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셰일가스란

4fe1 2021. 5. 17. 18:42

오늘은 셰일가스란 무엇인지 알아보도록 하겠습니다. 우리의 생활에 꼭 필요해진 천연자원! 하지만 석유와 석탄은 몇 십 년 안에 바닥을 드러낼 것으로 예측되었기 때문에 인류는 더 이상 화석 연료에만 의존할 수 없었습니다. 이에 대체할 수 있는 에너지로 원자력발전이나 재생 가능 에너지가 주목되었지만, 이러한 대체 가능한 에너지의 개발도 순조롭지 못했습니다.

재생 가능 에너지는 고가의 비용이 들고 화석연료보다 전력 공급의 용이성이 떨어집니다. 원자력 같은 경우도 엄청난 위험성이 대두되면서 해결책이 보이지 않는 답답한 상황 가운데 놓여있었습니다. 이와 같은 자원 고갈의 대안을 찾아가는 시기에 혜성처럼 등장한 구세주가 있습니다.

 

셰일가스의 등장

셰일가스와 셰일오일은 0.005mm 이하의 입자가 작은 진흙이 뭉쳐서 형성된 지하 2000~3000미터의 단단한 셰일층에 꼼짝도 못 하고 갇혀있던 천연가스와 석유를 말합니다. 그동안 셰일 층 속에 갇혀 있어 기존에 쉽게 수직으로 관을 꽂아 추출할 수 있었던 전통적인 원유, 가스와는 다르게 생산이 어려우므로 외면받아 왔지만, 수압파쇄공법 같은 추출 기술이 발전하면서 추출이 가능해졌습니다. 기술이 점점 발전함에 따라 생산 원가가 낮아지고 탐사에서 채굴까지의 시간도 3개월 정도로 기존의 천연가스와 석유보다 빠르게 채굴할 수 있습니다.

 

채굴과정

셰일가스의 활용도는 매우 높습니다. 기본적으로 기존 가스와 화학적 성분이 같은 천연가스의 일종인 만큼 난방 연료와 발전용, 에탄(에테인: 천연가스나 원유에 일부 함유된 탄화수소) 등 석유화학 원료, 액화천연가스(LNG)처럼 사용할 수 있기 때문입니다. 안타깝게도 우리나라에는 셰일가스가 거의 없지만 셰일가스의 유용성 때문에 우리나라 정부뿐만 아니라 세계적인 기업과 국가들도 셰일가스를 보유하려는 움직임을 활발히 보이고 있습니다.

 

매장량은?

전 세계가 셰일가스에 주목한 이유는 막대한 매장량 때문입니다. 현재 확인된 셰일가스 매장량은 전 세계가 60년 동안 사용 가능한 양으로 기존의 전통 가스나 석유의 매장량과 비슷합니다. 이는 31개국만을 대상으로 조사한 것이고 세계 잠재 매장량은 약 200년간 사용 가능한 양으로 추정됩니다. 셰일가스의 최대 생산국인 미국의 셰일가스는 텍사스 주와 뉴멕시코주에 걸쳐 있는 퍼미안 대분지에서 발견된 원유 생산량만 해도 원유 생산량 세계 3위인 이라크와 근접한 생산량입니다.

 

이 외에도 텍사스에 새롭게 원유 생산량 세계 9위인 리비아의 원유 생산량을 넘어서는 엄청난 양이 발견되기도 하는 등, 아직 곳곳에서 다량으로 추출 가능한 셰일가스 매립지가 예측됩니다. 또한 기존의 중동, 러시아 등에 집중 매장돼 있던 전통가스와 달리 셰일가스는 전 세계에 고르게 분포하고 있기 때문에 셰일가스 매장 국가들은 에너지 안보 확보를 위해 셰일가스 개발에 적극적으로 나서고 있습니다.

 

에너지 패권의 핵심요소

셰일가스는 현재 에너지 패권의 핵심요소가 되었습니다. 채굴 기술의 발전과 함께 관련 제도 및 인프라 구비와 같은 사업 환경이 다른 국가보다 뛰어난 미국을 중심으로 셰일가스는 신에너지원으로 급부상하였습니다. 세계 원유 생산량의 절반에 달하는 원대한 양의 셰일가스를 보유하게 된 미국은 2015년 오일 쇼크 이후 40년간 금지했던 원유 수출 금지를 해제하고 석유 수입국에서 석유 순수출국으로 발돋움하게 되었습니다.

 

지속해서 늘어나는 생산량 중 1/3이 수출되는 가운데, 국제 에너지 기구 IEA는 셰일가스에 힘입어 2024년이면 미국이 사우디와 러시아를 제치고 세계 최대 석유 수출국이 될 것이라고 예상했습니다. ​셰일가스로 에너지의 주권을 잡게 된 미국으로 인해 우리나라를 비롯하여 유럽 사우디 등 각국에서 미국산 석유와 가스를 수입하고 있습니다. 미국산 석유와 가스를 수입하는 국가들이 증가하고 그 계약 기간도 길기 때문에 미국이 에너지 패권을 쥐고 있다고 해도 과언이 아니게 되었습니다.

