| 셰일혁명이 경제 및 산업에 미치는 영향 조사
제2장 미국의 비재래형 석유•가스 개발 및 생산 확대가 미국 경제 및 산업에 미치는 영향 분석
□ 개요
- 본 조사(셰일혁명이 경제 및 산업에 미치는 영향 조사)의 제2장에서는, GTAP라는 계량분석 모델을 이용하여 미국의 비재래형 석유·가스 개발·생산의 확대가 미국의 경제 및 산업에 미치는 영향을 분석 시산함. 미국의 경제, 무역, 정책 변경 등의 영향, 또 에너지 가의 변화가 주요 산업의 경쟁력에 미치는 영향을 정량 분석함. 또, 주요 산업(석유, 가스, 전력, 석유화학, 철강, 자동차)에 미치는 영향에 관하여 정성적 분석을 실시함.
□ 미국의 거시 경제 등에 미치는 영향에 대한 정량 분석
○ 본 보고서의 정량 분석에서는, 이하와 같이 2가지 케이스를 상정함
ㅇ BAU 케이스 : 2020년까지 미국 내외의 경제사회 발전 등에 있어서, 현재의 추세가 지속되는 케이스. 에너지·환경에 관한 정책 및 기술에서도, 지금까지와 지속성·연속성이 있는 진전을 예측함. 비재래형 화석자원의 개발은, 북미에서 일정의 진전을 올림.
ㅇ 미국 비재래 자원 개발 촉진 케이스 : 미국에서의 비재래형 석유·천연가스의 개발 진전이 BAU 케이스보다 순조로워, 원유와 천연가스가 더욱 증산됨. 미국 이외의 국가·지역에서의 생산은 미국의 석유·천연가스 순수입 감소에 대응하여 감소하는 것을 상정함.
ㅇ 2가지 케이스에서의 미국의 원유와 천연가스 생산량의 상정은, 다음과 같음.
○ 미국 경제의 전망
ㅇ BAU 케이스
- [인구] : 미국은 비 OECD 국가들 등으로부터의 인구 유입이 많고 또 출생률도 높기 때문에 인구가 OECD 국가들 중에서는 비교적 견조하게 증가함. 그러나, 그 템포는 완만하여 연평균 0.8% 증가에 그쳐, 세계에서 차지하는 비율은 상승하지 않을 것으로 시산됨.
- [GDP] : 인구 증가와 비재래형 자원의 개발 등을 배경으로 미국은 OECD 국가들 중에서 가장 빨리 리먼 쇼크 후의 경제 침체로부터 탈피하여 실질 GDP는 2020년까지 연율 2.7% 증가하게 되어, 주요 OECD 국가들 중에서 가장 높은 경제 성장을 실현할 것으로 시산됨.
- [석유 수요] : 자동차연비기준이 대폭으로 강화되는 가운데, 미국의 석유 수요 감소 경향이 유지되어, 2020년의 미국의 석유 소비는 2011년보다 5% 감소하여 750mtoe가 됨. 국내 수요의 감소와 셰일오일에 의한 국내 생산의 증대로 인해 미국의 석유 수입은 감소를 지속할 것으로 시산됨.
- [천연가스 수요] : 미국의 천연가스 소비는 발전부문, 석유화학 산업, 운수부문 등에서의 증가가 기대되어 2020년에는 2011년보다 10% 증가하여 약 630mtoe에 달함. 2020년경, 미국은 천연가스의 자급을 거의 달성하는데, 그 이전부터 일본을 포함한 아시아를 겨냥해 미국산 LNG가 수출되기 시작할 것으로 시산됨.
- [석탄 수요] : 미국은, 셰일가스 개발로 인한 천연가스 가격 하락의 영향으로 발전에서의 천연가스 이용을 증가시켜 석탄의 소비량이 감소함. 또, CCS의 부설 없이 석탄화력발전을 신설하는 것을 사실상 금지하는 환경기준안이 공표되고 있어, 힘겨운 환경 대응도 미국의 향후의 석탄 소비를 감소시키는 하나의 요인이 됨.
- [원유 가격] : 국제원유 가격은, 중장기적으로는 서서히 상승할 것으로 시산됨.
- [천연가스가격] : 북미에서는, 향후에도 셰일가스의 증산으로 인해 천연가스 가격이 유럽과 아시아보다 대폭으로 싼 수준으로 유지되지만, 현재와 같은 극단적으로 싼 가격은 어느 정도 시정됨. 2020년까지 아시아와 타 지역간의 천연가스 가격차가 축소되는 방향으로 작용할 것으로 시산됨.
