Update2024.05.02 (목)
셰일가스·중소형 가스전 개발, 판도변화 이끌다
1986년 인도네시아로부터 천연가스를 처음 수입한 이래 우리나라에 도시가스가 공급되기 시작한지 어언 25년이 지났다. 그동안 도시가스는 비약적인 발전을 이루며 우리생활 곳곳에 생활에너지로서 자리매김하였다. 도시가스란 천연가스를 배관을 통해 각 수요가(가정, 상가, 빌딩, 산업체 등)에 공급하는 하는 사업이다. 즉, 발전용을 제외한 우리생활 전 분야에 배관을 통해 공급되는 천연가스가 도시가스인 것이다.
2011년 말 현재 전국에 핏줄처럼 촘촘하게 깔려있는 총 길이 25만km의 배관(공급자 배관 및 사용자 배관 합계)을 통해 도시가스는 마치 우리 몸의 혈액과도 같이 우리 생활의 필수 에너지로서 1,510만 수요가(가정용 1,443만 가구 등)에 약 230억㎥이 24시간 공급되고 있다.
우리생활에 도시가스로서 공급되고 있는 천연가스는 메탄이 주성분(약 90%)으로 이뤄져 있으며 그밖에 에탄, 프로판, 부탄 그리고 소량의 질소 등의 성분으로 구성돼 있다.
우리나라의 경우 천연가스를 주로 LNG(Liquefied Natural Gas, 액화천연가스)의 형태로 카타르, 인도네시아, 오만 등의 나라에서 2011년 기준으로 약 3,357만톤을 수입했으며 이 중 54%인 1,826만톤이 도시가스용으로 공급되고 있다.
■셰일가스 상업화 개발
최근 천연가스 분야에서 주목할만한 두개의 이슈가 대두되고 있다. 하나는 비전통가스로서 그동안 경제성이 부족하여 상업화에 어려움이 있었던 셰일가스이며, 다른 하나는 기술발전에 따라 경제성이 확보되고 있는 중소형 가스전의 개발이다.
셰일가스란 진흙이 싸여 만들어진 퇴적암층인 셰일층에 존재하는 천연가스로서 일반적으로 전통가스는 셰일층에서 생성된 후 암석의 가스 투과도에 따라 오랜 세월동안 지표면 방향으로 이동하는데 반해 셰일가스는 셰일층 위에 불투과 암석층이 있어 이동하지 못하고 셰일층에 잔류하는 가스를 말한다. 유전이나 가스전에 농축돼 있는 전통가스와는 달리 셰일가스는 암석의 미세한 틈새에 넓게 산포되어 있다. 즉 셰일층은 세밀한 진흙이 수평으로 퇴적된후 탈수돼 굳은암석으로 공극률과 투수율이 매우 낮고 퇴적면을 따라 얇고 균열되기 쉬운 성질을 가져 기존의 전통가스를 시추하는 방식인 수직시추로는 경제성 있게 천연가스를 포집하기 어려운 구조다.
그러나 최근 수평정 시추기술(Horizontal/Directional Well Drilling)과 수압파쇄기법(Hydraulic Fracturing Treatment)을 동시에 적용하는 혁신적인 기술혁신으로 인해 상업적인 셰일가스의 채굴이 가능하게 됐다. 셰일가스의 상업화 채굴에 가장 앞서 있는 미국의 경우 이미 전통가스의 채굴단가(46달러/천㎥)보다 낮은 31달러/천㎥까지 하락했고, 이를 기반으로 2020년에는 세계 4위의 가스 수출국으로 전환될 전망이다.
또한 러시아로부터 천연가스의 30%를 수입하고 있는 유럽은 러시아에 대한 의존도 심화에 따른 리스크를 해소하기 위해 셰일가스 개발에 관심을 두기 시작하였으며, 셰일가스의 원시 매장량이 약 45조㎡에 이르는 것으로 알려진 중국은 쉘(Shell), BP, 엑슨모빌(ExxonMobil)과 같은 거대 에너지기업들과 셰일가스 개발을 추진하고 있어 EIA(Energy Information Administration, 미 에너지정보관리국)는 2035년경이면 중국내 천연가스 생산량의 62%가 셰일가스가 차지할 것으로 예측했다.
