범용 위주 NCC 운영 체제 한계…공급 과잉·수익성↓ 직면
고부가·친환경·AI로 체질 개선…일본 구조 재편 참고해야
“팀코리아 차원 대응해야…민관 ‘공동 구조혁신’ 탈출구”
▲롯데케미칼 여수 공장 전경. 사진=롯데케미칼 제공
최근 중국의 대규모 석유화학 설비 증설에 따른 자급률 상승으로 국내 석유화학 제품 연간 수출량이 점점 줄어들고 있는 것으로 나타났다.
가뜩이나 글로벌 공급 과잉과 국내 기업의 경쟁력 약화가 이어지고 있는 가운데 해외사업 축소까지 겹쳐 국내 석화업계의 구조조정과 고부가가치 사업 전환이 시급하다는 진단이 나온다.
21일 석화업계에 따르면, 최근 국내 석화 제품 수출량은 연간 3700만~3900만톤 수준이지만 중국향 수출 비중은 축소되는 추세인 것으로 확인됐다.
2018년 중국에 관련 제품 1765만톤 어치를 수출했으나 2023년에는 1469만톤으로 17% 가량 줄었다. 2024년에는 1598만톤으로 전년 대비 9% 반등했지만, 과거 수출 물량에는 현저히 못 미치는 수치다. 수출 비중이 줄어들었어도 중국 의존도는 40% 수준으로 여전히 높다.
수출 감소의 주 원인은 중국 설비 증설에 따른 자급률 상승이 꼽힌다. 중국은 2021년부터 글로벌 기업과의 합작을 통해 대규모 에틸렌 설비 증설을 진행 중이며, 이는 2027년까지 이어진다.
2022년 기준으로 중국은 이미 미국을 제치고 세계 1위의 에틸렌 생산 능력인 연 4600만톤을 확보했다. 올해에는 6000만톤, 2027년에는 7200만톤에 이를 것으로 예상된다. 중국의 증설 여파로 글로벌 석화 공급이 수요를 지속적으로 상회할 것으로 보여 수급 불균형 심화와 국내 기업의 입지 위축이 불가피해졌다.
한국의 생산 구조상 핵심은 나프타 분해(NCC) 기반의 범용 제품이다. NCC 공정은 다양한 제품을 유연하게 만들 수 있지만, 유가에 절대적으로 민감해 생산 원가가 높다는 태생적 약점을 갖고 있다. 특히 가격 하락기에는 북미·중동의 '가스 기반'(ECC), 중국의 '석탄 기반'(CTO) 경쟁 업체에 원가 측면에서 압도당한다.
즉, 유가가 100달러일 때 NCC 에틸렌 생산 원가는 ECC 대비 톤당 800달러 이상 비싸다. 러시아-우크라이나 전쟁 등 지정학적 변수까지 더해지며 각종 원료 스프레드는 오히려 심화됐다. 게다가 중국과 중동은 정유 과정 없이 원유를 바로 석화 제품으로 전환하는 COTC(Crude Oil To Chemical) 방식의 통합 설비를 전면에 도입하며 국내보다 더 강한 원가·공정 혁신을 추구하고 있다.
현재 울산·여수·대산 등 핵심 석화 단지는 대부분의 대기업이 중복 투자를 단행해왔다. 구조 전환 없이 과잉 설비둘을 방치하면 가동률 하락과 채산성 악화는 불가피하다. 실제로 주요 NCC 업체 가동률이 2021년 86%에서 2024년 77%로 떨어졌다.
이에 업계를 중심으로 △미사용·노후 공정 폐쇄 △전략적 설비 교환 △기업 간 인수·합병(M&A) △공동 투자 등 집중화나 합리화를 예고하는 움직임이 번지고 있다.
이미 LG화학·롯데케미칼·SKC 등이 일부 해외 사업을 양수·매각하거나 국내 유휴 라인 매각·청산 등 다운 사이징과 포트폴리오 조정을 빠르게 추진 중이다. 하지만 지역 이해 관계·인수자 부족·정부 지원 지체 등 풀어야 할 과제도 산적해 있다.
