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셰일가스는 에너지 성공담으로 이어질까?
2014년 04월 02일 (수) 계충무 국제아동돕기연합 고문 chungmkae@gmail.com

 

지난 수년 동안 에너지 분야는 큰 변화를 겪었다. 이 변화의 주요 결과 중 하나는 미래에 대한 불확실성과 불안정성이 높아진 것이다. 단지 몇 년 전만 하더라도 주요 관심사는 석유생산정점론(peak oil: 석유생산량이 최고조에 달했기 때문에 향후 석유생산은 점차 감소된다는 이론)이었다. 그러나 오늘날은 오히려 여러 가지 기술선택의 문제와 올바른 해결책을 가려내야만 하는 어려움을 안고 있다. 국가 또는 국제적인 규제와 협약이 잦아지면서 문제는 더욱 복잡해졌다. 새로운 에너지 자원의 발견, 기존 에너지원의 재활용, 에너지의 효율증대 등 에너지가 확대됨에도 불구하고 에너지를 사용 못하는 세계 도처의 12억 인구가 존재한다는 사실을 알아야 한다.

전세계적으로 급속하게 증가하는 에너지수요에 대처하려면 확실하게 모든 기술력과 각종 연료는 이 수요를 충당하는데 사용돼야 할 것이다. 그것은 석탄, 석유, 원자력, 수력, 재생에너지와 셰일가스 등이다. 공교롭게도 풍력에너지는 셰일가스의 도움을 받으면 더욱 더 성장하게 될 것이다. 즉 바람이 불지 않을 때 이 셰일가스가 대신해 줄 수 있기 때문이다.

최근의 에너지분야 혁명은 미국에서 시작됐는데 그 원인은 투수율을 높여주는 파쇄기술(fracking technology: 셰일가스 추출에 사용하던 기술)을 광범위하게 투입한데 있다. 그 결과 천연가스의 상당한 가격인하를 초래했다. 그 뿐만 아니라 세계적으로 사업모델, 자금조달 방식, 최고 의사결정권자의 사고방식 등에도 변화를 일으켰다.

세계 각국은 셰일가스 광구를 찾으려고 활발한 탐사 활동을 전개한 결과 상당량이 발견됐으며 이로 말미암아 에너지산업의 구조와 실적의 변화를 가져올 것이다. 그리고 생산지역 주민의 반발 또한 피할 수 없게 됐다. 즉 환경문제와 안전문제가 확인된 바 없지만 위협이 될 수 있기 때문이다.

이러한 문제가 미국에서 문제가 되지 않는 것은 대부분 셰일가스 사업장이 인구가 조밀하지 않은 지역에 있으며, 아직까지 심각한 대중의 반발이 없었기 때문이다. 그러나 유럽은 사태가 전혀 다르다. 인구 밀집지역에 사업장이 위치해있고 주민들은 시민의식 또한 아주 투철하기 때문이다.

에너지는 경제와 사회에 더할 나위 없이 필수적인 것이다. 그럼으로 에너지개발은 경제 사회에 광범위한 영향을 주기 때문에 어느 것이든 신중하게 다루어야 한다. 풍력발전기를 세우려면 수백 톤의 강철과 시멘트가 소요된다. 이는 국내 산업을 활성화시킨다.

셰일가스는 몇 가지 경제적 이익을 제공한다. 고용창출을 대거 일으키고, 조세수익이 증가하고, 가스 수입의존도를 낮춘다. 더욱이 가스가격의 상승이 억제된다. 가격에 대한 주요 효과는 없더라도 고용 및 세수입의 증가하며 무역수지 균형을 이룬다.

셰일가스 자원의 베이스와 현황

셰일가스 자원의 베이스는 대규모이며 세계 여러 곳에 광범위하게 분포돼 있다. 그러나 이 자원은 주요 보유국들의 매장량이 국가별로 명확히 수량화 되어 있지 않다. 가장 믿을 만한 조사에 의하면 셰일가스 자원의 세계 전체 매장량은 456조 입방미터라고 한다.

이 중 40%는 최종적으로 회수 가능할 것으로 예측된다. 세계전체 매장량의 60%는 미국과 구소련연방 여러 국가들이 보유하고 있다. 한편 유럽은 7% 정도로 미미하며, 현재 추정되기로는 중국과 인도는 합해서 겨우 2%에 불과하다.

