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정유업계, 수소경제 키플레이어 될 수 있을까?

자동차 전기화 따라 전기차 충전기 설치 본격화
복합에너지스테이션 형태로 수소충전소 시범 운영
직접 투자 방식 수소충전소 사업 진출은 ‘미지수’
수소생산·공급 분야서 역량 발휘 가능성



[월간수소경제 이종수 기자] 국내 4대 정유사가 주유소를 활용한 복합에너지스테이션 형태로 수소충전소 설치·운영에 시범적으로 나서고 있다. 주유소 운영 경험이 풍부한 정유사들이 수소충전인프라 시장에도 적극 뛰어들지는 미지수다. 


국내 석유산업은 1964년부터 시작되어 지난해 수출 380억 달러와 매출 110조 원을 달성하는 등 에너지수급 안정과 경제성장에 크게 기여해온 버팀목이며, 현재도 국내 최종에너지 소비의 50%를 차지할 만큼 에너지수급 안정에 큰 역할을 하고 있다.


하지만 최근 석유산업을 둘러싼 글로벌 환경이 빠르게 변화하고 있다. 석유의존도의 지속적인 하락과 함께 국제유가의 불안정성도 높아지고 있다. 미세먼지·온실가스 등 환경 이슈가 부각되면서 석유산업에 대한 규제가 강화되고 있다.


이미 각국 정부는 휘발유와 경유를 연료로 쓰는 내연기관차의 사용규제와 차량 생산에서의 환경규제를 강화하고 있다. 더욱이 내연기관차 판매 금지를 선언하는 국가들이 늘어나고 있다.  


영국은 지난 2월 내연기관차 판매 금지 시기를 2040년에서 2035년으로 앞당긴다고 발표했다. 영국 외에도 지금까지 내연기관차 판매 금지를 선언한 국가는 노르웨이(2025년), 덴마크, 스웨덴, 핀란드, 네덜란드, 아일랜드, 슬로베니아, 이스라엘, 인도, 중국, 독일(이상 2030년), 스코틀랜드(2032년), 프랑스, 스페인, 대만(이상 2040년) 등이다. 


국내 정부는 경유차를 미세먼지의 주범으로 보고 경유차에 대한 규제를 강화하고 있다. 최근 ‘경유차 감축 및 저공해차 확대 로드맵’ 수립 과정에서 사실상 2040년 내연기관차 판매 금지나 퇴출 선언까지 포함하는 방안이 일부 환경단체의 주도로 논의되고 있어 정유업계가 긴장하고 있다. 만약 이런 방안이 현실화하는 경우 전체 석유제품 내수시장에서 내연기관 연료가 절반 이상을 차지하는 정유사에는 치명타가 될 수 있다.  

    



국내외 내연기관차 규제 강화에 따라 전기차, 수소전기차 등의 친환경차 보급이 확대되고 있다. 


이렇듯 석유산업의 환경이 급변하면서 글로벌 석유 기업들은 재생에너지와 수소 분야에 투자를 강화하며 미래를 준비하고 있는 가운데 SK이노베이션, GS칼텍스, S-OIL, 현대오일뱅크 등의 국내 4대 정유사는 탈석유 시대에 대응하면서 지속 성장을 위해 사업투자(포트폴리오) 다각화, 석유제품 고부가가치화, 수출경쟁력 강화 등의 전략을 구사하고 있다. 


그러나 국내 정유사들은 최근 정부가 적극 추진하고 있는 수소경제 분야에 대한 직접적인 투자는 ‘시기상조’로 판단하고 있는 것으로 보인다. 

 

석유화학 부문 투자 강화

우선 국내 정유사들의 상황이 좋지 않은 것은 사실이다. 최근 3년간 미·중 무역분쟁에 따른 석유제품 수요 감소와 국제유가 약세 등으로 인해 수익성과 직결되는 영업이익이 감소하는 추세다. 올해 들어서도 코로나19로 인한 석유 소비 감소와 유가 폭락이 더해지면서 올해 실적도 좋지 않을 것이라는 전망이 나온다. 심지어 업계 일각에서는 대규모 구조조정설도 흘러나오고 있다.     


지난 2016년만 해도 8~9%의 영업이익률을 자랑하며 황금알을 낳는 사업으로 불리던 정유산업은 사실 국제유가와 국제 복합정제마진의 움직임에 따라 실적이 롤러코스터를 타는 불안정한 사업이기도 하다.     

 

정유업계 한 관계자는 “전기차 등 친환경차 보급 확대와 함께 지난해 LPG차 사용규제가 전면 완화된 이후 아직은 LPG차량이 시장에 큰 영향을 미치고 있지는 않지만 어린이 통학버스, 1톤급 소형 트럭에 대한 LPG 사용 의무화가 추진되고 있어 LPG차도 점차 늘어날 것으로 보여 휘발유와 경유 등 석유제품의 성장은 기대하기 힘든 상황”이라고 말했다.


