전기차부터 AI까지, 미래 산업의 효율을 높이는 K-윤활유

석유 산업을 둘러싼 환경이 빠르게 변화하고 있습니다. 중동 지역의 지정학적 불확실성은 국제유가와 석유제품 공급망의 변동성을 키우고 있고, 동시에 전 세계적인 탄소 감축과 전동화 흐름은 휘발유와 경유 등 전통적인 연료유 수요의 장기적인 변화를 예고하고 있습니다.

이에 따라 글로벌 정유산업의 경쟁력을 바라보는 기준도 달라지고 있습니다. 얼마나 많은 원유를 정제해 연료를 생산하는가를 넘어, 한정된 원료에서 얼마나 높은 부가가치를 창출하고 변화하는 산업의 수요에 얼마나 빠르게 대응할 수 있는지가 중요해지고 있습니다.

이러한 변화 속에서 새롭게 주목받는 분야가 윤활유와 그 핵심 원료인 윤활기유(Base Oil)​입니다. 과거 자동차 엔진과 산업용 기계의 마찰을 줄이는 보조 제품으로 인식됐던 윤활유가 이제 전기차의 구동 효율을 높이고, AI 데이터센터의 발열을 관리하며, 산업의 탄소 저감을 지원하는 고기능성 소재로 영역을 넓혀가고 있습니다.

특히 한국은 글로벌 고품질 윤활기유 시장에서 높은 생산 경쟁력을 확보하고 있습니다. 중동발 공급망 불확실성이 커지는 가운데 안정적인 생산 능력과 품질 경쟁력을 갖춘 K-윤활유가 글로벌 시장에서 다시 주목받는 배경입니다.

높은 기술 장벽이 만든 K-윤활유의 경쟁력

윤활유의 성능을 결정하는 핵심 원료가 바로 윤활기유입니다. 윤활기유는 정제 수준과 품질에 따라 Group I부터 Group III까지 구분되며, 이 가운데 Group III 윤활기유는 높은 점도지수와 낮은 황 함량, 우수한 산화 안정성 등을 갖춘 프리미엄 제품으로 고성능 자동차와 산업용 윤활유 등에 활용됩니다.

특히 Group III와 같은 고품질 윤활기유를 안정적으로 생산하기 위해서는 고도화된 정제 설비뿐 아니라 원료 특성을 이해하고 원하는 물성을 구현하는 정밀한 기술 역량이 필요합니다. 이 때문에 생산 가능한 지역과 기업이 제한적이 이유입니다.

이 같은 높은 진입장벽은 최근 글로벌 공급망 변화 속에서 더욱 부각되고 있습니다. 중동 주요 생산시설의 가동 차질로 윤활기유 공급에 대한 우려가 커지면서, 글로벌 시장에서는 안정적인 공급 능력을 갖춘 생산기지의 중요성이 높아지고 있기 때문입니다.

이 과정에서 한국의 생산 경쟁력이 주목받고 있습니다. 국내 정유사들은 글로벌 Group III 윤활기유 시장에서 상당한 생산 비중을 차지하고 있으며, 대규모 고급 윤활기유 생산 능력을 기반으로 세계 시장에 제품을 공급하고 있습니다.

실제 한국의 윤활기유 수출도 이러한 경쟁력을 보여줍니다. 지난 6월 국내 윤활기유 수출액은 7억879만 달러로 사상 최대치를 기록했습니다. 글로벌 공급망 변화 속에서 한국산 고품질 윤활기유에 대한 수요가 확대되고 있음을 보여주는 사례입니다.

수익성 측면에서도 윤활유 사업은 정유사업의 포트폴리오를 보완하는 역할을 합니다. 국제유가와 정제마진 등 외부 변수에 따라 실적 변동성이 큰 연료유 사업과 달리, 프리미엄 윤활유 사업은 상대적으로 높은 수익성을 확보할 수 있기 때문입니다.

