석유화학산업이라는 말은 주변에서 한 번쯤은 들어봤을 흔한 단어입니다. 그런데 막상 누군가 석유화학산업에 대해서 물어본다면 여러분은 어떤 대답을 해주실 건가요? 우리 주변에서 흔하게 접할 수 있는 다양한 석유화학제품이 존재하지만 막상 설명하려고 하면 막막하기만 합니다. 한국석유화학공업회(KPIA)에 따르면 우리 몸은 70%가 수분으로 이뤄져 있고, 우리가 지니고 다니는 소지품의 70%는 석유화학제품으로 이뤄져 있다고 합니다. 소지품에서만 70%라니 일상생활에 사용하는 다양한 제품까지 포함한다면 24시간 우리는 석유화학제품 없이는 아무것도 할 수 없을 것 같습니다.
석유화학산업은 이렇게 우리의 일상과 밀접한 관계를 맺고 있음에도 불구하고, 석유화학 분야가 가지고 있는 전문적인 이미지 때문인지 많은 사람들이 석유화학에 대한 이해가 부족한 것 같습니다. 그래서 오늘은 한화케미칼과 함께 석유화학에 대해서 알아보려고 합니다. 우리 주변에서 곳곳에 숨어있지만 우리가 모르고 지나치고 있는 석유화학산업에 대해서 지금부터 알아볼까요?
석유화학산업에 대해서 이야기하면서 기초가 되는 석유를 빼놓을 수는 없겠죠? 과거부터 지하자원은 산업화 세계에서 가장 중요한 에너지원으로 여겨지고 있습니다. 과거에는 석탄이 제1의 원료이자 에너지원이었지만, 20세기 중반에 들어서면서 석유와 천연가스의 의존도가 높아지기 시작했습니다. 특히 검은색 황금이라고 불리는 석유는 난방유, 가솔린, 디젤의 원료일 뿐만 아니라 화학산업의 기본 원료이기도 합니다. 이런 석유가 인류 문명사에서 중요성을 갖게 된 것은 19세기 후반에 석유를 연료로 하는 내연기관이 잇달아 발명되면서부터 였습니다. 특히, 제2차 세계대전 후에는 에너지의 수요증대 및 석탄의 공급 한계 등의 다양한 이유로 석탄에 의존하던 많은 국가들이 석유를 공업용 연료로 대량 사용하게 되면서 석유의 수요가 급증하기 시작했습니다.
▲ 석유화학 및 수요산업의 생산계통도(출처: http://www.kpia.or.kr/)
석유화학산업이란 석유나 천연가스를 원료로 하여 연료 및 윤활유 이외의 용도로 사용되는 석유화학제품을 만드는 산업을 가리키는 말인데요. 좀 더 자세히 설명하자면 납사와 같은 석유제품이나 천연가스를 원료로 하여 에틸렌, 프로필렌, 벤젠, 톨루엔 등 기초유분을 생각하고 이들 제품을 원료로 하여 합성수지, 합성섬유 원료, 합성고무, 기타 정밀화학 중간재 및 화성품을 제조하는 산업이라고 할 수 있습니다. 석유화학산업은 기초산업이기 때문에 만들어진 제품이 독립적인 완제품으로 판매되는 것이 아니라, 자동차, 건설, 섬유 산업 등의 소재로 사용됩니다. 그렇다 보니 일상생활에서 쉽게 눈으로 확인할 수 있는 최종 제품과 그 원료인 석유화학제품을 연상시키기에는 어려움이 따르는 것이 사실입니다. 이런 이유 때문에 우리 주변에 석유화학산업 제품이 많이 존재하고 있지만, 인식하지 못하는 것입니다. 석유화학산업에 대해서 자세히 설명 못 하게 되는 이유도 비슷한 경우겠지요.
▲ 석유화학제품의 제조공정(출처: http://www.kpia.or.kr/)
석유의 탄화수소 성분은 파라핀류, 올레핀류, 방향족 제품의 순으로 분해성이 좋으며, 또 분자량이 큰 것일수록 잘 분해됩니다. 그런 이유에서 석유는 고온이 될수록 안정화 되며 석유화학 공업의 원료로써 유용한 화합물인 에틸렌, 프로필렌, 아세틸렌 등을 쉽게 추출할 수 있다고 합니다. 석유화학제품 생산의 기본이 되는 원료 분해는 위 사진에서 볼 수 있는 것처럼 분해공정, 급랭공정, 압축공정, 분리정제공정 단계를 거쳐 이뤄집니다.