- [석탄 가격] : 발전용, 철강용을 중심으로 한 세계적인 수요 증가가 있어, 가격은 완만하게 상승할 것으로 보임.
ㅇ 개발 촉진 케이스 (對 BAU케이스)
- [미국 경제에 미치는 영향] : 원유와 천연가스의 증산에 따라, 2020년에는 미국의 에너지 순수출은 $679억 증가하고, 민간소비는 $800억, 정부 소비는 $146억 확대될 것으로 시산됨. 2020년의 미국의 실질 GDP는 BAU 케이스보다 $1,474억 증가, 약 0.8% 상승함. 미국 전체의 고용은 약 116만 명 확대될 것으로 시산됨.
- [세계 경제에 미치는 영향] : 미국의 비재래형 원유·천연가스의 증산은, 국내 수요 증가를 통해 에너지 이외의 재화의 대미국 수출 증가를 가져오는 효과가 있음. 에너지가격 하락으로 인한 원연료비 감소가 가져오는 미국 에너지 다소비 산업의 경쟁력 향상은, 타국의 산업경쟁력의 상대적인 하락을 가져와, 일부의 수출선 및 국내 시장이 미국에 자리를 내 줄 것으로 시산됨. 아시아, 유럽의 실질 GDP는 BAU 케이스와 비교하여 근소한 감소(0.1%~0.4%)가 될 것으로 시산됨.
○ 미국의 무역에 미치는 영향
- [에너지 무역에 미치는 영향] : 에너지 수출입과 관련한 무역적자는 $943억이 되어, BAU 케이스의 $1,622억보다, $679억 감소할 것으로 시산됨.
- [에너지 이외의 무역에 미치는 영향] : 원연료비의 절감으로, 에너지 다소비 산업인 화학제품, 비금속광물제품, 철강 등에서 미국의 가격경쟁력이 상대적으로 향상됨. 그 결과, 2020년의 수출이 각각 BAU 케이스 대비 1.0%, 0.7%, 0.5% 증가할 것으로 시산됨.
- [미국 이외의 국가의 무역에 미치는 영향] : 미국 이외의 국가에서는, 이들 국가들에서의 수요 감소와 미국의 경쟁력 향상으로 인한 수출 감소의 영향이, 미국의 수요 증가로 인한 대미국 수출 증가보다도 큼. 이 때문에, 모든 국가에서 수출이 0.2%~2.9% 감소함. 국내 수요의 감소로 인해 미국 이외의 국가에서 수입이 0.1%~1.5% 감소할 것으로 시산됨.
○ 미국 정책 변경 등의 영향에 관한 정량 분석
ㅇ 본 항에서는 이하의 케이스를 상정함.
(1) 원유 수출 해금 케이스
- 2020년의 미국의 원유 생산량은 개발 촉진 케이스와 같아, 원유와 석유제품을 합한 석유 수출량도 거의 같은 레벨인 209mtoe가 될 것으로 시산됨.
- 미국 원유의 수출선인 유럽에서, 구소련, 아프리카 등에서의 수입 원유가 솟아 나옴. 이들 수출국에서는 개발 촉진 케이스 이상의 원유 감산이 될 것으로 시산됨.
- 미국은 경질유 수출의 대체로 중질유의 수입을 증가시키기 때문에 캐나다, 중남미, 중동 등에서 미국으로의 원유 수출이 개발 촉진 케이스 대비 확대되어 국내 생산의 증가로도 이어짐. 그러나, BAU 케이스와 비교하면, 미국 원유 증산으로 인한 수입 대체의 영향이 커, 산유국의 원유 생산 감소라는 결과는 변하지 않을 것으로 시산됨.
- 2020년의 미국의 석유제품 수출이 2011년 레벨에 그치기 때문에, 석유제품의 생산은 BAU 케이스에서 감소함. 미국에서의 석유제품 수입이 감소하기 때문에 유럽, 중남미 등에서는 석유제품의 생산이 개발 촉진 케이스와 BAU 케이스보다 증가할 것으로 시산됨.
- 미국의 실질 GDP의 BAU 케이스 대비 증가율은, 개발 촉진 케이스, 원유 수출 해금 케이스 모두 0.8%임. 즉, 원유의증산량이 같을 경우, 증산 원유를 석유제품으로 정제하여 수출해도, 원유를 그대로 수출해도, 미국의 실질 GDP 총액에 미치는 영향에는 큰 차이는 없을 것으로 시산됨.