전기차·AI·탈탄소, 윤활유가 향하는 새로운 시장

윤활유의 가치가 높아지는 또 다른 이유는 새로운 수요처가 빠르게 등장하고 있기 때문입니다. 자동차 산업의 전동화, AI 데이터센터의 확대, 산업 전반의 탈탄소화가 진행되면서 윤활유 역시 기존의 역할에서 벗어나고 있습니다.

이제 윤활유는 단순히 ‘마찰을 줄이는 오일’에서 ‘전기와 열, 에너지 효율을 관리하는 기능성 유체’​로 진화하고 있습니다.

전기차 시대에도 필요한 윤활유

내연기관이 사라진다고 해서 윤활유가 필요 없어지는 것은 아닙니다. 오히려 전기자의 구조와 성능 특성에 맞는 새로운 윤활유가 필요해지고 있습니다.

전기차의 모터와 감속기는 높은 회전속도로 작동하면서 마찰과 열이 발생합니다. 윤활유는 이 과정에서 부품의 마모를 최소화하는 동시에 열을 효과적으로 관리해야 합니다. 또한 전기모터와 전장부품 주변에서 사용되는 만큼 기존 내연기관용 윤활유와는 다른 전기적 특성과 소재 호환성도 요구됩니다.

GS칼텍스는 이러한 변화에 대응해 2021년 전기차 전용 윤활유 제품 Kixx EV를 출시했습니다. 모터·감속기용 유체부터 모터와 감속기가 통합된 시스템에 적용할 수 있는 유체까지 전기차의 구조와 요구 성능에 맞춘 제품을 선보이며 전동화 시장에 대응하고 있습니다.

전기차용 윤활유 시장의 성장 전망도 밝습니다. 글로벌 전기차용 윤활유 시장은 연평균 약 28.8% 성장해 2031년 약 174억 달러, 한화 약 23조원 규모에 이를 것으로 전망되며, 전기차 보급 확대와 함께 모터·감속기 등 핵심 부품의 성능과 효율을 뒷받침하는 윤활유의 중요성도 커질 것으로 예상됩니다.

AI 데이터센터의 열을 관리하는 새로운 유체

윤활유 기술의 확장은 자동차 산업에만 머물지 않습니다. AI 산업의 성장과 함께 데이터센터가 새로운 시장으로 떠오르고 있습니다.

AI 연산에 필요한 고성능 CPU와 GPU가 데이터센터에 대규모로 집적되면서 전력 소비와 발열량이 빠르게 증가하고 있습니다. 기존 공랭식 냉각만으로는 늘어나는 열을 효과적으로 처리하기 어려워지면서, 액체를 활용해 열을 직접 제거하는 액침냉각(Immersion Cooling)​과 직접액체냉각(DLC, Direct Liquid Cooling) 기술이 차세대 열관리 방식으로 주목받고 있습니다.

이 과정에서 윤활유 산업이 축적해 온 유체 기술이 새로운 가능성을 열고 있습니다. 윤활유는 마찰에 따른 에너지 손실과 열 발생을 줄이고, 높은 온도와 다양한 운전 조건에서도 안정적인 성능을 유지해야 합니다. 이러한 과정에서 축적된 기유 설계, 열 안정성, 산화 안정성, 소재 호환성 등의 기술은 데이터센터 냉각 유체를 개발하는 데에도 중요한 기반이 됩니다.

GS칼텍스는 이러한 가능성에 주목해 데이터센터 열관리 시장으로 사업 영역을 확장하고 있습니다. 2023년 국내 최초로 데이터센터용 액침냉각유 ‘Kixx Immersion Fluid S’​를 선보인 데 이어, 2025년에는 CPU와 GPU 등 고발열 부품을 직접 냉각하는 ‘Kixx DLC Fluid PG25’​를 출시했습니다.

액침냉각과 직접액체냉각에 모두 대응할 수 있는 포트폴리오를 구축함으로써 데이터센터의 규모와 설계, 냉각 방식에 따라 최적의 열관리 솔루션을 제공할 수 있는 기반을 마련한 것입니다.