이와 관련, 일본의 1980~2000년대 불황 구조조정 사례는 중요한 참고 사례가 되고 있다. 일본은 규제 일시 완화와 정부 주도 구조조정 정책, 그룹 내 사업부 통폐합 등으로 중복 투자와 소규모 설비를 줄이고, 범용 중심에서 고부가·정밀 화학 주력으로 전환했다. 이러한 선택과 집중은 장기적으로 일본 석화업계 위기를 극복한 원동력으로 평가받는다.
▲금호석유화학 여수 공장 전경. 사진=금호석유화학 제공
한편, 국내 주요 기업들은 이미 신성장 포트폴리오 중심으로 방향을 틀었다.
LG화학과 롯데케미칼은 2차 전지·첨단 소재·정밀 화학·바이오·플라스틱 재활용 등 고부가 분야로 대규모 투자를 병행한다. SK지오센트릭은 울산 재활용 클러스터·프랑스 아케마 등과 협업한 기능성 폴리올레핀 강화를 추진한다.
금호석유화학은 전기차 타이어용 합성 고무 등 고성능 소재 개발에 집중한다. 에쓰-오일(S-Oil)은 9조원을 들여 샤힌 프로젝트를 추진해 2026년 국내 첫 COTC를 상업 가동함으로써 정유·화학 통합 공정으로 원가 혁신과 탄소 저감 효과를 높인다.
플라스틱 폐기물 문제가 심각해지며, 전 세계적 규제와 순환경제 모델 도입이 가속화되고 있다. 이에 대응해 국내 기업들은 폐플라스틱 열분해·가스화 등 화학적 재활용과 바이오매스 기반 친환경 플라스틱 생산 확대에 박차를 가한다.
물리적 재활용의 품질·범위 한계를 극복하기 위한 이러한 기술 혁신은 자원의 선순환·신 성장 동력 확보에 긴요하다. 실제로 바이오플라스틱·고강도 생분해 소재 시장은 연 20% 이상의 고성장이 예측되고, LG·롯데·SK그룹 계열사들은 대규모 생산 전환 로드맵을 실행하고자 한다.
글로벌 생산성과 품질·안전·친환경 혁신의 한계는 AI와 디지털 전환에서 실마리를 찾고 있다.
최근 쉘·다우·BASF 등 글로벌 선도 화학사들은 AI 기반 예지 보전·공정 자율 제어·품질 자동화·예측·탄소 배출 실시간 모니터링으로 효율과 안전을 극대화하고 있다. LG화학·SK지오센트릭도 예지 보전·불량 예측·공급망 자동화·디지털 트윈 등에 적극적인 모습을 보이고 있다.
AI는 사람의 경험·감각에 의존하던 플랜트 운영을 데이터 기반 의사 결정 체계로 전환시키고, 사업부 전반의 생산성 폭증을 현실화하는 주요 무기가 되고 있다. 나아가 화학 소재 연구개발 과정에서도 고성능 신소재 후보를 빠르게 도출하고, 시장 리스크를 줄이는 쪽으로 범위가 확대된다.
한편 시장과 기업 노력이나 각 개별 기업의 자구책만으로는 한계가 있다는 지적이다. 석화업계 구조조정·통폐합의 핵심에는 중앙 정부 차원의 세제 지원과 규제 완화, M&A에 대한 독점 금지법 예외 등 정책적 뒷받침이 필수적이다.
삼일PwC경영연구원 관계자는 “과거 일본처럼 정책적 불황 카르텔이나 구조조정 인센티브 지급, 설비매각 시 양도소득세 감면 등은 적극 참고해 검토해야 할 대상"이라고 말했다.
이어 “특히 범용품 대체 고부가 시장과 친환경 전환이 장기적 성장동력으로 자리잡을 수 있도록 정부-업계-학계-금융이 유기적으로 협조하는 '팀 코리아 전략'이 어느 때보다 절실하다"고 이 관계자는 부연설명했다.
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