글로벌 석유화학 시장은 미국 셰일(Shale) 혁명의 영향이 본격화되고 있다.
2018년 상반기까지 미국에서 에탄(Ethane) 베이스 에틸렌(Ethylene) 약 500만톤 크래커가 대거 가동을 개시하기 때문이다.
PE(Polyethylene)를 비롯한 유도제품 역시 대규모 신증설에 따라 공급과잉이 우려됐으나 에틸렌 수급이 비교적 타이트하고 유럽 및 아시아 나프타(Naphtha) 크래커의 경쟁력이 회복됨에 따라 당분간 큰 혼란은 발생하지 않을 것으로 판단되고 있다.
그러나 장기적으로 셰일가스 베이스 에탄은 미국에서 대규모 인프라 및 석유화학 투자를 유발할 뿐만 아니라 다른 국가의 석유화학산업에도 다양한 원료 선택지를 제공해 기존 크래커의 현대화, 석유화학 컴플렉스의 재활성화를 유도함으로써 글로벌 석유화학 시장구도에 막대한 영향을 미칠 것으로 예상되고 있다.

미국, 에탄 생산 확대로 주수출국 부상
미국은 2017년부터 대규모 석유화학 플랜트가 잇따라 가동함에 따라 에탄 공급과잉이 해소됨과 동시에 천연가스 처리 플랜트, 파이프라인, 저장·출하설비 등 인프라를 포함한 셰일가스 관련 움직임이 활발해지고 있다.
에탄 수출을 위해 최근 수년간 투자를 선행한 생산·수송체제, 수출터미널도 2018년부터 운용을 본격화하고 있다.
미국 에너지정보국(EIA)은 미국의 에탄 생산량이 2015년 일일 110만배럴에서 2017년 140만배럴로 증가한 것으로 파악하고 있다.
셰일가스는 에탄, 프로판(Propane) 등 NGL(액상천연가스) 함유량이 많은 습성가스가 주류를 이루고 있으며 추출, 분류를 통해 천연가스 생산을 확대하고 있다.
이에 따라 미국은 에탄 가격이 비교적 낮은 수준을 이어가고 있으며 2012년부터 추출설비, 파이프라인, 수출설비, 에탄을 원료로 사용하는 석유화학 플랜트 투자를 강화하고 있다. 또 2014년 파이프라인을 이용한 캐나다 수출을 시작한 후 에탄 순수출국으로 부상했다.
에탄 순 수출량은 2015년 일일 6만배럴에서 수출설비 및 에탄 크래커 가동, 해외 출하가 본격화된 2017년 23만배럴로 증가한 것으로 추정되고 있다.
HIS Markit에 따르면, 미국 에탄 시장은 ECC(Ethane Cracking Center) 가동에 따른 소비량이 2016년 2100만톤에서 2022년 3700만톤으로 증가하고 800만톤을 수출해 수급이 거의 균형을 이룰 것으로 예측되고 있다.
현재 계획하거나 건설하고 있는 크래커 및 수출계약에는 충분히 대응할 수 있으나 추가 여력은 크지 않다는 의견이 주류를 이루고 있다.
그러나 2030년 이후에도 셰일가스 생산이 계속 증가할 것으로 예상됨에 따라 유도제품을 포함한 석유화학 투자 붐이 지속될 가능성이 높게 나타나고 있다.
인프라를 담당하는 미드스트림 시장도 최근 2년간 국제유가 폭락으로 통폐합 등을 통한 구조재편이 이어진데 이어 최근 선행투자의 결실을 맺을 수 있는 단계에 들어선 것으로 평가되고 있다.

캐나다, 에탄 수출국에서 수입국으로…
글로벌 석유화학 시장은 육상 파이프라인을 시작으로 수출터미널, 전용탱커, 입수설비 등 에탄 관련 인프라가 정비됨에 따라 장기적이고 지속적으로 에탄 및 에틸렌 무역을 실시할 수 있는 체제가 형성됨과 동시에 다양한 원료를 선택할 수 있는 유연성과 석유화학 입지를 재활성화할 수 있는 조건이 갖추어지고 있다.
대규모 에탄 무역은 1980년 무렵부터 캐나다가 미국에 수출하는 형태로 시작됐다.
