화학공학과에서 자주 듣는 질문 중 하나는 '석유는 언제쯤 고갈될까'이다. 흥미로운 사실은 2018년 원유의 가채연수(확인 매장량을 현재의 연간 생산량으로 나눈 값으로 앞으로 채굴 가능한 기간을 의미)는 50년인데, 30년 전에 예상한 가채연수는 43년이었다. 매년 엄청난 양의 석유가 사용되지만, 매장량은 오히려 늘어난 이유는 무엇일까? 매장량의 간단한 정의는 '불확실성 없이 검증된 기술로 상업적으로 생산할 수 있는 양'이다. 반면, 시추로 확인했지만 상업적으로 생산하기 힘든 경우 '발견 잠재 자원량'이라고 하며, 석유가 있을 가능성은있지만 시추로 확인하지 못한 경우를 '탐사 자원량'이라고 한다.
두 자원량은 매장량에 포함되지 않지만 유가 상승, 정부 규제 완화, 또는 생산기술 발전에 따라 매장량으로 편입될 수 있다. 게다가 석유자원 개발 회사가 원활한 회사 운영을 위해 40~50년간의 매장량을 확보하기 때문에 그동안 가채연수는 40~50년으로 유지돼 왔다.
석유란 무엇일까
석유(petroleum)는 암석을 뜻하는 그리스어 petro와 기름을 뜻하는 라틴어 oleum이 합쳐져 만들어졌다. 정제하지 않은 석유를 원유라고 하며, 이를 증류와 같은 정유공정을 통해 만든 제품을 석유제품이라고 한다. 석유는 탄소 87~83%, 수소 14~10%, 질소 2.0~0.1%, 산소 1.5~0.05%, 황 6~0.05%, 금속(바나듐, 니켈, 철 등) 1000ppm 이하 질량비율로 이루어져 있다. 석유는 액체이므로 수송 및 사용이 용이하고 열량이 높고 불순물이 적어 완전연소가 가능한 장점이 있다.
정유산업: 끓는점 차이로 제품을 나누다
정유산업은 정육점과 비슷한 특징을 가진다. 정육점에서는 도축된 소를 뼈와 근육을 기준으로 안심, 등심, 채끝, 목심 등으로 분할한다. 그리고 과도한 지방 덩어리나 근막 등 불필요한 성분은 제거해야 한다. 소의 부위가 연속적인 것처럼 석유도 분자량이 작은 물질부터 큰 물질까지 연속적인 혼합물로 간주한다. 원유가 처음 분리되는 곳은 상압증류시설이다. 대략 350~360도 수준으로 가열해 성분들의 끓는점 차이에 의해 LPG, 나프타, 휘발유, 등유, 경유, 중유, 아스팔트로 분리한다. 그리고 석유제품에 포함된 미량의 불순물들은 다음 공정의 촉매를 비활성화하거나 장치 부식을 일으키기 때문에 제거 과정이 필요하다.
중질유 분해시설: 아스팔트에서 경유를 만들다
원유를 상압증류탑에서 단순 정제하면, 생산되는 제품 중 40~50%는 벙커C유 등 중질유(heavy oil) 제품이 생산된다. 중질유에 포함된 불순물은 환경오염을 일으키기 때문에 수요가 점점 감소하고 있다. 따라서 수요가 적은 중질유보다 경질유(light oil)를 더 생산할 수 있다면 기업의 수익성은 증가할 것이다.
상압증류탑 바닥에서 나오는 중질성분은 감압증류탑에 투입된다. 에베레스트산에 올라가면 기압이 감소해 물이 100도가 아닌 80도에서 끓듯이 진공상태에서 열을 가하면 중질유의 추가 분리가 가능하다. 즉, 끓는점이 높은 성분들을 분리하기 위해 열을 더 가하는 것이 아니라 압력만 감소시켜 한 번 더 분리하는 것이다. 이는 열분해를 방지할 수 있는 장점이 있지만, 낮은 압력 조건에서 증기의 부피가 증가하므로 더 큰 증류탑이 필요한 단점이 있다. 감압증류탑 바닥에서 나오는 물질을 감압잔사유라고 하며, 원유 중 가장 비점(끓는 점, 565도 이상)이 높고 불순물이 많기 때문에 처리하기 매우 힘들다. 대표적인 처리 기술은 용매추출, 열분해, 수소첨가분해 방식 등이 있다. 용매추출 방식은 용매로 고비점과 저비점 성분을 물리적으로 분리하는 기술이다. 열분해 및 수소첨가분해 방식은 화학반응이 수반되어 고비점 성분을 저비점 성분으로 전환한다. 특히 수소첨가분해 방식은 열분해 방식보다 액체유분을 더 많이 얻을 수 있지만, 투자비 및 운영비가 높은 단점이 있다. 참고로 2010년에 국내 정유회사가 아시아 최초, 세계에서 7번째로 감압잔사유 수소첨가분해 시설에 2조2000억원을 투자해 완공한 사례가 있다.