- 미국 이외에서도, 각국 GDP의 감소 폭에 약간의 편차가 있으나, 미국의 산유·산가스국 경제를 중심으로 마이너스 영향을 받는 결과는 크게 변하지 않을 것으로 시산됨.
(2) 아시아의 천연가스 수입가격 인하 케이스
- 아시아의 수입국(일본, 중국, 한국 등)에서는, 국내 경제의 활성화와 일부 산업의 경쟁력 향상으로 인한 수출 증가에 힘입어 실질 GDP가 BAU 케이스보다 0.1%~0.2% 증가할 것으로 시산 상정됨.
- 아시아의 경쟁력 향상으로 인해 미국의 관련 산업은 수출선을 일부 빼앗겨, 실질 GDP는 BAU 케이스 대비에서는 0.7% 증가하지만 개발 촉진 케이스보다 증가 폭이 축소할 것으로 시산됨.
□ 에너지 가격에 미치는 영향
○ 주요 산업의 에너지 코스트
- 2020년의 미국산 원유와 천연가스의 가격은 개발, 생산 비용의 절감과 함께 공급의 증가로 인한 수급 완화로, BAU 케이스보다 각각 7.9%, 9.1% 하락할 것으로 시산됨. 석탄의 가격은, 에너지의 대체 등의 영향으로 미미하게 하락할 것으로 보임. 미국의 석유·석탄제품의 가격도, 원연료 비용 등의 하락으로 인해 3.7% 하락함. 또, 미국의 전력평균가격도 천연가스 화력발전의 비용 감소를 중심으로 1.3% 하락할 것으로 시산됨. 미국 이외에서의 에너지 가격은, 원유와 천연가스의 생산 조정에 따라 BAU 케이스와 크게 변화하지 않을 것으로 보임.
- 에너지 가격의 하락으로 인해 코스트 구조에서의 에너지 비율이 높은 운수업의 가격 하락 폭이 가장 커, 항공수송업에서는 가격이 1.25% 하락할 것으로 시산됨.
- 제조업 중에서는, 에너지 다소비 산업인 화학공업, 요업토석
등(시멘트 등), 철강업의 가격 하락이 상대적으로 현저해, 각각 0.35%, 0.34%, 0.27% 감소할 것으로 시산됨.
- 비제조업, 농업 등에 대한 에너지 가격의 하락의 영향은 보다 제한적으로, 0.15% 이하가 될 것으로 시산됨.
- 유일하게 가격이 BAU 케이스보다 상승하는 것이 상업·서비스 등일 것으로 보임.
- [화학공업] : 개발 촉진 케이스에서는, 화학공업의 생산액 $100당 에너지 코스트는, 미국에서의 에너지 가격의 하락으로 인해 BAU 케이스보다 $0.3(3.1%) 감소하여 $9.4가 될 것으로 시산됨.
- [철강업] : 개발 촉진 케이스에서는, 철강업의 생산액 $100당 에너지 코스트는, 미국에서의 에너지 가격의 하락으로 인해 BAU 케이스보다 $0.22(3.3%) 감소하여 $6.38이 될 것으로 시산됨.
○ 주요 산업의 경쟁력에 미치는 영향
ㅇ [생산과 고용에 미치는 영향]
- 제조업(개발 촉진 케이스) : 제조업 전체에서는 $112억 전체에서는 $112억의 부가가치 증가, 7.5만 명의 고용 증가가 될 것으로 시산됨.
- 비제조업(개발 촉진 케이스) : 원유업, 천연가스업이 BAU 케이스보다 각각 $112억의 부가가치 증가, 7.5만 명의 고용 증가가 될 것으로 시산됨.
ㅇ [국제경쟁력에 미치는 영향]
- 개발 촉진 케이스에서의 미국의 각 산업의 생산 확대(BAU 케이스 대비)는, 국내 수요의 증가로 인한 효과가 커, 반드시 미국의 제품의 국제경쟁력 향상을 의미하지는 않음.
ㅇ [주요 산업에 미치는 영향의 전체상]
- 원유와 천연가스의 증산이 미국의 에너지 제품의 국제경쟁력 향상으로 이어져 화학공업, 철강업, 요업토석업 등의 에너지 다소비 산업의 경쟁력을 다소 상승시킴. 한편, 그 이외의 제조업의 경쟁력에 대한 영향은 매우 한정적임.
ㅇ 이상의 정량 분석에 관해서는, 모델 및 시뮬레이션에서의 상정에 따라서는, 다른 결과를 얻을 수 있음. 이 때문에 에너지 코스트가 국제경쟁력에 영향을 미치지 않을 것을 판단해서는 안되며 시시각각 변화하는 정세의 추적과 데이터의 축적에 기초하여 가일층의 정밀한 조사를 하는 것이 요구됨.