이 수치는 현 시점에서 가능한 것임으로 향후 탐사와 적절한 평가 방법이 적용되면 상당한 변화를 가져올 것이다. 미국이 이를 검증해 주는 좋은 예 이다. 2007년 미국의 쉐일가스 자원은 21.7조 입방피트였으나 단 1년만에 32.8조 입방피트로 급증 했다.

2008년 말 미국은 셰일가스가 천연가스 확인매장량의 13.4%를 차지했는데 2007년 말은 9.1%에 불과했다. 균열 작업은 어떻게 이루어지나? (Fracking work; 지층에 균열을 내어 가스나 원유를 흘러 나오게 하는 작업) 이 공정은 수평시추(Horizontal drilling)와 수압균열법(Hydraulic fracturing)이 결합돼 이루어진다.

이 방법의 순서는 우선 수직 시추로 내려가다가 확인된 셰일가스 광상에 이르기 직전에 시추각도를 점차적으로 틀어 광상에 이르면 수평으로 굴착을 하여 수평 시추공을 만든다. 이 수평 공에 군데군데 구멍을 낸 다음 이 구멍에 특수 첨가제와 모래를 섞은 물을 고압으로 분사해 집어넣어 균열 상태를 만들고 유지 시킨다.(그림 #1 참조)한 장소에서 여러 개의 시추공이 굴착되고 완성되는 패드 시추 기술도 대두됐다. (그림 #2 참조) 이 기술은 도로 건설을 최소화하고, 지상물 설치를 줄여준다.

따라서 인구 조밀지역과 환경적으로 예민한 지역에 필요한 기술이다. 이 기술은 또한 재료를 다루는데 높은 수준의 정교함을 요한다.

경제성과 시장성

현재로선 수십 개 광구에서만이 셰일가스 생산이 정상 궤도에 있는데 대부분 북미 지역에 있다. 비록 셰일가스 탐사와 관련된 초기투자 규모는 상당하며, 이에 더하여 생산, 수송 판매 시설에서 요구되는 자본투자는 생각보다 대규모 이지만 재정 및 전략적 차원에서 셰일가스는 개발할 만한 가치가 충분히 있다고 본다.

굴지의 국제석유회사들은 장기적인 안목에서 셰일가스 개발이 경제성이 있다고 믿고 있다. 따라서 엑슨모빌, 토탈, 쉘, 중국국영석유(CNPC) 등은 북미지역에 상당한 지분을 확보했다.

확보한 지분을 개발하려면 앞으로 수년간에 걸쳐 대 규모의 투자가 일어나야 한다는 점을 감안하면 앞으로 셰일가스가 에너지 자원이 중요한 위치에 있다는 점을 시사해 준다. 셰일가스 개발에 오일메이저들의 대거 참여는 시추와 처리공정에 최고의 기술을 사용하기 때문에 깨끗한 탐사를 할 수 있다.

중소규모의 회사는 자본력과 기술 부족으로 종종 환경문제를 일으킬 가능성이 높기 때문에 이 메이저들이 셰일가스 개발을 선도하게 될 것이다.이제까지 셰일가스 사업은 북미지역 특히 미국에 집중됐으나 여타 지역에서도 뒤따르고 있으며 몇몇 국가들도 셰일가스를 기초 에너지로 격상시키고 있다.

종합평가 요약

셰일가스가 잠재력을 가진 주 에너지원으로 각광을 받게 된 것은 매스컴의 역할이 크다. 셰일가스 개발에 대한 찬반론을 떠들썩하게 벌려 놓았기 때문이다.

확인된 이점은:
- 잠재력이 방대하다.
- 타 화석연료보다 배출가스가 적다.
- 세계 어느 곳이든 기술적용이 용이하다.
- 천연가스 수입국의 공급에 대한 다양성과 안전성을 개선해 준다.
- 기존 생산광구의 생산량을 증가 시키거나 새로운 광구를 개설 할 수 있다.

한편 단점은:
- 방대한 투자규모의 감당 여부
- 환경측면에서 받아들일만한 기술개발 문제
- 불충분한 감소율 보고서
- 잠재적인 시설부족
- 셰일가스 개발에 대한 지역 반발

셰일가스는 한 국가의 복잡한 에너지 구성요소 중 하나 일뿐임으로 어느 나라에서건 셰일가스가 에너지 분야의 현격한 변화를 가져올 수는 없다. 그러나 셰일가스는 분명히 중요한 에너지 요소이기 때문에 국가에너지 정책에 적극적으로 반영해야 할 것이다.

*상기 기사는 에너지코리아뉴스의 자매지 월간<CEO ENERGY>2014년 4월호에 게재된 기사입니다.

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