石油化学の大転換
④ 政府と業界が推進する「脱ナフサ」の限界

[비즈한국] 「大山（テサン）1号」プロジェクトの承認を機に、国内石油化学産業の本格的な構造調整が始まった。政府と業界は今回の構造調整を通じて供給過剰問題を解消し、高付加価値・環境配慮型産業へと体質を改善する方針だ。しかし、カーボンニュートラルに向けた実質的な産業転換対策が不十分だとの批判も出ている。構造調整が単なる生産量削減にとどまらず、真の「転換」につながるために何が必要なのかを考察する。

最近のナフサ大混乱は、なぜ石油化学産業が「原料代替」にしがみつくしかないのかを端的に示した。ナフサはエチレンやプロピレンのような基礎油分を作る出発点だ。ここからできた素材がプラスチック容器、自動車部品、電子製品、繊維、包装材へとつながる。言わばナフサが揺らげば、産業全体の原価と供給網が共に揺らぐのだ。実際、今年の中東発の需給不安の中でナフサ価格の急騰と品不足の懸念が高まると、政府は輸入費用の支援まで検討し、業界は代替調達先と原料の多角化に乗り出した。

石油化学業界が今注目する解決策もここから始まる。汎用プラスチック製品の収益性は低下し、炭素削減の圧力は高まる状況で、従来のようにナフサだけに依存して持ちこたえるのは困難だという判断だ。そのため、ナフサをエタン、バイオナフサ、廃プラスチック熱分解油のような代替原料に転換する動きが加速している。工場を丸ごと入れ替える電気NCC（ナフサ分解装置）よりも、既存設備の骨格を維持しながら原料だけを変える方式が、即座に実行可能な現実的な選択肢として浮上したのである。

ただし、原料を変えることが直ちに生存戦略になるわけではない。特にエタンは炭素排出を減らすのには有利だが、生成物がエチレンに偏るため、高付加価値素材へとポートフォリオを広げようとする業界の長期戦略と衝突する可能性がある。原料代替が危機の突破口なのか、それともまた別の汎用製品依存の繰り返しなのかを巡り、石油化学業界の計算は複雑になっている。

クリーン代替原料、どこまで進んでいるか

現在、ナフサを代替するために検討および導入中のクリーン原料としては、エタン、バイオナフサ、廃プラスチック熱分解油などが挙げられる。エタンは米国産のシェールガスなどから抽出される軽質ガスで、従来の一般ナフサと比較して炭素排出量が最大50%低い原料に分類される。バイオナフサは植物性油脂や廃食用油などバイオマスを基盤に生産され、化石燃料の使用を減らす代替案となる。廃プラスチック熱分解油は、回収されたプラスチックを化学的に分解し、再び石油化学原料レベルの精製油に戻す循環経済モデルの一環である。政府もまた、中長期的な高付加価値・環境配慮型への転換に向けて、バイオベース原料への転換や先端素材開発などに大規模な技術開発（R&D）投資を推進する方針を立てた。

国内の石油化学企業は、こうした代替原料導入の加速化のためにインフラに投資している。大山石油化学団地のLG化学、HD現代オイルバンク、ハンファトタルエナジーズの3社は、エタン共同購入のための業務提携（MOU）を締結した。ハンファトタルエナジーズは2030年までに大山団地内にエタンターミナルを構築し、既存設備をエタン分解設備（ECC）へ一部転換してエタンパイプラインを設置する計画を立てた。政府も大山団地エタンターミナルの許認可ファストトラック支援を競争力向上策に盛り込んだ。また、LG化学は忠清南道唐津（タンジン）で廃プラスチック熱分解油工場を推進するなど、化学的リサイクルへの投資を実行している。

LG化学のチャン・ヨンヒ低炭素推進チーム長は「電気NCCは950度に達する超高温環境に耐えうる素材および電気の耐久性検証に長い時間がかかり、これまで燃料として使っていた副生ガス（メタン）が余剰物として残り、これを環境配慮型で処理しなければならない追加課題が発生する」とし、「一方でバイオ原料の活用および廃プラスチックリサイクル製品は相対的に技術成熟度が高く、既存の生産設備を即座に活用できる利点がある」と語った。

