화학저널

에틸렌, 나프타 베이스 경쟁력 회복
국제유가는 1997년 아시아 금융위기의 영향으로 배럴당 10달러까지 폭락한 후 2000년대 들어 상승세로 전환됐다.
석유수출국기구(OPEC)가 감산을 실시하고 있는 가운데 중국 경제가 급성장함에 따라 중국 및 주변국 수요가 회복되면서 원유 수급이 호전됐기 때문이다.
이에 따라 국제유가는 2008년 100달러를 돌파해 7월 147달러로 사상 최고치를 기록했으며 이후 하락세를 나타냈으나 2014년 9월까지 100달러 수준을 유지했다.
그러나 세계 경제, 특히 선진국 경제가 침체되고 미국을 중심으로 OPEC 비가입국들이 원유 생산을 확대함에 따라 50달러 수준으로 폭락했다.
미국산 에탄(Ethane) 베이스 및 중국산 석탄 베이스 에틸렌(Ethylene)은 국제유가가 100달러를 형성할 때 나프타(Naphtha) 베이스에 비해 경쟁력이 압도적으로 높았고 미국과 중국에서 석유화학 프로젝트 열풍이 일어났다.
특히, 중국에서는 CTO(Coal to Olefin)에 따른 에틸렌 프로젝트가 일시적으로 몇백건이 발표되기에 이르렀으나 석탄은 최초 처리 시 대기오염 및 수질오염을 일으켜 환경규제가 강화됐으며 관련비용 문제로 추진 가능한 프로젝트가 대폭 줄어들었다.
2014년 말부터 국제유가가 50달러 수준으로 폭락한 후 상황이 급변했다.
에탄 베이스와 나프타 베이스 에틸렌의 경쟁력 차이가 사라지고 코스트 경쟁력이 주목되던 석탄화학도 환경규제에 따른 코스트 상승으로 우위성을 상실했기 때문이다.
이에 따라 미국과 중국의 신규 프로젝트가 전반적으로 지연되고 있다.
다만, 중국은 정부가 에너지 수입의존도를 감축하기 위한 정책에 힘을 기울이고 있어 석탄 활용을 계속할 것으로 예상되고 있다.

신증설, 중동·이란 차질에 미국은 회복
셰일가스(Shale Gas)는 채굴기술이 발전함에 따라 채굴비용이 배럴당 60-70달러에서 50달러 이하로 떨어져 국제유가가 50달러 수준일 때에도 개발을 유지할 수 있는 것으로 파악되고 있으며 셰일오일(Shale Oil)도 마찬가지로 국제유가에 대한 영향을 확대하고 있다.
그러나 나프타 베이스 에틸렌은 나프타 가격 하락으로 경쟁력이 회복되고 있으며 아로마틱(Aromatics) 유분이 발생하지 않는 에탄 베이스 및 석탄화학에 비해 코스트 측면에서 우위를 점하고 있다. 특히, 석탄 베이스와는 코스트 차이가 거의 사라지고 있다.
글로벌 에틸렌 시장은 수요가 약 1억6000만톤으로 연평균 3.7-3.8% 신장하고 있어 신규 생산능력이 매년 530만톤 가량 필요한 것으로 추산되고 있다.
미국에서 에탄 베이스 석유화학 프로젝트를 추진하고 있는 주요 메이저들은 초반에 비해 예상수익이 대폭 감소했음에도 신증설의 필요성이 여전한 것으로 판단해 프로젝트를 계속 진행하고 있다.
중동에서도 에탄 크래커 프로젝트가 잇따르고 있으나 원유 수출 의존도가 높은 중동기업은 국제유가가 하락함에 따라 프로젝트를 연기·중단하고 있다.
이란은 경제제재 해제를 계기로 석유화학제품 수출을 확대하기 위해 에탄 크래커 건설을 추진하고 있으나 기술, 자금 등의 문제로 지연되고 있다.
중동기업들은 코스트 측면에서 여전히 우위를 점하고 있음에도 재정 및 자금 문제로 프로젝트에 소극적인 태도를 취하고 있어 에탄 베이스는 미국만이 적극 추진할 수 있는 것으로 판단된다.
중국은 나프타 베이스 에틸렌의 경쟁력이 회복됨에 따라 2021년 종료되는 제13차 5개년 계획에서 나프타 크래커가 크게 부활할 것으로 예상되고 있다.

