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금호석유, 시스템 하우스 사업 진출설 ‘솔솔’

금호석유화학이 ‘시스템 하우스’ 사업에 진출할지 주목된다. 시스템 하우스는 폴리올(Polyol)과 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI) 등의 원료에 첨가제를 혼합해 ‘고객 맞춤형 폴리우레탄(PU)’을 생산하는 설비를 가리킨다.

금호석유화학 연구소 관계자는 최근 화학경제연구원이 개최한 ‘제5회 CMRI 석유화학 컨퍼런스’에서 ‘PPG 시장동향 및 다운스트림(PU) 제품 전략’에 대한 강연을 진행하며 “중국 쪽에 시스템 하우스를 계획하고 있고 향후 사용자 기반으로 폴리올 시스템이 간다면 이익률이 높은 사업이 될 것”이라고 말했다.

PU는 자동차 시트, 쿠션, 범퍼, 천장 등을 비롯해 건축·냉장용 단열재에 주로 사용된다. 특히 자동차 부품에 적용되며 자동차 생산 공장 인근에 맞춤형 공장 설비를 갖추는 추세를 보이고 있다. 시스템 하우스 방식으로 사업에 뛰어들면 고객사를 먼저 확보한 다음 생산설비를 짓는 형태라 수익의 안정적인 창출이 가능하다.

국내에선 SKC와 일본 미쓰이화학의 합작사인 MCNS가 시스템 하우스 사업을 활발히 하고 있다. SKC는 현재 11개 수준인 시스템 하우스를 향후 5년 안에 러시아, 베트남, 터키 등지로 확대하며 19개까지 늘릴 계획이다.

금호석유화학은 이미 PU의 원료가 되는 PPG나 MDI를 생산하고 있어 쉽게 시스템 하우스 사업에 뛰어들어 다운스트림을 확대할 수 있을 것으로 보인다. 금호석유화학은 PPG는 자체 생산하고 있고, 계열사인 금호미쓰이를 통해 MDI를 생산 중이다. 이를 활용한 사업 진출은 고부가가치 제품을 만들어 수익성을 높일 수 있을 것으로 예상된다.

만약 금호석유화학이 이 시장에 진출할 시 국내 사업자가 확대되며 글로벌 시장에서의 경쟁력이 향상될 것으로 보인다. 다만 증설을 통한 물량 경쟁이 아니기 때문에 초기 단계에선 큰 영향은 없을 것으로 전망된다.

하지만 회사 측에서는 공식화된 진출 계획이 없다고 설명했다. 회사 관계자는 “구상은 해볼 수 있지만 아직 전혀 공식화된 부분이나 진행되는 사안이 없다”고 말했다.

우리 몸의 70%는 물로 이루어져있습니다. 우리의 소지품의 70%도 ‘무엇’으로 이루어져있습니다.
핸드폰으로 이 글을 보고 계시는 분은 아마 보호필름을 만지고 있고, 컴퓨터로 이 글을 보고 계시는 분은 마우스를 만지고 있을 것 같은데요! 보호필름과 마우스도 ‘무엇’에 속합니다. 우리 일상생활의 물과 공기와 같은 존재, 그 ‘무엇’에 대해서 알아보겠습니다.

‘무엇’은 바로 석유화학제품입니다. ‘석유화학’은 위의 이미지처럼 생활에 깊게 자리하지만 또 그만큼 잘 모르는 분야가 아닌가 생각합니다. 석유가 어떻게 안경(플라스틱)이 되고 옷(합성섬유)이 되고 가방(인조가죽)이 될까요? 오늘은 석유정제의 과정과 원료별 공정의 차이까지 알아보도록 하겠습니다.
 
석유화학산업은 나프타 또는 천연가스를 원료로 합성수지, 합성섬유, 합성고무 및 각종 기초 화학제품을 생산하는 산업입니다. 국내의 경우, 기초화학제품을 생산하는데 주로 나프타를 이용합니다.

그럼 나프타는 어떻게 얻나요??

출처 : 한국석유화학협회(KPIA)

나프타를 얻기 위해서는 원유를 정제해야 합니다. 원유는 육지나 바다에서 퍼 올린 석유인데 이는 탄소와 수소의 화합물과 소량의 불순물(황이나 질소 등)이 섞여있는 액체 혼합물입니다. 원유 안에 있는 구성성분끼리 분리하려면 각 물질의 끓는점 차이를 이용하는 분별증류를 합니다. 원유를 분별 증류탑에 넣고 가열하면 끓는점이 낮은 가스는 가장 먼저 끓어서 꼭대기에 도달하지만, 끓는점이 높은 물질들은 중간에 다시 액체가 되어 떨어집니다. 끓는점에 따라 나눠진 칸막이가 있어서 가스, 나프타/휘발유, 등유, 경유, 중유 순으로 분리됩니다.

나프타는 원유를 분별 증류할 때 30~180℃ 사이의 온도에서 액체로 생성되는 혼합물로서 중질 가솔린이라고도 합니다. NCC(Naphtha Cracking Center)공정으로 나프타를 고온에서 분해하여 에틸렌(C2), 프로필렌(C3) 등 기초유분을 생산합니다. 기초유분으로 중간원료를 거친 후 합성수지, 합섬원료, 합성고무 등 기초 화학제품을 생산합니다. 기초화학제품이 가공을 거치고 완성된 최종제품이 우리 손 안으로 들어옵니다.