□ 각종 산업에 미치는 영향
○ 석유 산업
- 2005년 시점에서는 국산 경질원유와 수입경질원유의 가격차는 작았으나 2009년경부터 격차가 벌어지기 시작, 2011년에 들어 North Dakota주의 원유가격은 수입경질원유 및 LLS 원유와 비교하여 $20/bbl 이상의 격차가 벌어지고 있음.
- 2008년까지는 원유 수입선 비율에 큰 변화는 보이지 않으나 2009년부터 비율에 변화가 나타나게 되어, 2012년에는 경질원유인 나이지리아의 비율이 크게 하락한 반면, 중질유인 북미, 중남미의 비율이 증가하였음. 즉, 현재, 타이트오일 증산의 영향을 받고 있는 주요 원유 수입선은 나이지리아와 앙골라임.
- 종래, 미국은 경유 수요보다도 가솔린 수요가 많고, 유럽은 가솔린 수요보다도 경유 수요가 많기 때문에 미국과 유럽에서는 가솔린과 경유가 상호 보완관계에 있었으나 이 도식이 붕괴되고 있음.
- 현재, 미국에서는 투자액이 거액인 대규모 석유정제설비 신설 계획은 구체화되어 있지 않음. 한편, 간이 정제설비인 콘덴세이트 스플리터이 신설과 콘덴세이트를 처리하기 위해 기존 제유소를 개조할 계획이 있음.
○ 가스 산업
- 2040년까지의 미국의 천연가스 수요는, 천연가스 가격이 낮은 수준에 그칠 것으로 보여 발전부문과 산업용부문에서 수요가 확대될 것으로 예측됨.
- 2025년 이후는 산업용부문의 성장은 둔화하지만 미국 전체에서의 천연가스 수요는 증가를 지속할 것으로 보임.
- 2040년에는 가스 소비량의 12%인 3.6tcf를 수출할 것으로 시산됨. 또 가스의 가격도 풍부한 생산량에 힘입어 낮은 수준에 머무를 것이라는 견해가 지배적임.
- 미국 내에서는 남부를 중심으로 이미 천연가스 수송 파이프라인이 종횡으로 발달하고 있으나, 계속해서 확장이 지속되고 있음. 신규 파이프라인 건설 프로젝트는 가스 생산이 활발한 남부와 천연가스 파이프라인의 수송능력의 제한이 있는 북동부에 집중하고 있음.
- 미국 내의 셰일가스 개발이 진전함으로써 캐나다에서의 파이프라인 가스 수입이 감소하고 멕시코로의 파이프라인 가스 수출이 증가할 것으로 보임.
- 2013년 말 시점에서 미국의 LNG 수출 프로젝트는 합계 31건, 2억 5690만 ton의 수출허가 신청이 미국 에너지부에 제출되었으나, 그 중 2014년 2월까지 비(非)FTA 국가 겨냥 수출허가가 내려진 것은, Sabine Pass, Free port, Lake Charles, cove Point, Cameron의 5건임.
○ 전력 산업
- 미국에서는 셰일혁명으로 인한 가스가격 하락이 일어나기 전부터 환경규제의 강화 등을 배경으로 석탄화력의 비율이 감소하고 가스화력이 증가하는 경향에 있었으나 경제적 요인이 아닌, 환경규제를 요인으로 하는 변화였음.
- 2009년 이후는 셰일가스의 증산으로 인한 가스 가격의 하락이 일어나 가스화력의 발전비용 하락이 현저해, 2012년에는 석탄화력과 가스화력의 가격경쟁력은 거의 동등수준 또는, 가스화력이 약간 낮은 정도까지 달하고 있음.
- 석탄화력을 가스화력이 변환해 나가는 흐름은, 가스가격의 하락으로 인해 급격하게 시작된 것이지만, 종래부터 석탄화력에 대한 환경규제 강화로 천연가스로의 변환이 의식되었다는 배경적 사정에는 유의가 필요함.
- 미국에서의 환경규제는, 강화 일로를 걷고 있으며 셰일혁명으로 인한 가스가격 하락과 함께 석탄화력에 대해 부정적인 영향을 미치고 있음. 일부의 기준은 아직 내용이 확정되지 않아 장래의 규제 동향이 매우 불투명한 상황에 있음.