아시아, 중국 부진으로 성장 둔화되지만…
글로벌 PE(Polyethylene) 수요는 2016-2022년 연평균 3-4% 신장할 것으로 예상되고 있다.
일본 경제산업성은 2017년 발표한 세계 석유화학제품 수급동향에서 글로벌 PE 수요가 연평균 3.7% 신장할 것으로 예측했다.
범용수지는 수출을 제외한 내수 신장률이 GDP(국내총생산) 성장률과 연동되는 것으로 파악되고 있다.
글로벌 GDP 성장률은 2015년 3.2%에서 2016년 3.1%로 소폭 둔화됐다. 미국·유럽·일본 성장률이 미국 및 유럽 경기 침체의 영향으로 2.2%에서 1.6%로 떨어졌기 때문이다.
아시아는 중국의 GDP 성장률이 6.9%에서 6.7%로 하락했으나 니스(NIES), 아세안(ASEAN), 인디아가 0.1-0.3%포인트 상승함에 따라 전체적으로는 6.2%를 유지했다.
앞으로는 아세안이 5%대를 유지하고 인디아도 높은 성장률을 지속하나 중국 성장률이 계속 둔화됨에 따라 아시아 전체적으로 성장률 하락이 예상되고 있다.
다만, 브라질, 러시아가 플러스 성장으로 전환됨에 따라 글로벌 경제에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 예상되고 있다.

PE, 세계수요 1억톤 수준으로 확대
PE 수요는 안정적으로 신장할 것으로 예상된다.
글로벌 PE 생산능력은 2016년 기준 HDPE(High-Density PE) 4200만톤, LDPE(Low-Density PE) 2200만톤, LLDPE(Linear LDPE) 3500만톤으로 총 1억톤에 달하고 있다. 중국을 포함한 동북아시아가 2500만톤으로 가장 크고 북미가 2100만톤으로 뒤를 잇고 있다.
유럽과 미국이 3600만톤, 아세안, 인디아를 포함한 아시아는 3700만톤으로 비슷하 것으로 파악되고 있다.
글로벌 생산능력은 2022년 1억1600만톤으로 연평균 2.5% 확대돼 수요증가율을 크게 하회할 것으로 예상되고 있다.
HDPE는 3.5%, LLDPE는 3.6% 확대되는 반면 LDPE는 1.5% 축소되기 때문으로 LDPE는 범용필름용이 LLDPE로 대체됨에 따라 수요증가를 기대하기 어려운 것으로 나타나고 있다.
연평균 생산능력 증가율은 러시아·동유럽, 아프리카가 가장 높고 북미, 아시아가 뒤를 잇고 있다.
다만, 러시아·동유럽, 아프리카는 모수가 작아 신증설이 증가율에 미치는 영향이 크며 북미가 3.7%로 높게 나타났다. 북미는 HDPE가 3.5%, LLDPE가 6.1% 늘어나는 반면 LDPE는 줄어들 것으로 예상되고 있다.
아시아에서는 중국을 포함한 동북아시아 증가율이 1.8%에 그치는 반면 아시아·태평양은 인디아, 인도네시아, 말레이지아 신증설의 영향으로 4.7%에 달할 것으로 예측되고 있다.
아시아는 글로벌 PE 수요에서 차지하는 비중이 2016년 47.6%에서 2022년 51.0%로 상승하는 반면 북미·유럽은 약 36.0%에서 32.0%로 하락할 것으로 예상된다.

아시아, LLDPE 확대에 LDPE 축소 경향
아시아 PE 수요비중은 LLDPE가 2017년 35%에서 2022년 38%로 높아지고 HDPE는 45%로 변화하지 않으며 LDPE는 19%에서 17%로 낮아질 것으로 예측되고 있다.
특히, 중국은 2017년 아시아 수요의 58%를 장악하고 있으며 2022년에도 57%로 비슷한 수준을 유지할 것이 확실시되고 있다. 인디아 비중은 11%에서 12%로 확대될 것으로 예상된다.
수요 신장률은 2016-2022년 인디아가 연평균 7.1%로 중국 5.0%에 비해 높을 것으로 예측되고 있다.
한국, 일본, 타이완 3국은 아시아 수요에서 차지하는 비중이 2016년 12%에서 2022년 10%로 하락할 것으로 분석되고 있다.
반면, 중국은 글로벌 수요비중이 27%에서 29%로 2%포인트 상승할 것으로 판단되고 있다.
글로벌 PE 수요는 북미, 유럽, 아시아 3대 시장이 무려 83%를 차지하고 있다.
2017년에는 2015-2021년 생산능력이 4.1% 확대될 것으로 예상됐으나 2018년에는 2016-2022년 3.6% 확대에 그치고 수요신장률 역시 3.8%에서 3.6%로 둔화될 가능성이 높게 나타나고 있다.
중국은 수요신장률이 4.3%로 변화하지 않았고 인디아는 6.7%에서 7.1%로 상승함에 따라 아시아 전체의 수요신장률도 4.8%에서 5.0%로 상승했다.
중국은 2022년까지 GDP 성장률이 6%대를 유지하나 PE 수요신장률은 5.0%로 GDP 성장률을 하회할 것으로 예상되고 있다.
선진국은 시장이 이미 성숙된 영향으로 범용수지 수요가 GDP 성장률 수준으로 증가하지 않으나 중국 등 신흥국은 일반적으로 GDP 성장률에 대한 탄성치가 1 이상으로 범용수지 수요신장률이 GDP 성장률보다 높은 것으로 분석되고 있다.
그러나 중국은 개인소비가 GDP에서 차지하는 비중이 37-38%로 일본 60%, 미국 70%에 비해 지나치게 낮아 일반론을 적용하기 어렵고, 정부도 기본적으로 내수 확대에 중점을 두고 지속가능한 성장을 추구하고 있어 GDP 성장률이 둔화돼도 범용수지 수요는 증가할 것으로 판단되고 있다.