 

셰일가스의 부작용

그러나 인류에게 큰 도움을 줄 것만 같았던 셰일가스에도 부작용은 있었습니다. 추출 과정에서 일으키는 환경문제가 그 중심입니다. 수압 파쇄 공법의 추출은 물, 화학제품, 모래 등을 혼합한 물질을 고압 분사해 셰일 지층을 부수고 석유와 가스를 뽑아내는 공법입니다. 이렇게 가스 채굴에 사용되고 남은 액체(슬릭 워터)는 방사성 물질 염분 중금속 탄화수소 등의 오염물질을 포함하고 있습니다. 이 슬릭 워터는 주로 같은 현장의 깊은 구덩이나 다른 곳의 물 처리 시설에서 처리되고 있는데 이러한 과정 중 슬릭 워터의 미숙한 처리는 주변 식수와 토양을 오염시킬 수 있습니다. 또한, 슬릭 워터를 재활용하고자 할 때는 더 많은 오염물질을 발생시키기 때문에 슬릭 워터의 처리 방법은 아직까지는 친환경적인 방도가 보이지 않습니다.

 

인공지진

수압파쇄공법의 수압은 기반을 훼손하기 때문에 늘어나는 지진 활동과의 연관관계는 명확하지 않지만 많은 전문가는 장기적인 압력의 불균형이 결국에는 지진이 일으킨다 말하고 있습니다. 실제 셰일가스를 채굴하는 중국의 쓰촨 성 부근에서 두 달 동안 5.0 미만의 지진이 5차례나 일어났고, 주민들의 반대로 지금은 셰일가스의 추출을 중단한 상태입니다. 쓰촨 성 지진에 대해 전문가들은 자연적인 이유로 발생한 것으로 보이지만, 셰일가스 채굴이 지진을 유발했을 가능성을 완전히 배제할 수 없다고 지적했습니다. 이런 이유로 채굴로 인해 땅이 흔들리거나 지반 침하 위험성이 있어 프랑스 등 일부 국가에서는 셰일가스 채굴을 엄격하게 법으로 금지하고 있습니다.

 

대기오염

셰일가스는 석탄을 태울 때보다 절반 정도 적은 양의 이산화탄소를 배출해 친환경 에너지로 주목을 받았습니다. 하지만 셰일가스전을 개발하고 시추하는 과정에서 미세먼지 원인인 질소산화물(NOx)과 1급 발암물질인 벤젠 등 다량의 대기오염 물질이 배출되기 때문에 친환경 에너지원으로 보기에 무리가 많습니다. 또한, 수압파쇄공법 과정에서 누출된 지구온난화의 원인인 메탄은 이산화탄소보다 100년 기준으로 21배는 강력합니다.

 

일부 과학자들은 메탄이 결국 분해되어 장기적으로는 대기에 적은 영향을 준다고 말하기도 합니다만 지속해서 가중되는 대기오염은 무시할 수 없는 요소입니다. 이렇듯 많은 환경 문제가 논란이 되면서 셰일가스 개발에 대한 찬반 논쟁이 더 불거지고 있습니다. 단기간의 경제 이익은 전 세계적 기후변화를 앞당길 수 있으므로 더 근본적으로 셰일 추출에 들어가는 시간과 자본, 연구를 더 깨끗하고 재생 가능한 에너지를 위해 써야 하지 않을까라는 의견이 나오고 있습니다.

 

셰일가스의 빛과 그림자

셰일가스의 발견으로 끝없는 성장을 할 것만 같던 미국에서도 매장량이 부풀려졌다는 의견과 투자자들의 에너지 분야 투자 위축 등 차츰 회의적인 의견과 결과가 나오고 있습니다. 자원이 고갈되어가는 인류 앞에 앞으로 200년 동안 충분히 사용할 수 있을 정도로 빛처럼 나타났지만, 채굴에 따른 환경문제는 무시할 수 없는 일입니다. 또한, 저렴하고 풍부한 셰일가스로 인한 고가의 재생에너지 등 다른 에너지자원의 하락세같이 다른 에너지자원에 끼치는 나비효과도 간과할 수 없습니다. 결국에 천연자원은 고갈될 것이기에 셰일가스에 이목이 쏠린 지금, 더 먼 미래를 위해 대체에너지 연구에 힘써야 하지 않을까라는 우려도 나오고 있습니다.

 

셰일가스란?

​셰일가스에 대한 기대가 주춤하는 이 시기에 미국에 에너지 주권을 빼앗기지 않고자 다른 국가들에서도 천연자원 채굴에 힘쓰고 대체 에너지자원에 관한 연구와 개발을 지속하고 있습니다. 어느 국가든 특정 자원에만 의존하는 것은 위험한 일이기에 미국이 셰일가스 이후의 또 다른 자원을 끌어낼지 셰일가스를 통한 영역을 확장할지에 대해서도 많은 사람의 관심이 쏠리고 있습니다. 계속되는 관심 속 눈부시게 빛나는 셰일가스의 이면에 자리 잡은 그림자를 딛고 셰일가스가 자원 게임의 최종 승자로 자리 잡을 수 있을까요? 지금까지 셰일가스란 무엇인지 정리해보는 시간이었습니다.

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