된다. 북미도 670만톤을 수출해야 하기 때문에 총 2470만톤 가량을 아시아, 유럽, 중남미에 수출할 것으로 예측된다.
중국은 2015-2021년 에틸렌 생산능력을 825만톤 확대하지만 PE는 456만톤 확대에 머무를 것으로 예상되고 있다.
에틸렌 수요는 일반적으로 PE용이 60% 수준을 차지하고 있다.
중국은 PVC 대부분을 석탄계 카바이드(Carbide) 공법으로 제조하기 때문에 PE용 비중이 66%로 높았으나 PVC는 생산능력이 과잉상태에 이르러 신규건설 프로젝트가 중단되고 있으며 SM(Styrene Monomer), EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 등 일반적인 수요도 증가해 PE용 비중이 55%로 하락했다.
다만, CTO, MTO가 확대되면 유도제품 대부분을 PE 생산에 집중할 것으로 판단된다.
SM과 같은 유도제품은 벤젠(Benzene)이 필요하나 CTO, MTO는 기본적으로 에틸렌과 프로필렌만 생산하기 때문이다.
이에 따라 중국의 PE 생산능력 신장률은 4.3%에서 최종적으로 5% 이상으로 상승할 가능성이 높게 나타나고 있다.

나프타 약세에 에틸렌 강세로…
동남아시아 에틸렌 가격은 2015-2016년 PE와의 스프레드가 축소됐으며, 특히 2015년에는 아시아에 정기보수가 집중되고 생산설비 트러블이 발생한 영향으로 상승세를 지속해 일시적으로 PE 가격보다 높은 수준을 형성했다.
2016년 들어 안정됐으나 에틸렌과 PE의 스프레드는 대부분 낮은 수준을 나타냈다.
그러나 나프타와 PE의 스프레드는 톤당 700-800달러를 유지함으로써 수직계열화 플랜트는 전체적으로 수익성이 양호했던 것으로 판단된다.
중국에서 에틸렌을 수입해 유도제품을 생산하는 일부 생산기업들은 어려운 상황이 계속되고 있으나 한국을 중심으로 나프타부터 수직계열화하고 있는 곳은 수익을 확보할 수 있기 때문이다.
아시아의 에틸렌 강세는 구조적인 문제로 중국 수급이 크게 영향을 미치고 있다.
중국은 에틸렌 유도제품 수요가 생산을 상회하는 수준으로 신장하고 있기 때문이다.
나프타와 PE의 스프레드는 2015년 톤당 평균 750달러, 2016년 774달러로 안정적으로 유지됐으나 에틸렌과 PE의 스프레드는 2015년 123달러, 2016년 114달러에 불과했다. 중합코스트 150달러를 고려하면 적자를 면치 못하는 것으로 분석된다.
전반적으로 나프타 약세, 에틸렌 강세 경향을 보여 PE는 2015-2016년 에틸렌 스프레드가 축소되는 반면 나프타 스프레드는 확대되는 흐름을 나타냈다. <허웅·정세진 기자>

표, 그래프: <국내 PE 수급동향, 중국 PE 수입동향, 글로벌 PE 수요동향, 아시아 PE 수요동향, 글로벌 PE 생산능력, 아시아 PE 생산능력, PE 생산능력 순위 변동, 동남아시아의 PE 가격동향>

<화학저널 2018년 2월 12·19일>