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[신재생에너지 시리즈]차세대 에너지의 주역, 셰일가스!

  • 2013.12.16.
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석유 에너지는 모든 산업의 원동력입니다.
화석 에너지와 각종 화학제품의 원료가 되는 석유는 일상생활에서 빼놓을 수 없는 소중한 자원이지만 지나친 사용으로 거의 고갈될 상태에 도달해있으며, 또 추가로 개발할 수 있는 지역이 극히 한정되어 있다는 문제가 있습니다. 이 때문에 많은 나라에서는 석유를 대체할 새로운 에너지에 대한 논의를 꾸준히 진행하고 있는데, 최근 셰일가스가 차세대 에너지원으로서 주목받고 있습니다.

새로운 에너지원으로 관심을 끌고 있는 셰일가스에 대해 알아보겠습니다.

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셰일가스는 오랜 세월 동안 모래와 진흙에 쌓여 단단하게 굳은 퇴적암층에 탄화수소가 매장된 것을 말합니다.

셰일가스는 1800년대에 이미 발견됐지만 그동안 경제성이 없다는 이유로 외면 받아 오다가 1998년 미국의 조지 미첼이란 그리스계 채굴업자가 프랭킹 공법을 개발해 셰일가스의 상용화에 성공해 경제성 있는 자원으로 만들었습니다. 이 공법은 모래와 화학 첨가물을 섞은 물을 시추관을 통해 지하 2~4km 밑의 퇴적암층에 500~1,000기압으로 강하게 분사해 바위 속에 갇혀 있던 천연가스를 바위 틈새로 모아 뽑아내는 것입니다. 덕분에 그동안 딱딱한 암석 안에 있어 발굴과 사용이 어려웠던 셰일가스는 보다 쉽고 저렴하게 채굴할 수 있게 되었고, 현재는 신재생에너지로 각광받고 있습니다.그 뿐만이 아닙니다. 미국은 새롭고 혁신적인 수평정시추기술과 수압파쇄기법을 개발·적용하면서 본격적인 생산을 시도하고 있습니다.

수평정시추기술이란 지표에서 수직으로 시추해 들어가 특정 깊이부터 진입 각도를 꺾어 가스저장층에 진입한 뒤 저장층과 수평으로 파이프를 연결해 시추하는 방식이고, 수압파쇄기법시추 파이프 주위의 구멍을 통해 높은 수압으로 물, 모래, 일부 화학물질을 혼합한 유체를 가스층 주위 암석에 1시간 정도 분사해 균열을 만들어내는 방식입니다. 이러한 새로운 채굴법은 2007년 1,000㎥당 73달러에 달하던 셰일가스 개발 단가를 2010년 31달러로 크게 낮췄고, 그에 따라 1998년 하루 2,800만㎥에 불과하던 미국 내 셰일가스 생산량은 2010년 11,688㎥로 4배 넘게 급증했습니다.

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셰일가스의 특징은 천연가스와 석유처럼 특정 지역에 국한돼 매장되어 있는 것이 아니라 매장량이 전 세계에 골고루 분포되어 있다는 것입니다. 셰일가스가 주목 받는 이유 중의 하나입니다. 셰일가스 최대 매장 국가를 순서대로 살펴보면 중국(1,115Tcf), 아르헨티나(802tcf), 알제리(707tcf), 미국, 캐나다(573tcf) 순입니다. 그 외 멕시코, 호주, 남아프리카, 러시아, 브라질이 10위권을 차지하고 있습니다.

매장 규모에서도 알 수 있듯 셰일가스 혁명의 선두 주자는 단연 중국입니다. 중국은 지난해 ‘셰일가스 개발에 관한 제12차 5개년 계획’을 발표한 바 있습니다. 이는 중국이 오는 2015년까지 셰일가스 생산량을 65억㎥까지 늘리고, 2035년까지 중국내 가스 생산의 62%를 셰일가스로 충당하겠다는 계획입니다.

이렇게 각국이 앞을 다퉈 셰일가스를 차세대 에너지원으로 이용하려는 이유는 무엇일까요? 그 해답은 셰일가스가 경제성과 매장량이 클 뿐 아니라 안정성이 뛰어나기 때문입니다.
셰일가스에서는 에탄과 메탄, 프로판 가스 등을 추출할 수 있을 뿐 아니라 에틸렌도 만들어 낼 수 있습니다. 이것들은 모두 플라스틱이나 자동차, 섬유, 전자제품의 원료가 되며, 석유보다 1/20에서 1/30의 저렴한 비용으로 관련 제품들을 생산해 낼 수 있습니다.

셰일가스가 가져오는 고용창출 효과도 무시 할 수 없습니다. 미국 셰일가스에너지협회의 자료에 의하면 셰일가스 생산으로 2010년 약 60만 개의 직·간접적인 일자리 창출효과가 발생했고, 2035년에는 약 170만 개의 일자리 창출효과가 발생할 것으로 기대된다고 합니다. 이러한 전망을 가능하게 만드는 것은 무엇보다 셰일가스의 매장량이 기존의 천연가스와 합해 전 세계가 400년 이상 사용할 수 있는 양이기 때문입니다.

 

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셰일가스는 청정에너지로서 이산화탄소 배출량도 극히 적지만 한 가지 문제점을 안고 있습니다. 그것은 개발과정에서 환경문제를 낳는 것입니다. 셰일가스 개발에는 심각한 물 부족 현상과 가스방출에 따른 온실가스의 증가, 지진 야기 위험과 해당 국가의 재생에너지 개발 노력을 늦추는 부작용도 있을 수 있습니다.

우리나라는 아쉽게도 미국, 중국처럼 셰일가스 자원을 갖고 있지 않지만 셰일가스 개발에 따른 환경문제를 해결할 수 있는 우수한 기술들을 다양하게 보유하고 있다고 합니다. 셰일가스 자원을 보유한 나라와 환경문제 해결 기술을 보유한 우리나라가 상호 협력한다면 셰일가스 자원의 활용 가치는 앞으로 더욱 높아질 것입니다. 이런 차원에서 우리도 차세대 에너지로 각광받는 셰일가스에 앞으로도 많은 관심을 가져야할 것 같습니다.

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