캐나다는 앨버타(Alberta)에서 분리한 에탄을 미국으로 수출했으나 미국이 코스트가 낮은 셰일가스 생산을 확대하면서 수출이 크게 감소했으며 에탄 추출량도 격감했다.
이에 따라 앨버타 소재 에틸렌 크래커를 가동하고 있는 Nova Chemicals은 원료 부족으로 가동률을 유지할 수 없는 상황에 이르자 미국 노스다코타의 Bakken 셰일층에서 추출한 에탄을 도입하기 위해 2011년부터 협상을 시작했으며 2014년 여름 Vantage 파이프라인을 통해 에탄 수입을 시작했다.
Nova Chemicals은 온타리오의 Corunna 소재 NCC(Naphta Cracking Center)에 3억달러를 투입해 생산능력을 20% 확대하고 원료의 70%까지 가스를 투입할 수 있도록 개조해 미국 펜실베이니아의 Marcellus 셰일층에서 추출한 에탄을 수입해 투입하고 있다.

Ineos, 유럽 석유화학 재건전략 개시
Ineos는 미국산 에탄을 활용해 유럽 석유화학 컴플렉스를 재건하기 위한 전략을 추진하고 있다.
Ineos는 글로벌 최대의 멀티 가스 운반선인 JS Ineos Intepid 호를 통해 미국산 에탄을 수입하고 있다.
JS Ineos Intepid 호는 미국 필라델피아에 위치한 Marcus Hook 항에서 에탄을 선적해 2016년 3월23일 노르웨이 Rafnes 소재 석유화학 컴플렉스에 도착함으로써 미국산 셰일가스 베이스 에탄을 최초로 수출입한 선박으로 기록됐다.
9월에는 텍사스 소재 Morgan's Point에 신설된 Enterprise Products Partners의 수출터미널에서 액화에탄 2만7000입방미터를 적재한 Ineos Insight 호가 영국 Grangemouth 소재 석유화학 컴플렉스에 도착했다.
Ineos는 북해 천연가스 고갈에 따라 쇠퇴한 석유화학 컴플렉스를 재건하기 위한 전략의 일환으로 2012년 무렵부터 12억달러를 투입해 대서양 횡단 버추얼 파이프라인을 구축했으며 Ineos Insight 호가 첫 출발을 알렸다.
Ineos Europe은 2012년 9월 Marcellus 셰일층에서 활동하고 있는 미국 Range Resources와 15년간의 에탄 공급계약을 체결한 후 수송을 위해 2013년 1월 액화가스 수송 메이저인 덴마크 Evergas와 특별사양 전용선박 총 8척에 대한 용선계약을 체결했다.
전용선박은 4척이 2만7500입방미터, 4척이 3만2000입방미터로 총 180만톤을 수송할 수 있어 임대까지 추진하고 있는 것으로 알려졌다.
2016년 4월에는 Rex Energy와 신규 NGL 구입계약을 체결해 동일한 루트로 운송할 방침이며, 장기적으로 다양한 가스에 대응할 수 있는 전용선박을 활용해 LPG(액화석유가스), 에틸렌 무역 루트로 발전할 가능성이 제기되고 있다.
Ineos는 노르웨이 Rafnes와 영국 Grangemouth에 대형 에탄 저장탱크를 설치하고 미국산 에탄 수입을 준비했다.
가동률이 떨어졌던 Rafnes 소재 에틸렌 64만톤 크래커의 원료 및 연료를 미국산 에탄으로 보완했고, Grangemouth에서는 미국산 에탄이 도착한 이후 8년 전 가동을 중단했던 30만톤 크래커를 재가동했으며 가동률이 60%에 머무르던 45만톤 크래커의 원료부족을 해소했다.
Ineos Europe은 독일, 프랑스 소재 NCC를 포함해 유럽에서 에틸렌 총 300만톤 생산체제를 구축하고 있으며 외부에서도 100만톤을 조달하고 있다.
2013년에는 벨기에 Antwerp 근교에 처리능력 100만톤의 에틸렌 심해 저장터미널을 가동했다.
ARG 파이프라인으로 내륙부와 연결해 자체 수급조정 뿐만 아니라 장기적으로 미국산 에틸렌 수입제품을 포함한 유럽 석유화학 수급 조정에도 영향을 미치는 수준으로 발전시킬 방침이다.