○ 석유화학 산업
- 미국의 주요 석화제품별 생산능력은, 대체로 2001년부터 2008년까지는 증가 경향에 있었으나 2009년부터 감소를 시작하였음.
- 일본의 석유화학의 원료는 나프사가 약 80%(열량 기준)를 점하고 있는데, 미국에서는 다양한 원료가 사용되고 있음.
- 미국에서는 셰일가스 증산에 따라 부산물로서 에탄이나 LPG의 생산량이 증가하고 있음. 이 때문에 대규모 석화 플랜트 건설 계획이 발표되고 있음.
- 에틸렌의 생산능력은 2011년의 2,600만 ton/y에서 2017년에는 3,350만 ton/y로 크게 증가할 전망임. 폴리에틸렌의 생산능력은 2011년의 1,510만 ton/y에서 2017년에는 2,250만 ton/y으로 크게 증가할 전망임. 플로필렌의 생산능력은 2011년의 2,110만 ton/y에서 2017년엔는 2,300만 ton/y로 증가할 전망임. 폴리플로필렌의 생산능력은 2011년의 810만 ton/y에서 2017년에는 1,000만 ton/y로 증가할 전망임.
- 미국의 GDP의 성장 2%를 전제로 하면, 국내 수요의 성장은 50만 ton/y 정도의 증가밖에 기대할 수 없어 신·증설 플랜트에 의한 증산분의 대부분은 수출될 것으로 예상됨.
○ 철강 산업에 미치는 영향
- 철강업은 에너지 다소비 산업이기 때문에 셰일혁명으로 인한 상대적이니 에너지 가격의 하락은 미국 철강 산업의 국제경쟁력을 향상시킬 가능성이 있음.
- 셰일혁명의 철강 산업에 미치는 호영향은 3가지 꼽을 수 있음. 첫째로, 직접환원법에서의 환원제(천연가스)의 비용 하락으로 인한 경쟁력 향상. 둘째로, 고로법에서의 취입용 연료의 코스트 하락으로 인한 경쟁력 향상. 셋째로 아크로에서의 전력요금의 하락이 가져오는 경쟁력 향상임.
- 미국의 철강 수입 증가의 배경에 품질의 문제가 있다고 하면, 에너지 가격을 요인으로 한 미국 철강 산업의 코스트 경쟁력 향상은, 일본에서의 강관 수출에 그다지 영향을 미치지 않을 것으로 볼 수 있음.
- 만일, 미국 제철강제품의 경쟁력이 향상되었다고 해도, 생산량 증가분의 대부분은 수출보다도 국내 공급으로 향할 가능성이 높아, 적어도 2020년 정도의 장래에 걸쳐서는, 미국이 순수출국으로 전환하는 대규모 구조변화가 일어날 가능성은 생각하기 힘듦.
○ 미국의 자동차 산업에 미치는 영향
- 셰일가스 혁명으로 인해 미국 내의 천연가스 가격이 대폭으로 하락하여, 운수부문에서 천연가스의 이용이 경제적으로 매력이 있는 상황이 되어가고 있음.
- 운수(교통)부문에서 천연가스를 CNG(압축천연가스) 또는 LNG(액화천연가스)로 이용하는 용도로는 연료탱크의 용량 및 연료 공급 인프라 차원에서, 트럭, 철도, 선박과 같은 종래는 디젤엔진을 사용했던 시장이 유망함.
- 특히 장거리 수송부문은 LNG 트럭의 이용이 유리한 것으로 알려져, 용량이 1000gallon=3,780 litter의 LNG 탱크도 이미 개발되어 사용되고 있음.
- 수송용 천연가스의 수요가 상기와 같이 순조롭게 확대될지 어떨지는, 미국에서의 천연가스 가격의 영향을 받음. 수송용 연료의 경유가격에 비해 염가로 추이하고 있어, 이 가격차가 수송분야에서의 천연가스 이용을 지원하는 형태로 시장이 예측보다도 빠른 속도로 경유에서 천연가스로의 연료 전환이 진전하고 있음.
- 미국에서의 천연가스 자동차(CNG차) 보급대수는, 현재 약 12만 3,000대(세계 16위, 보급률 0.05%)에 불과하지만 셰일가스 혁명의 영향으로, 향후 CNG차 및 LNG차의 이용이 확대될 것으로 예측됨.
- 도시간 수송에 사용되는 Class 8의 대형 트럭 부문에서는, 연료 비용 절감 메리트를 최대한 향수할 수 있어, 자동차 메이커도 천연가스 트럭의 개발에 주력하고 있어, 천연가스 트럭의 보급이 진전할 가능성이 가장 높음.
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