급랭공정 분해로에서 나온 물질을 약 400도와 200도로 두 차례 급랭하여 가솔린 정류탑으로 보냄
압축공정 경제적 분리를 위해 분해가스를 압축. 약 36기압까지 압축
냉동공정 수분이 제거된 기체를 프로필렌과 에틸렌 냉매에 의해 단계적으로 냉각시켜 응축물 분리
분리정제공정 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등 석유화학 기초유분의 원료 생산
1. 콤비나트(kombinat) 산업
콤비나트라는 말은 생소하시죠? 1928년 소련의 경제 개발 계획에 의해서 우랄의 철광과 쿠즈네츠크의 석탄을 결합한 콤비나트가 시초라고 할 수 있는데요. 기술적으로 연관이 있는 여러 생산 부문이 근접에 입지하여 형성된 기업의 지역적 결합체라고 생각하시면 됩니다. 즉 서로 관련이 있는 몇 개의 기업을 연결하는 하나의 공업지대를 만들어 생산 효율성을 높이는 결합을 말합니다. 석유화학산업은 이런 콤비나트의 대표적인 산업으로써 대단위 설비 투자비용이 요구되는 자본 집약적인 장치산업입니다. 석유화학산업이 콤비나트를 통해 얻을 수 있는 장점은 원재료 확보, 생산 집중화, 유통과정의 합리화 등을 통한 원가 절감이라고 할 수 있습니다.
2. 기초 소재 산업
▲ 기초소재산업으로서의 석유화학산업(출처: http://www.kpia.or.kr/)
산업활동 중 없어서는 안 되는 측면을 가지고 있으면서 산업 구조상 상당한 비중을 차지하고 있는 산업을 기초산업이라고 하는데, 석유화학산업은 이런 특성에 제품이나 기계 등을 만들 때 사용되는 기본 소재를 생산하는 산업입니다. 석유화학산업은 지속적인 연구 개발을 통해 생활용품뿐만 아니라, 자동차, 전기, 건설 등 주력 산업에 직, 간접적으로 원료를 제공하는 중요한 역할을 담당하고 있습니다. 그래서 우리가 일상에서 사용하는 대부분이 석유화학산업과 연관되어 있다고 말해도 과언이 아니라고 할 수 있습니다.
3. 고부가가치 산업
고부가가치 산업은 말 그대로 부가가치가 높은 산업을 말합니다. 부가가치라는 것은 생산 과정에서 새롭게 부가되는 높은 가치를 뜻합니다. 정리해보자면 적은 돈을 투자하여 높은 부가가치를 창출하는 산업을 고부가가치 산업이라고 합니다. 석유화학산업 특성상 설비로 인해 초기 투자비용이 높지만, 건설된 설비에 원료와 에너지만 투입되면 대량의 제품을 생산하여 높은 부가가치를 창출합니다. 실제로 석유화학산업은 원료의 최소 10배에서 최대 100배에 달하는 부가가치를 창출하고 있다고 합니다. 또한 타 산업과 연계되어 다양한 소재로 변형되어 사용되면서 그 가치는 지속적으로 높아진다고 할 수 있습니다.
지금까지 석유화학산업의 기본적인 개념에 대해서 알아보았습니다. 이제는 누군가 석유화학산업에 대해서 물어본다면 쉽게 대답하실 수 있겠죠? 앞에서 알아본 것처럼 석유화학산업은 우리가 알고 있든 모르고 있던 우리 생활 속에 깊숙이 들어와 있습니다. 또한 지속적으로 발전하면서 우리 일상의 더 많은 부분을 담당할 것입니다. 그렇기 때문에 조금만 관심을 가지고 주위를 둘러본다면 다양한 석유화학산업 제품이 눈에 보이실 거에요. 그래도 아직 잘 모르시겠다고요? 그래서 다음 시간에는 한화케미칼 블로그에서 석유화학산업과 연관되어 있는 다양한 산업들에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 석유화학산업에 대한 궁금증이 아직 남으신 모든 분들 기억해두셨다가 꼭 다시 찾아주세요!
석유화학으로 만드는 세상(한국석유화학공업협회 출판, 2009.10)
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