정유사들이 차량용 LPG 공급 사업도 벌이고 있지만 본업이 정유사업이니 만큼 LPG차 확대에 큰 기대를 거는 모습은 아니다. 정유사업의 한계에서 벗어나기 위해 석유화학 사업에 투자를 강화하는 추세다. 석유화학 분야가 다양한 용도로 인해 수요가 많고 정유사업보다 수익성이 좋기 때문이다.


SK이노베이션은 지난 2013년 중국 최대 석유화학기업 시노펙과 함께 중국 우한에 나프타분해시설(NCC)을 건설했다. 2014년에는 인천에 1조6,000억 원, 울산에 4,800억 원을 투자해 파라자일렌(PX) 생산 공장을 설립했다. 




GS칼텍스는 여수 제2공장 인근 약 43만㎡ 부지에 2조7,000억 원을 투자해 2021년까지 연간 에틸렌 70만 톤, 폴리에틸렌 50만 톤을 생산할 수 있는 시설을 짓고 있다. 


S-OIL도 지난해 울산에 5조 원을 들여 석유화학 공장을 준공했다. 또 2024년까지 7조 원을 추가로 투자해 공장을 신설한다. 현대오일뱅크는 자회사 현대케미칼과 현대코스모를 통해 충남 아로마틱 석유화학 공장 증설에 2,600억 원을 투자한다. 

 

수소충전소보다 전기차 충전인프라 집중

국내 정유사들은 석유화학 사업을 강화하며 자동차 전기화(전기차, 수소전기차)에 대응하고, 주유소의 수익성 개선을 위해 주유소 부지에 우선 전기차 충전기를 설치하는 데 집중하고 있다. SK이노베이션의 정유사업을 담당하는 SK에너지의 경우 오는 2023년까지 190개 주유소에 전기차 충전 시설을 갖춘다는 계획이다. 


휘발유, 경유, LPG, 전기, 수소까지 공급하는 복합에너지스테이션 형태로 수소충전소를 설치하는 사례도 생기고 있다.    


GS칼텍스는 서울 강동구 소재의 주유소·LPG 충전소 유휴 부지에 ‘휘발유·경유’ 주유와 ‘LPG·수소·전기’ 충전이 모두 가능한 ‘토탈 에너지스테이션’을 조성 중으로, 올해 개소할 예정이다. 현대차가 투자해 수소충전소를 구축하고, GS칼텍스가 직접 운영하는 방식이다.  




SK에너지도 지난해 11월 평택시, 수소에너지네트워크(하이넷)와 평택시 수소충전소 인프라 조성을 위한 업무협약을 체결하고, 친환경 복합 에너지스테이션 구축에 나섰다. 경기도 평택시 팽성읍에 위치한 SK라인45 LPG충전소 부지 내에 평택시 1호 수소충전소를 설치하며, 올해 상반기 중 운영에 들어갈 예정이다.


SK에너지는 부지 제공과 수소충전소 운영을, 하이넷은 수소충전소 구축과 수소공급을 담당한다.  


현대오일뱅크는 현재 경기도 고양시에 복합에너지스테이션 건립을 추진 중이다. 지난해 6월 국내 최초로 울산에 휘발유, 경유, LPG, 수소, 전기 등 모든 수송용 연료를 한 곳에서 판매하는 복합에너지스테이션을 연 이후 두 번째다. 


특히 현대오일뱅크가 최근 SK네트웍스의 주유소 302개(직영 199개, 임차 103개)를 인수해 SK에너지에 이어 업계 2위로 올라섰고, 인수한 주유소 대부분이 수도권 내 교통 요충지에 있어 복합에너지스테이션 거점을 확보했다는 평가를 받는다.  




S-OIL의 경우 아직은 수소충전소 구축 계획이 전해지지 않고 있지만 최대 주주(63.5%)인 사우디 아람코가 지난해 현대차와 수소에너지 분야 협약을 체결한 만큼 어떤 식으로든 수소충전소 사업에 나설 것으로 예상된다. 아람코는 현대오일뱅크의 2대 주주이기도 하다. 


또한 아람코는 국내 4대 정유사에 원유를 판매하는 큰손이며, 직간접적으로 지분투자와 합작·협력사업 등으로 4대 정유사에 영향력을 행사하고 있어 향후 수소충전인프라 구축에 정유사의 역할이 커질 것이라는 전망이 나오고 있지만, 정유사의 수익성만 놓고 볼 때 적극 나설지는 미지수다.    