중질유 처리 비율이 높은 회사는 고유가 시대에 저렴한 중질 원유를 가지고 고부가 제품을 많이 만들 수 있어 수익성이 좋다. 하지만 저유가 시대에는 투자 및 운영비가 높은 중질유 처리설비보다 상압증류시설을 확장해 원유를 대량 정제하는 것이 유리할 수 있다. 끊임없이 변화하는 상황 속에서 정유회사들은 상황에 맞게 다양한 전략을 취하고 있다.
국내 5대 수출산업인 정유업
최근 코로나19 및 전기차, 수소차로 인해 정유산업은 큰 변화를 맞이하고 있다. 석유제품이 2019년 5대 수출품목인 만큼 정유산업은 우리나라에 매우 중요한 산업이다. 국내 정유회사들은 그동안 많은 위기를 잘 극복해왔고 빅데이터, 인공지능, 사물인터넷 등 새로운 기술들을 접목해 경쟁력을 갖춰 나갈 것으로 기대한다.
√ 기억해주세요
김두욱
한국에너지기술연구원
선임연구원
정제하지 않은 석유를 원유라고 하며, 이를 증류와 같은 정유공정을 통해 만든 제품을 석유제품이라고 한다. 원유를 상압증류탑에서 350~360도 수준으로 가열해 성분들의 끓는점 차이에 의해 LPG, 나프타, 휘발유, 등유, 경유, 중유, 아스팔트로 분리한다. 석유제품이 2019년 5대 수출품목인 만큼 정유산업은 우리나라에 매우 중요한 산업이다.
중국 전기차 기업 BYD의 중형 세단 씰(SEAL)이 한국 시장에 곧 상륙한다고 합니다. 국내에서 주행 실험 중인 씰을 봤다는 글이 온라인 커뮤니티에 올라오면서 알려졌죠. 처음 보는 차라고 해도 중국산이라면 관심을 끄기 일쑤였는데, 지금은 그렇지 않습니다. 미국 테슬라를 추격하는 BYD라는 인식이 확산돼 국내에서도 관심이 높아졌어요. 영국 자동차 회사 로터스를 인수한 중국 지리차의 한국 프리미엄 전기차 시장 진출도 초읽기에 들어갔습니다.한 수 아래라 여겨졌던 중국 제조업이 전자제품, 조선 등 노동집약산업뿐 아니라 최첨단 분야에서 한국을 맹추격 중입니다. 기술력만큼은 미국 턱밑까지 갔다는 평가도 많고, 한국을 추월한 분야도 속속 나옵니다. 중국 전자업체 샤오미의 제품을 두고 한때 ‘대륙의 실수’라고 말하기도 했죠. 생각보다 뛰어난 품질에 놀라면서도 기술력을 살짝 얕보는 듯한 표현이었는데요, 이제는 옛말이 됐습니다. 전기차, 반도체, 로봇, 인공지능(AI) 서비스 등에 이르기까지 중국 제조업이 한국은 물론, 일본도 앞지르고 있습니다. 가히 ‘차이나 테크의 역습’이라 부를 만합니다.중국은 미국의 첨단산업 수출 규제, 부동산 경기 침체와 청년실업, 사회주의 이념 강화 등으로 경제가 어려움 속에 있습니다. 이런 와중에 첨단산업은 어떻게 성장세를 이어가는지, 새로운 국가 전략이라는 ‘신품질 생산력’과는 어떻게 연관되는지 4·5면에서 살펴보겠습니다.미국 턱밑까지 추격한 중국의 첨단 기술력'제조강국'서 '신품질'로 전략 업그레이드중국이 세계 슈퍼파워로 우뚝 일어선 것을 ‘대국굴기(大國起)’라고 합니다. 강대국으로 도