Ineos Group은 PVC(Polyvinyl Chloride) 사업을 Sovay와 통합해 유럽 최대 메이저인 Inovyn을 설립하고 글로벌 스타이렌(Styrene)계 수지 메이저 Styrolution의 BASF 보유 지분을 인수해 완전자회사로 흡수하는 등 유럽 석유화학 시장의 구조재편을 주도하고 있다.
특히, 미국산 에탄을 수입해 Rafnes 및 Grangemouth 소재 석유화학 컴플렉스의 재건을 추진하는 등 셰일 혁명을 적극 활용함으로써 Ineos의 구조재편 전략이 새로운 단계에 접어든 것으로 평가되고 있다.

유럽기업, 미국산 에탄 수입 본격화
유럽 석유화학 시장은 미국산 에탄을 수입해 경쟁력을 확보하는 움직임이 확산되고 있다.
ExxonMobil은 북해산 가스 고갈에 따라 가동률이 떨어진 Mossmorran 소재 에틸렌 생산능력 83만톤의 ECC에 미국산 에탄을 도입하기 위해 Ineos가 Grangemouth에 수입한 에탄 일부를 파이프라인으로 공급받는 계약을 체결하고 2017년 중반부터 조달을 시작했다.
오스트리아 Borealis도 스웨덴 Stenungsund 소재 62만5000톤 크래커의 원료 부족을 해소하기 위해 2014년 미국 Antero Resources로부터 에탄 투입량의 30%를 구입하는 계약을 체결하고 2017년 말부터 Marcus Hook 터미널을 통해 공급받고 있다.
수송에는 2014년 영국 Navigater용으로 건조된 용량 3만5000입방미터의 에탄/에틸렌 탱커 4척 가운데 10년 전세계약을 맺은 1척을 사용하고 있다.
사우디 Sabic도 영국 Wilton 소재 NCC를 가스 크래커로 개조키로 하고 미국산 에탄을 도입하기 위해 노르웨이 Ocean Yield 소재 3만6000입방미터 탱커를 임대했다.
생산능력이 에틸렌 86만5000톤, 프로필렌(Propylene) 40만톤, 부타디엔(Butadiene) 10만톤이나 원료를 에탄으로 전환함에 따라 유도제품 구성을 포함해 대폭적인 변화가 불가피해지고 있다.
유럽 석유화학 시장은 글로벌 금융위기 이후 생산설비를 폐쇄하는 등 일련의 합리화를 적극 추진한 후 국제유가 폭락 및 유로화 약세의 영향으로 수익성이 회복되고 있다.
즉, 미국산 에탄 도입에 따른 메리트가 크게 줄어들었을 가능성이 제기되고 있다는 것으로, 이태리 Versalis는 프랑스 Dunkerque 크래커에 미국산 에탄을 도입하려던 계획을 연기했다.
그러나 장기적으로는 원료의 유연성 확보, 기존 입지의 투자 활성화 관점에서 긍정적인 영향을 미칠 것이 확실시되고 있다.
석유화학 수요가 급증하고 있는 신흥국들도 미국산 에탄 도입을 적극 추진하고 있다.
인디아 Reliance는 해운 메이저 Mitsui OSK Line과 운송계약을 맺고 초대형 에탄 운반선 VLEC 4척을 발주했으며, 중국 Oriental Energy는 8만5000입방미터의 VLEC 5척을 임대했다.

셰일자원, 10개국 매장량이 80% 이상 차지
셰일가스 및 셰일오일 자원은 세계 각지에 분포하고 있으나 미국 등 일부를 제외하면 최근 들어서야 탐사·개발이 진행되기 시작해 활용이 매우 한정적인 것으로 나타나고 있다.
EIA가 2011년 4월 발표한 「세계 셰일가스 자원 매장량 평가」에 따르면, 미국을 제외한 32개국에서 기술적으로 회수 가능한 자원 매장량(TRR)은 5760조입방피트(ft3)로 추정되고 있으며 미국을 포함하면 6622조입방피트에 달해 글로벌 천연가스 자원 매장량을 40% 이상 끌어올릴 것으로 평가되고 있다.
EIA는 2013년 세계 각지의 개발정보를 토대로 미국을 제외한 41개국 소재 137개 셰일층을 분석해 평가한 결과 미국을 포함한 42개국의 셰일가스 TTR을 7795조입방피트, 새롭게 추가된 셰일/타이트오일 TTR을 3350억배럴로 평가한 바 있다.