당분간은 정유사들이 수소전기차 보급 추세를 지켜보며 주유소 부지를 제공하고 운영하는 방식으로 복합에너지스테이션 형태의 수소충전소를 조금씩 늘려나갈 것으로 보인다. 정유사 중 현대오일뱅크가 적극 나설 것이라는 전망이다. 정유사 입장에서 이런 방식은 직접 투자 형식이 아니라 부지를 제공하고 운영하는 방식이어서 투자 부담이 적고, 수소충전소 운영 경험을 확보할 수 있다는 장점이 있다.  


하이넷, 현대차 등 수소충전소 구축·운영 사업자들도 복합충전소 구축을 위해 도심에 주유소를 보유하고 있는 정유사에 부지 제공을 요청하는 러브콜을 계속 보낼 것으로 점쳐진다. 


특히 도심지의 경우 부지 가격도 비싸고 각종 규제로 인해 단독으로 지을 만한 수소충전소 부지확보가 어렵기 때문에 기존 주유소를 활용하는 복합충전소가 수소충전인프라 확산의 현실적인 방안이기 때문이다. 이미 한국수소산업협회는 한국주유소협회, 한국LPG산업협회와 복합충전소 구축에 관한 협약을 체결하기도 했다.

 

수소충전인프라 직접 투자는 미온적 

일단 정유사들이 주유소 부지를 제공해 복합충전소 형태로 수소충전소를 설치·운영하는 방법으로라도 수소경제에 참여한다는 점에서 긍정적이다. 더 나아가 정유사들이 하이넷 출자, 직접 투자 등을 통해 더 적극적으로 수소충전소 구축에 나서주길 바라는 의견이 많다. 자본력이 있는 대기업인 동시에 에너지기업으로서 주유소를 운영해온 경험을 살리면 정유사들이 수소충전인프라 확산에 상당한 역할을 할 것이라는 기대가 있다. 




그러나 정유사들은 지금은 직접 투자 방식으로 수소충전소 구축에 나설 단계가 아니라고 판단하는 것으로 보인다. 수소충전소 구축비용이 많이 들고 운영 경제성도 없기 때문이다. 


지난해 수소충전소 특수목적법인 하이넷 출범 전에 정유사를 대상으로 수소충전소 사업에 대한 설명과 함께 하이넷 참여를 타진한 것으로 알려졌지만 현재 하이넷에 참여한 정유사는 한 곳도 없다. 


특히 정유사업의 한계에서 벗어나기 위해 석유화학 사업에 거액의 투자를 진행 중인 데다, 최근 몇 년간 영업실적도 좋지 않은 상황이라 수소충전인프라 분야에 대한 신규 투자는 현재로서는 부담이 큰 것으로 보인다. SK에너지를 통해 정유사업을 하는 SK이노베이션은 전기차용 배터리 사업에 집중하며 시설투자를 확대하고 있는 상황이다.    


대한석유협회의 한 관계자는 “최근 정유사들이 수소충전소 설치·운영에 나서기 시작한 것은 이 사업에서 당장 수익을 남기기 위한 것이 아니라 자동차의 전기화에 따라 기존 주유소를 활용한 새로운 비즈니스 모델을 개발하기 위해 시범적으로 하는 차원으로 보인다”라며 “수소전기차가 급속도로 늘어나면 정유사들도 적극 나설 수 있겠지만 당분간은 수소충전인프라를 구축하는 데 투자하기는 힘든 상황으로 보인다”고 말했다. 




그러나 글로벌 에너지전환 추세에 맞춰 국가 차원에서 추진하는 수소경제에서 정유사가 너무 수익성만 따지고 리스크를 회피하는 데 급급한 것 같아 아쉽다는 지적이 나온다. 에너지업계의 맏형다운 역할을 해줬으면 하는 바람에서 오는 아쉬움이다.    


수소업계의 한 관계자는 “하이넷에 참여한 기업들은 수소충전소 사업에서 당장 어떤 수익을 바라고 출자한 게 아니라 장기적인 관점으로 미래 수소경제를 내다보고 초기 리스크와 고통을 분담하자는 차원에서 투자한 것”이라며 “중소기업들도 하이넷에 출자했는데 대기업인 정유사가 너무 수익성만 내세우는 것 같아 아쉬움이 크다”고 말했다. 


정유사가 미래 수소경제에 대비해 선제적으로 나설 필요가 있다는 의견은 전문가들 사이에서도 나온다. 


김재경 에너지경제연구원 박사(석유정책연구팀장)는 지난해 8월 ‘수소경제 활성화 로드맵과 석유산업 대응방향’이라는 보고서를 통해 “국내 정유산업은 이미 전국 각지의 좋은 부지에 설치된 주유소라는 인프라를 이미 확보하고 있으며, 유통체계를 운영해본 경험도 풍부하다”면서 “만일 국내 정유사들이 수소공급과 유통 산업에 기존 직영주유소 유통망과 연계해 진출할 경우 다른 경쟁자보다 우위에 설 가능성이 높다”고 밝혔다.