북미·중동산 과잉물량 유입 불가피…
아시아 PE 시장은 2016년 생산능력이 세계 전체의 37%를 차지해 소비비중 48%에 비해 크게 낮았다.
이에 따라 중동 등에서 수입하고 있으며 2022년에도 큰 변화 없이 생산능력 비중 38%를 유지하나 소비비중은 51%로 확대됨에 따라 공급부족이 심화될 것으로 예상된다.
중국은 2016-2022년 수요가 연평균 5.0% 증가하나 생산능력은 4.3% 확대에 머무르고, 인디아는 수요가 7.1%, 생산능력이 9.5% 확대되나 영향은 미미할 것으로 예측된다.
중국에서는 CTO 플랜트 건설이 잇따르고 있으나 효율성이 의문시되고 있다.
에틸렌 30만톤, 프로필렌(Propylene) 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 2018년부터 ECC(Ethane Cracking Center)가 신규 가동함에 따라 글로벌 시장에 큰 영향을 미칠 것으로 판단된다.
북미는 국제유가가 하락하며 일시적으로 신증설 프로젝트를 재검토했으나 다시 본격화돼 2016-2022년 에틸렌 생산능력이 876만톤, PE가 약 470만톤 확대될 것으로 예상되고 있다.
반면, PE 수요는 173만톤 증가하는데 그쳐 수출을 300만톤 이상 늘려야 것으로 예상되고 있다.
2020년 완공을 목표로 하고 있는 ECC 프로젝트는 대부분 확정적이며 2021년 이후 진행되는 프로젝트에 대한 발표도 잇따르고 있다.
에탄 베이스로 유도제품은 PE를 중심으로 EO(Ethylene Oxide), EG(Ethylene Glycol), VCM(Vinyl Chloride Monomer) 등으로 제한되고 있다.
중동도 에틸렌 생산능력을 876만톤, PE를 260만톤 확대할 것으로 예상되고 있다.