삼성SDS와 LG유플러스 데이터센터에서 실증을 이어가는 한편, 2026년 OCP Korea Tech Day에서는 Kixx DLC Fluid PG25의 기술을 주제로 발표에 참여하는 등 데이터센터 및 냉각 기술 생태계와의 접점도 확대하고 있습니다.

탈탄소 시대, 지속가능성을 더하는 윤활유

탈탄소 흐름은 윤활유의 원료와 생산 방식에도 변화를 요구하고 있습니다. 제품의 성능뿐 아니라 원료 생산부터 사용, 폐기까지 전 과정에서 환경 영향을 줄이는 것이 중요해지면서 석유계 원료를 대체하거나 보완할 수 있는 바이오 기반 윤활기유에 대한 관심도 높아지고 있습니다.

GS칼텍스는 2022년 식물 유래 윤활기유를 적용한 ‘Kixx BIO1’​을 출시하고, 미국 농무부(USDA)의 바이오 기반 제품 인증인 USDA Certified Biobased Product 인증을 획득했습니다. 이는 윤활유 산업의 경쟁 기준이 단순히 마찰 저감과 장비 보호 성능을 넘어 원료의 지속가능성과 탄소 배출까지 포괄하는 방향으로 확대되고 있음을 보여줍니다.

앞으로 윤활유는 장비를 얼마나 오래 보호할 수 있는지를 넘어, 동일한 성능을 얼마나 적은 에너지와 환경 부담으로 구현할 수 있는지가 중요한 경쟁 요소가 될 가능성이 높습니다.

자동차용 오일에서 미래 산업의 ‘스페셜티 유체’로

윤활유의 진화는 정유산업이 에너지 전환 시대에 어떻게 새로운 성장동력을 만들어낼 수 있는지를 보여줍니다. 과거 윤활유가 자동차 엔진과 산업용 기계의 성능을 보조하는 제품이었다면, 이제는 전기차의 구동 효율을 높이고 AI 데이터센터의 열을 관리하며 지속가능한 산업 전환을 지원하는 ‘스페셜티 유체(Specialty Fluid)’​로 역할을 넓혀가고 있습니다. 이는 정유산업의 경쟁 기준이 단순히 ‘얼마나 많은 에너지를 생산하는가’에서 ‘주어진 에너지를 얼마나 효율적으로 활용하도록 만드는가’로 이동하고 있음을 의미합니다.

특히 고품질 윤활기유를 안정적으로 생산할 수 있는 기술력과 이를 기반으로 고객 산업의 새로운 요구에 맞는 고기능성 유체를 개발하는 역량은 앞으로 더욱 중요해질 전망입니다.

결국 K-윤활유의 경쟁력은 단순히 석유제품을 잘 만드는 데서 끝나지 않습니다. 고품질 윤활기유를 기반으로 변화하는 산업의 요구를 읽고 새로운 기능성 유체를 개발하는 기술력, 그리고 이를 글로벌 시장에 공급할 수 있는 생산 역량이 결합될 때 새로운 경쟁력이 만들어집니다.

GS칼텍스도 Kixx EV, Kixx Immersion Fluid S, Kixx DLC Fluid PG25, Kixx BIO1 등으로 제품 영역을 확장하며 자동차용 윤활유 기업을 넘어 미래 모빌리티와 첨단 IT 산업을 아우르는 글로벌 스페셜티 프로바이더로의 사업 영역을 넓혀가고 있습니다.

에너지 전환이 가속화될수록 산업의 경쟁력은 에너지의 양뿐 아니라 에너지를 얼마나 효율적으로 활용하는가에 의해 결정될 것입니다. 고품질 윤활기유와 고기능성 유체는 이러한 효율을 높이는 핵심 소재로서, K-정유산업의 새로운 경쟁력을 만들어가는 중요한 축이 될 것으로 전망됩니다.