이미 글로벌 석유기업들은 수소 분야에 선제적으로 투자해나가고 있다. 미국의 경우 셸, BP 등 메이저 석유회사를 중심으로 수소스테이션이 구축·운영되고 있다. 일본 정유사 JXTG에너지도 주유소에 수소충전소를 구축하고 있다. 


2017년 스위스 다보스 세계경제포럼(WEF)에서 출범한 수소 관련 글로벌 CEO 협의체인 수소위원회 회원사에는 사우디 아람코, BP, 셸, 토탈 등 세계적인 석유 기업들도 포함돼 있다.


사우디 아람코는 지난해 6월 현대차와 수소에너지와 탄소섬유 소재 개발 협력 강화를 주요 골자로 한 양해각서(MOU)를 체결했다. 현대차와 아람코는 국내에서 수소공급과 수소충전소 확대를 위해 전략적으로 협력을 강화하기로 했다. 이와 함께 아람코는 현대차의 승용 수소전기차와 수소전기버스를 사우디아라비아 현지에 도입해 실증 사업을 실시할 예정이다. 


아람코는 에어프로덕츠와 협력해 지난해 6월 사우디아라비아의 첫 수소충전소를 개소한 바 있으며, 두 번째 수소충전소 구축을 추진 중이다. 

 

수소생산 분야 역량 발휘 전망

국내 정유사가 수소생산 분야에서도 역량을 발휘할 것이라는 전망이 나온다.   




석유 정제공정과 석유화학제품을 생산하는 과정에서 수소가 발생한다. 지난 2017년 기준으로 국내 수소 생산능력은 연간 192만 톤이지만 실제 수소 생산량은 약 164만 톤이다. 이중 정유공장이나 석유화학업체 등의 자체 소비량 141만 톤을 제외하면 외부(제강·반도체산업, 용접·절단, 광섬유, 유리제조, 식품산업 등)에 유통되어 산업용 원료로 활용되고 있는 수소의 물량은 23만 톤 정도이다.   


김재경 에너지경제연구원 박사는 “수소 활용부문의 성장에 따라 수소 수요가 확대될 경우 국내 정유산업은 별도의 투자 없이도 현재의 수소생산·공급역량을 활용해 수소공급과 판매 비즈니스에 뛰어들 수 있다”라며 “2017년 기준 국내 수소 생산능력이 연간 192만 톤 정도로 추산되지만 그 대부분은 정유공장 내에 있고, 심지어 현재 정유공장 내에는 이러한 추산에 포함되지 않은 유휴 잠재 생산능력도 있다”고 말했다.


김 박사는 이어 “다만 아직 정유업계 입장에서는 ‘수소’ 자체를 여타의 다른 석유제품과 같이 정유산업의 비즈니스 대상 상품으로 취급 자체를 하지 않고 있는 것이 현실”이라며 “만일 LPG 등 여타의 석유제품과 같이 수소의 상품성이 인지될 경우 정유공장은 다른 수소생산 수단에 비해 가장 저렴한 단가로 수소를 대량 생산할 수 있는 잠재적 역량을 지닌 수소생산 공장이 될 수도 있다. 이러한 역량이 발휘될 경우 높은 가격경쟁력을 바탕으로 수소시장 전체를 사실상 정유산업이 주도할 가능성도 배제할 수 없다”고 말했다.


정유사들은 자체적으로 수소를 많이 사용하는 최대 수소 소비처라는 점에서 수소경제 분야 수소생산·공급에 나서는 데 한계가 있다는 입장이다. 정부가 정유사에 수소생산 분야 참여를 제안하고 있지만 난색을 표하고 있는 것으로 전해졌다. 


정유사들은 탄소의 비중이 높아 연비가 좋지 않은 석유제품인 중질유(벙커C유)를 연비가 좋고 가벼운 경질유(휘발유, 등·경유)로 재생산하는 과정에서 다량의 수소를 사용한다. 또 석유제품에서 미세먼지를 유발하는 물질로 알려진 황을 제거하는 과정에서도 수소를 소비한다. 


대한석유협회의 관계자는 “정유사가 필요로 하는 수소의 70%는 자체 석유 정제공정에서 나오는 수소로 충당하고 나머지 30% 정도는 석유화학사에서 구매해 사용할 만큼 수소를 충당하기에 힘이 부치는 상황”이라며 “오히려 정유사보다 수소생산량이 더 많은 석유화학사에 기회가 될 것 같다”고 말했다.  


관련 업계는 정유업계의 이러한 입장은 표면상 이유이고 속내는 수소사업에 대한 불확실성 때문으로 해석하고 있다. 앞으로 수소 수요가 확대되면 정유사들도 언제든 수소생산·공급 분야에 뛰어들 것이라는 전망이 가능한 이유다.   





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