셰일가스 상업화, 자원무기화·수급불안 ↓
중소형 가스전 개발 열쇠, ‘LNG-FPSO’
특히 셰일가스가 크게 부각되고 있는 이유는 방대한 매장량과 매장 분포 때문이다. IEA(International Energy Agency, 국제에너지기구)에 따르면, 2008년 말 현재 셰일가스의 원시 매장량은 전통가스의 궁극 가채 매장량 471조㎥에 육박하는 456조㎥로 조사됐다. 물론 전통가스보다 떨어지는 채굴과정에서의 실제 회수율을 감안한다면 실제 가채량은 떨어질 수밖에 없겠지만, 향후 광범위한 지질조사와 매장량 발굴이 이루어진다면 기존의 전통가스를 능가하는 파급효과를 기대할 수 있을 것으로 평가되고 있다. 이러한 방대한 매장량과 함께 눈여겨 볼 점은 기존의 전통가스는 중동/아프리가, 동유럽/러시아 등에 집중적으로 분포(약 67%)하고 있는 반면 셰일가스는 중동/아프리카(18%)가 뿐 아니라 아시아(38%), 북미(24%), 남미(13%) 등에 골고루 분포하고 있는 점이다. 즉, 석유를 비롯한 기존의 에너지원이 국제정세에 따라 수급 현황이 크게 변하는 불안한 에너지원이었다면 셰일가스는 국제정세에 비교적 자유로운 안정된 수급이 가능한 에너지원 이라는 점이다. 향후 셰일가스의 상업화는 기존 천연가스 가격의 하향 안정화, 기후변화에 대응할 수 있는 단중기적으로 현실적인 에너지원으로서의 천연가스 가치 재평가, 에너지원의 무기화 현상 약화 등 에너지시장에서의 큰 변화를 이끌어 낼 것으로 예상된다.
■대형 가스전 고갈, 중소형 가스전 개발 ‘부상’
셰일가스와 더불어 천연가스 분야에서 크게 부각되고 있는 이슈는 중소형 가스전의 상업화 개발이다. IEA는 최근 지속되고 있는 고유가, 후쿠시마 원전 사고에 따른 각국의 원전정책 변화 그리고 새롭게 가치를 재평가 받으며 채굴기술 혁신이 이루어지고 있는 셰일가스를 포함한 비전통가스의 부각 등의 요인을 감안하여 기존의 ‘WEO-2010 New Policies’ 시나리오를 수정했다. 이에 따르면 기존 시나리오에 비해 천연가스의 역할이 크게 부각되는 형태로 수정되었는데 세계 에너지 수요 중 천연가스의 비중은 2010년 21%에서 2035년 25.3%로 증가할 전망이며, 이러한 천연가스의 생산은 2010년 3.3TCM(Trillion Cubic Meters)에서 2035년 5.1TCM으로 연평균 1.6% 증가할 전망으로 예측했다. 그러나 이렇게 지속적으로 늘어나는 천연가스 생산 요구량에 비해 현재의 생산 설비를 이용한 가스 생산량, 경제성 있는 대형 육상 가스전은 이미 한계에 다다르고 있어 향후 추가적인 새로운 가스전의 개발이 필수적인 상황이다.
현재 전세계 가스전의 분포현황을 보면 매장량이 적은 가스전의 개수가 상대적으로 매장량이 많은 이미 상업화 된 대형 가스전의 개수보다 월등이 많다. 최근까지 대형 가스전은 거의 개발이 완료되었기에 앞으로 새로운 가스전이 개발된다면 중형 규모에서 개발될 것으로 예상되고 있다. 또한 새롭게 개발될 중형 가스전은 상대적으로 해상 가스전의 비율이 높아 향후 이에 적합한 LNG-FPSO(부유식 액화천연가스 생산·저장·하역 설비) 기술 개발이 적극 추진되고 있다.
<다음호에 계속>