석유화학산업의 원료별 삼총사, NCC/ECC/CTO

현재까지 석유화학산업은 원유 정제과정에서 생산되는 부산물인 나프타를 기반으로 해왔습니다. 그러나 최근에 석유 자원의 점진적 고갈과 고유가시대의 도래로 대체 원료에 주목하기 시작했습니다. 특히 미국의 셰일가스 생산 확대와, 환경 규제의 강도가 상대적으로 낮은 중국의 석탄 기반 화학 제품 생산 기술 발전으로 주로 석유를 원료로 하는 석유화학산업의 구도가 변화하고 있습니다. 

석유화학산업의 기초유분 생산공정은 원료에 따라 크게 3가지로 구성됩니다.
석유를 사용하는 NCC(Naphtha Cracking Center)와 천연가스를 사용하는 ECC(Ethane Cracking Center), 그리고 석탄을 사용하는 CTO(Coal to Olefin)로 나뉩니다

(1) NCC(Naphtha Cracking Center)공정

출처 : 한국석유화학협회(KPIA)

나프타를 이용한 NCC공정은 나프타에 열을 가해 탄화수소로 분해한 후 냉각, 압축, 분리 등의 과정을 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔 등 기초유분을 생산하는 공정입니다. NCC 공정은 우리나라를 비롯한 아시아 및 유럽의 비산유국이 주로 운영하고 있습니다. 나프타는 원유 정제 과정에서 추출되는 원료이므로 NCC공정을 통해 생산된 석유화학 제품의 가격은 국제유가에 연동됩니다. 유가가 낮을수록 나프타를 원료로 하는 석유화학산업은 높은 경쟁력을 유지할 수 있습니다. NCC공정은 나프타를 주원료로 사용하므로 제조원가는 상대적으로 높으나, 에틸렌(C2)부터 프로필렌(C3), 부타디엔(C4) 그리고 BTX(C6)까지 다양한 제품의 생산이 가능한 장점을 가지고 있습니다.

(2) ECC(Ethane Cracking Center) 공정

ECC공정은 채굴된 천연가스를 천연가스액(Natural Gas Liquid, NGL)상태로 변환한 후 분별공정을 거쳐 산출된 에탄가스를 이용해 주로 에틸렌(C2)을 생산하는 공정입니다. ECC공정은 현재 에틸렌(C2) 공급원 중 원가 경쟁력이 가장 높은 공정으로서 주로 중동과 북미 지역에 많이 지어져 있습니다. 과거 중동을 제외하고는 천연가스 가격이 나프타보다 비싸서 미국 등 북미 지역 기업들은 ECC설비를 폐쇄해 왔습니다. 하지만 2000년대 중반 이후부터 수평시추기술과 수압파쇄공법이 개발되면서 미국은 셰일가스를 본격적으로 상업생산하기 시작해 2009년, 최대 천연가스 수입국에서 러시아를 제치고 세계 최대 천연가스 생산국으로 등극하였으며 2010년에는 수출국으로 전환했습니다. 미국은 저가의 셰일가스를 활용하여 ECC공정의 가격 경쟁력을 갖추었습니다. 한편, 제품 생산 다양성 측면에서는 에틸렌(C2) 생산 비중이 75%수준에 달해 NCC에 대한 경쟁력이 제한적입니다.

(3) CTO(Coal to Olefin)공정

CTO공정은 이름 그대로 석탄을 원료로 올레핀을 생산하는 공정으로 석탄을 가스화해 합성가스를 생성한 후 메탄올로 전환하고 이를 이용해 올레핀을 제조합니다. 이에 반해 석탄에서 출발하지 않고 외부에서 조달한 메탄올(주로 천연가스 기반)로부터 올레핀을 생산하는 공정도 있는데 이를 MTO(methanol to olefins) 공정이라 합니다. 값싼 석탄에서 출발한 CTO공정이 메탄올에서 출발한 MTO공정보다 원가경쟁력이 우수합니다. CTO공정은 국제유가의 급등으로 주목받기 시작했으나, 과도한 용수 사용, 대량의 온실가스 배출 등 환경오염 문제가 있어 상대적으로 환경규제가 덜한 중국, 인도 등 신흥 개발도상국에서 관련 프로젝트를 진행해 왔으며 중국은 실제 상업 가동에 성공했습니다. 한편 CTO공정은 석탄을 원료로 하므로 나프타 및 천연가스 대비 가격 경쟁력은 높으나, 에틸렌(C2)과 프로필렌(C3)만 생산 가능해 제품 생산의 다양성 측면에서는 경쟁력이 낮습니다.

지금까지 석유화학산업의 생산 공정별 차이점에 대해서 알아봤습니다. 석유화학산업의 원료는 석유뿐만 아니라 가스와 석탄 같은 비석유계 원료에서도 생산될 수 있다는 점을 알아 두시기 바라겠습니다.