注目されるエタン、構造的な限界も

原料代替カードが注目されているが、構造的な限界点も指摘されている。特に温室効果ガス削減の面で好まれるエタンは、国内石油化学業界が早急に推進中の「スペシャリティ（高付加価値製品）」中心の事業再編と方向性が合わない側面がある。

既存のナフサを分解すると、エチレン以外にもプロピレン、ブタジエン、およびベンゼン・トルエン・キシレン（BTX）など多様な連産品や芳香族化合物が生成される。石油化学各社はこれら多様な副産物を加工し、高機能性化学素材および多様なダウンストリーム・スペシャリティ製品を生産することで収益構造を多角化している。一方でエタンは、分解時に主にエチレン単一品目中心に生産されるため、多様な高付加価値副産物を基盤とするダウンストリームの拡張性が限定的である。汎用製品の供給過剰を解消するために構造調整を断行しながらエタン比率を大幅に増やすと、製品ポートフォリオが再び汎用エチレン系に閉じ込められる結果になりかねない。

こうしたエタンECC工程の持続可能性リスクは、エタンガスの本場である米国でも観測されている。グローバルエネルギー企業のシェル（Shell）が米国ペンシルベニア州モナカに総力を挙げて建設した大規模エタンクラッカー施設は、当初の楽観的な収益性予測とは裏腹に、最近はグローバル供給過剰の余波と市況悪化により低迷した実績を記録している。これは、原料単価が安いという利点だけでは、グローバル石油化学市場の構造的停滞と供給の激変を克服することが難しいことを示唆している。

「原料代替に先立ち、プラスチックの削減・再利用が優先されるべき」

エタン以外にバイオナフサや廃プラスチック熱分解油などの環境配慮型原料も、量産および商用化段階では障害が多い。現在、国内石油化学工場の巨大な処理容量を賄うにはこれらの代替原料の絶対的な供給量が圧倒的に不足しており、原料調達の安定性を長期的に確保できるか不透明だからだ。特に熱分解油の場合、技術高度化の費用や良質な廃資源確保のためのコスト上昇などにより、投資の経済性の有無を業界で精密に検討している。

SKジオセントリックは1兆8000億ウォンを投じ、蔚山（ウルサン）尾浦（ミポ）国家産業団地内に熱分解、高純度ポリプロピレン（PP）抽出、PET解重合技術を組み合わせた世界初のプラスチックリサイクル総合団地「蔚山ARC（Advanced Recycling Cluster）」の建設を推進した。完工時には毎年32万トン規模の廃プラスチックを再資源化する予定だったが、急増した投資負担とSKグループの事業構造再編（リバランス）の余波により、竣工日程が無期限延期された。特に提携予定だった米国のピュアサイクル・テクノロジーズが投資を中断することに合意したことで、事業推進の原動力が一時的に弱まり、内部の専担部署の縮小や役員の削減などの構造調整が断行された。

専門家は、単なる原料代替中心政策の限界を指摘する。石油化学産業の持続可能性のためには、プラスチック製品自体の絶対的な生産および消費を減らす「減量」と「再利用」政策が最優先されなければならないというものだ。加工過程でエネルギーを多く消費する化学的リサイクルに先立ち、プラスチックを種類別に収集して細かく砕いた後に熱を加えて再び成形する「機械的リサイクル」体系を整備することが、資源循環と炭素削減という本質的な目的に合致するという指摘だ。

気候ソリューション石油化学チームのチョン・ソクファンチーム長は「既存の原油ベースナフサが採掘および精製過程で温室効果ガスを排出するように、代替原料も調達の起源や製造工程がどれだけクリーンであるかによって実際の削減効果は変わる」とし、「現在の石油化学産業の危機においては、供給過剰である物量生産中心の政策ではなく、減量と再利用、機械的リサイクルが優先されるべきだ」と強調した。