특히, 미국 및 중국, 아르헨티나, 알제리, 캐나다, 멕시코 6개국에 집중되고 있으며 상위 10개국이 80% 이상을 차지하고 있다.
그러나 가채매장량 추정치는 그대로 생산으로 직결되는 것이 아니라 개별 지역의 정치·경제적 요인, 원유를 포함한 에너지 수급 및 가격, 지형 및 환경문제 등 다양한 요인에 따라 좌우될 것으로 예상되고 있다.
이에 따라 실제 생산에 들어가기 위해서는 환경문제에 대한 대처, 정책적인 합의 형성, 리스크를 감수한 대규모 투자가 가능한 추진모체 확보 등 장기간에 걸친 대응이 필수적으로 요구되고 있다.
다만, 2040년에도 미국이 셰일가스 생산을 주도하는 구도는 변하지 않을 것으로 판단되고 있다.

영국·중국, 정부 중심으로 개발 적극화…
유럽은 북해 가스자원 고갈에 대한 대응, 러시아 의존도 감축 필요성 등에 따라 셰일가스 개발에 대한 관심이 높아지고 있으나 실제 개발은 난항을 겪고 있다.
자원 매장량이 많은 것으로 평가된 폴란드에는 석유 메이저를 포함한 외국기업이 진출해 탐광 및 시굴을 실시했으나 상업적 이익을 확보할 수 없다는 이유로 2014년 무렵까지 대부분 철수했다.
프랑스는 자원 매장량이 유럽에서 가장 많은 것으로 평가되고 있으나 환경규제 등의 영향으로 사실상 개발이 어려울 것으로 판단되고 있다.
이에 따라 프랑스 메이저인 Total, GDF는 2013년 가을 이후 정부가 셰일 개발을 적극 추진하고 있는 영국의 광구권을 취득했다.
영국 정부는 2014년 시정 연설을 통해 셰일가스 개발이 영국 경제의 미래에 필수적이라는 입장을 표명하며 2032년까지 4000개에 달하는 수평정을 굴착함으로써 550억달러의 셰일가스 생산과 6만4000명 이상의 고용을 창출할 수 있다고 공식 보고했다.
그러나 이후 수압파쇄공법이 심각한 환경파괴를 초래한다는 의견이 제기됨에 따라 지방의회, 하원 환경감사위원회가 거세게 반대하며 정부의 추진방침과 대립하고 있다.
미국산 가스를 도입함과 동시에 셰일가스 개발에도 나서고 있는 Ineos는 신청한 광구권이 허가되면 총 10억달러를 투자할 것이라고 발표했으며 2017년 초 우선 5개의 굴착을 신청했으나 실현은 의문시되고 있다.
Ineos는 영국의 EU(유럽연합) 탈퇴를 계기로 스위스로 이전했던 본사 기능 일부를 영국으로 복귀시키고 있다.
미국에 필적하는 셰일자원 대국인 중국은 에너지 자급화를 목표로 하고 있다.
이에 따라 2010년 이후 PetroChina, Sinopec 등 국영 석유기업을 중심으로 Sichuan 등 남부지역의 선행시험 개발광구에서 셰일층 굴착 및 시험생산을 진행했으며 선진기술을 도입하기 위해 Shell, ExxonMobil 등과 공동작업을 실시하고 있다.
2015년 10월에는 시진핑 국가주석의 영국 방문 당시 BP와 CNPC가 비전통 자원 개발 등에 대한 협력협정을 체결하고 CNPC가 개발하고 있는 2개의 Sichuan 광구에 대해 PSC(Product Sharing Contract)를 맺었다.
아직까지 구체적인 시추결과는 나오지 않고 있으나 중국에서는 미국산 에탄 수입을 적극 추진하는 등 ECC 건설을 확대하려는 움직임이 포착되고 있다.
BP에 따르면, 셰일가스는 2035년 세계 천연가스 생산량의 4분의 1을 차지할 것으로 예상되고 있으며 중국 생산 확대가 최대 요인으로 분석되고 있다.
아르헨티나에서도 대형 광상이 발견됨에 따라 2015년 12월 국영기업 YPF와 Dow Chemical이 공동 개발에 합의하는 등 셰일가스 개발과 관련한 새로운 움직임이 나타나고 있어 글로벌 석유화학 시장 판도에 영향을 미칠 것으로 예상되고 있다.