제3단계에서 남북한 산업협력은 북한의 석유 상류부문(원유의 탐사·시추·개발·생산까지의 단계) 진출을 가장 대표적인 전략적 화두가 될 것이다. 북한에는 서한만·안주·동한만·경성만·길주· 평양·회령분지 등의 석유 부존 가능지역이 있으며, 서한만 분지의 경우 석유·가스 부존 유망성이 높은 것으로 평가되고 있다. 따라 서 남한의 정유기업도 북한 석유 상류부문으로 사업을 다각화하고, 이를 정유산업과 연계하여추진하는 전략을 모색할 필요가 있다. 다만, 북한의 석유 지질정보 부족, 외국기업과의 기존 계약으로 인한 탐사지역 제한 가능성, 중국과의 대륙붕 경계 미확정으로 인한 서한 만 분지 탐사활동 제약 등의 리스크 요인은 투자결정 과정에서 충분히 고려되어야 할 걸림돌이다.
제3단계에서 남북한 산업협력은 북한의 유전개발 부문 진출이 가장 대표적인 전략적 화두가 될 것이다. 북한의 여러 곳에 석유 부존 가능지역이 있으며 특히 서한만 분지의 경우 유망성이 높기 때문이다.