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한국의 석유산업은 하류부문인 석유정제업이 주를 이룬다. 석유정제업은 1962년 10월, 정부가 미국의 걸프사와 합작으로 대한석유공사를 설립하면서 시작되었다. 이후 1980년 대한석유공사 소유지분을 매각함에 따라, 국내정유업계는 순수민간자본에 의해 구성·운영되었다.

상류부문인 석유개발사업은 1979년에 설립된 한국석유개발공사(1999년 한국석유공사로 명칭 변경)가 주도하고 있으며, 구체적으로는 국내대륙붕탐사와 해외유전개발로 나눈다. 국내에서는 주로 대륙붕지역을 탐사했는데, 1968년 탐사 결과 서해·남해를 포함한 연안대륙에 두꺼운 제3기 퇴적층이 분포한다는 사실을 알아냈다. 이후 이들 해역을 7개 광구로 나누고, 그 중 7광구와 그 주변을 9개 소광구로 세분해 한·일공동개발지역으로 정하고, 1972~89년에 외국 석유회사들과 함께 14개공의 탐사시추를 실시했다.

1990년대 후반까지 한국의 연안대륙붕에서 20여 개공의 탐사시추를 실시했는데, 이 중 1999년 6∼7월 울산 앞바다에서 60㎞ 떨어진 대륙붕에서 천연 가스층을 발견해 2002년 7월부터 본격 생산에 들어갔다. 한편 인도네시아의 마두라 유전을 선두로 시작한 해외 유전개발은 한국석유공사 및 민간기업의 참여로 활발히 추진되고 있다.

2001년 5월 한국석유공사와 SK사(社)가 각각 14.25%, 9% 지분으로 참여한 베트남 남동해안 유전개발사업에서 원유 2억 5,000만 배럴 가량이 매장된 유전을 찾아내어 해외유전개발 사상 처음으로 경제성 있는 유전을 개발하게 되었다. 이외에도 예멘의 마라브 유전, 인도네시아의 서마두라 광구, 이집트의 칼다 광구 개발사업에도 한국석유공사와 민간기업이 참여하여, 여기서 생산한 원유를 국내에 반입하고 있다.