테샛관리위원회는 지난 6월 29일에 시행한 테샛 89회 성적 평가 회의를 열고 부문별 성적 우수자를 확정해 테샛 홈페이지에 공지했다.상황판단 영역 까다로워경제이론 영역에서는 ‘물가안정목표제와 관련한 설명 중 옳지 않은 것’을 고르는 문항의 정답률이 30%대로 낮았다. ⑤번 “물가안정 목표 기준을 기존보다 높게 잡으면 중앙은행은 긴축적 통화정책의 의지를 보이는 것이다”가 정답이다. 물가안정목표제는 물가안정을 통화정책의 직접적인 목표로 삼는 것으로, 직접 방식이라고 한다. 중앙은행이 명시적 인플레이션 목표를 사전에 설정해 대외적으로 밝힌 후 중간 목표 없이 각종 통화정책 수단을 통해 최종 목표(물가 안정)에 도달하려는 통화정책 운용 방식이다.(④번) 이를 통해 국민이 중앙은행의 목표를 이해하기 쉽다.(①번) 또한 물가에 대한 예측 가능성을 높이고(③번) 인플레이션 변동성을 낮출 수 있다.(②번) 중앙은행이 인플레이션 목표치를 2%에서 3%로 올린다고 가정하면, 중앙은행이 이전보다 물가상승을 용인하는 것으로 확장적 통화정책의 의지를 보이는 것이다.경제 시사는 미국 뉴욕 증권 시장에 상장된 30개 우량 기업 주가를 토대로 산출된 ‘다우지수’, 시간 외 대량매매인 ‘블록딜’, 기업 간 대형 사업의 교환이나 거래를 뜻하는 ‘빅딜’ 등을 고르는 문항의 정답률이 낮았다.상황판단 영역에서는 신문 기사에서 ‘(A) 뱅크런’과 ‘(B) 도덕적 해이’를 유추하고, 이와 관련한 설명 중 옳지 않은 것을 고르는 문항이 응시생에게 까다로웠다. “(B)는 레몬마켓에서 발생할 수 있는 상황이다”가 정답이다. 대규모 예금 인출 사
1. 국내 8개 은행이 예적금, 채권 등으로 자금을 조달한 금리를 가중평균해 구하는 ‘자금조달비용지수’로, 대출금리 등의 기준이 되는 이것은?① 코스피 ② 코스닥③ 코픽스 ④ 코넥스2. 기업에 적자가 쌓여 잉여금이 바닥나고 납입자본금까지 까먹기 시작하면 ‘이것’ 상태에 이른다. 부실화의 징후인 이것은?① 상장폐지 ② 자본잠식③ 기업공개 ④ 유상증자3. 다음 중 정부가 ‘가격 통제’에 나서는 사례로 볼 수 있는 것은?① 지역화폐 발행 ② 최저임금 운영③ 추가경정예산 편성 ④ 기준금리 인상4. 시장에 공포와 불안 심리가 극에 달하면서 투자자들이 자산을 앞다퉈 팔아치우는 상황은?① 패닉 바잉 ② 패닉 셀③ 어닝 쇼크 ④ 어닝 서프라이즈5. 0과 1 사이의 값을 갖는 경제지표다. 1에 가까울수록 부의 불평등이 심각하고 0에 가까울수록 평등하다는 의미인 이것은?① 지니계수 ② 상대적빈곤율③ 취업유발계수 ④ 엥겔계수6. 주변 기반시설은 대체로 양호하지만 주거시설이 낙후된 지역에 주택만 다시 짓는 사업을 뜻하는 용어는?① 분양가상한제 ② 리모델링③ 재개발 ④ 재건축7. 증시 호황기를 타고 개인 투자자들의 매수세가 집중됐던 배터리·바이오·인터넷·게임 업종을 가리키는 별명은?① FANG ② BBIG③ ASML ④ BESS8. 다음 중 국가와 그 나라의 주가지수가 잘못 연결된 것은?① 영국-FTSE100 ② 미국-S&P500 ③ 독일-CAC40 ④ 일본-닛케이225▶정답 : 1 ③ 2 ② 3 ② 4 ② 5 ① 6 ④ 7 ② 8 ③