중동 신증설에 중국 석탄화학도 변수로…
중국을 포함한 동북아시아는 생산능력 증가율이 2015-2021년 연평균 2.9%에서 2016-2022년 1.8%로 크게 둔화될 것으로 예상된다.
중국은 증가율이 4.3%로 변함이 없으나 한국, 일본, 타이완은 신증설이 없고 인디아도 12.9%에서 9.5%로 둔화될 것으로 파악되고 있다.
에틸렌 프로젝트는 국제유가 폭락, 나프타 수급 완화에 따른 국제가격 하락 등으로 투자효율을 재검토하기 위해 프로젝트를 연기하거나 중단하는 사례가 속출했으나, 미국은 투자효율이 악화됐음에도 에탄을 처리할 필요성이 있기 때문에 신규 에틸렌 프로젝트를 차질 없이 추진하고 있다.
2020년까지 가동 예정인 프로젝트가 진행되고 있고 2021년 이후 프로젝트도 잇따라 발표되고 있다.
중국 역시 원유 수입의존도를 낮추기 위해 석탄 활용이 필수적이기 때문에 석탄화학을 강화하겠다는 방침을 고수하고 있다.
중국은 석탄화학을 중심으로 한 내륙지역의 발전, 해외와 연결되는 연안지역의 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, 이네오스(Ineos) 등 미국에서 에탄을 수입해 원료로 사용하는 설비가 늘어나고 있다.
그러나 에탄 활용이 어려운 노후설비들은 생산중단이 불가피해지고 있다.
이에 따라 유럽은 2022년 PE 생산능력이 1413만톤으로 축소됨에 따라 수요 1919만톤을 커버하기 위해 북미 및 중동산 수입을 늘릴 것이 확실시된다.
반면, 중동은 2022년 생산능력이 2180만톤에 달하나 수요는 492만톤에 불과해 최대 1690만톤을 수출할 것으로 예상된다.
북미도 811만톤을 수출해야 하기 때문에 총 2500만톤 가량을 아시아, 유럽, 남미로 수출할 것으로 예측된다.
중국은 2016-2022년 에틸렌 생산능력을 921만톤 확대하나 PE는 472만톤 확대에 머무를 것으로 예상되고 있다. 에틸렌 수요는 일반적으로 PE용이 60% 수준을 차지하고 있다.
중국은 PVC(Polyvinyl Chloride) 대부분을 석탄계 카바이드(Carbide) 공법으로 제조하기 때문에 PE용 비중이 66%로 높았으나 PVC는 생산능력이 과잉상태에 이르러 신규 프로젝트가 중단되고 있으며 SM(Styrene Monomer), EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 수요도 증가해 PE 비중이 51%로 하락했다.
다만, CTO, MTO(Methanol to Olefin)가 확대되면 유도제품 대부분을 PE 생산에 집중할 것으로 판단된다.

미국산 유입에 나프타 경쟁력 회복으로…
미국은 2017년 여름 텍사스(Texas) 지역을 강타한 허리케인 하비(Harvey)의 영향으로 ECC 프로젝트 가동이 2018년 이후로 연기돼 PE 시장의 충격이 늦춰지고 있다.
글로벌 PE 시장은 북미, 중동이 수출국, 아시아, 유럽, 남미는 수입국으로 자리 잡고 있다.
북미는 2016-2022년 PE 수출이 500만톤 증가할 것으로 예상되고 있으며 신규 플랜트는 대부분 중남미 및 유럽 수출을 추진하고 있다. 중남미는 경제 침체에서 벗어나 서서히 호전되고 있음에도 석유화학 수요가 크게 신장하지 않고 있다.
유럽에서는 미국산 에탄을 수입해 코스트를 절감하거나 에틸렌 원료 경질화를 위해 프로판(Propane) 사용비율을 높이는 곳이 있는 반면 아무런 대응이 불가능한 곳은 석유화학 사업에서 철수할 수밖에 없는 것으로 판단되고 있다.
이에 따라 유럽은 2022년까지 PE 생산능력이 줄어들 것으로 예상되고 있다.
글로벌 PE 시장은 중동 수출비중이 압도적으로 높았으나 앞으로는 북미가 서서히 잠식하면서 중남미, 유럽 뿐만 아니라 아시아에도 수출할 것이 확실시되고 있다.
아시아에서는 중국이 최대 수입국으로 자리 잡고 있다.
중국은 PE 공급부족 심화에 따라 수입량이 2016년 964만톤에서 2022년 1383만톤으로 증가할 것으로 예상되고 있다.
인디아는 수급타이트가 계속되나 부족물량이 감소하고 아세안은 말레이지아, 타이 신증설의 영향으로 공급량이 늘어 수출을 확대할 것으로 예상되고 있다.
동남아시아 에틸렌 가격은 2016-2017년 강세를 유지함에 따라 PE와의 스프레드가 축소됐으나 나프타와 PE의 스프레드는 톤당 600달러 이상을 확보했다.
이에 따라 에틸렌을 외부에서 조달하고 있는 PE 생산기업은 어려운 상황이 이어졌으나 나프타부터 수직계열화하고 있는 곳은 수익성이 양호했던 것으로 판단된다.
MTO는 에틸렌 코스트가 높아 PE를 수직계열화한 곳도 경제성이 악화돼 안정가동이 어려운 것으로 파악되고 있다.
아시아 PE 시장은 2018년 이후 미국산 유입이 가속화될 가능성이 높아 경쟁 심화가 확실시되고 있다.

표, 그래프: <글로벌 GDP 성장률 전망, 아시아 PE 수요 전망, 글로벌 PE 수요 전망, 글로벌 PE 생산능력, 아시아 PE 생산능력, 글로벌 PE 수급밸런스 전망, 아시아 PE 수급밸런스 전망, 아시아 PE 가격동향>

<화학저널 2018년 10월 15일>