Energy, process & utilities

셰일 가스: 시추 기술 혁명

Régis de Closets
11 June 2014

셰일가스가 미국 경제 회복에 기여하면서 전 세계적으로 '저렴한 에너지'에 대한 기대감이 높아지고 있다. 그러나 전문가들은 이 같은 관심이 보다 확대되려면 더 높은 효율성과 안전한 채취 솔루션이 수반되어야 한다고 입을 모은다.

미국에서는 2007년 이후 200만 개가 넘는 가스정이 시추될 정도로 셰일가스가 인기를 얻고 있다. 공급 증가로 미국 내 천연가스 가격은 유럽 대비 3배, 일본 대비 4배 가량 저렴하다. 셰일가스 지지자들은 전 세계적으로 세계 가스 매장량의 5배를 개발할 수 있을 것으로 보고 있다. 그러나 전문가들은 셰일가스 추출 방식으로 인해 그 가치가 오래가지는 못할 것이라고 경고한다.

013년 9월, 셰일가스가 미국 경제에 미칠 장기적인 영향에 대한 연구를 진행한 스탠포드대학교는 그 영향력이 '제한적'일 것이라 는 결과를 얻었다. 지속가능개발 및 국제관계연구소의 한 전문가는 보고서를 통해 장기적인 생산 노력에 앞서 단기적 이익에만 급급하는 골드러시 정신을 비판하기도 했다.

짧은 수명, 큰 이윤

소규모의 투기성 투자자들로 인해 미국의 셰일가스는 호황을 맞게 되었다. 가스정 내 자원의 평균 80%가 불과 2년 내에 고갈되고 만다. 개발 업자들은 비용을 낮추는 데 집중하고 있지만 미국 엔지니어 조지 미첼(George Mitchell)이 도입한 수압파쇄공법은 1991년 도입 이후 별다른 진전이 없는 상태다.

80%

가스정 내 자원이 불과 2년 내에 고갈되고 만다.

미국 텍사스주 오스틴에 위치한 아야타(Ayata)의 설립자이자 시추 작업 시작 전의 기반암 분석 빅데이터 기술을 도입한 아타누 바수(Atanu Basu)는 "수 킬로미터에 달하는 지역에 30~40개 바위 층을 뚫고 내려가 시추해야 하기 때문에 보기보다 까다로운 작업입니다. 오늘날 북미 셰일가스 생산의 약 80%가 전체 파쇄 과정의 20%로부터 나오는 것으로 추산됩니다"라고 설명했다.

캘리포니아대학교 산타바바라 캠퍼스의 지질학 교수로 '셰일가스: 새로운 기회인가, 막다른 길인가(Shale Gas: New Eldorado or Dead End?)'의 공동 저자인 캐서린 고티에(Catherine Gautier)는 현재 미국에서 적용 중인 채굴 모델의 배경에는 낮은 비용, 광활한 시추 영역, 까다롭지 않은 규제라는 호의적 환경이 뒷받침하고 있다고 말했다.

미국 모델을 해외로 수출하는 것이 어렵다는 사실은 2014년 4월 폴란드의 토털그룹이 폴란드 셰일가스 사업에서 발을 빼면서 입증되었다. 폴란드의 사례는 수압파쇄공업의 미래가 불확실하다는 사실을 입증하는 가장 최근의 사례다.

보다 안전한 기술을 찾아서

반대자들은 수압파쇄공법이 토양 오염과 지구 온난화에 영향을 주는 것으로 알려진 메탄가스를 누출시킨다는 점을 우려했다. 이에 대하여 고티에 교수는 "생산 주기 전체에 걸쳐 4~5%가 누출되는데 이는 셰일가스 추출이 석탄만큼 해롭다는 사실을 의미하는 것"이라고 말했다.

그러나 세계적으로 에너지가 부족한 상황에서 수압파쇄는 지속될 것으로 보인다. 따라서 과학자들은 환경적 영향을 줄일 수 있는 보다 나은 채취 방법을 찾고 있다. 고티에 교수와 공동으로 책을 저술한 대기물리학자 장-루이 펠루(Jean-Louis Fellous)는 "지속 가능한 에너지로서 셰일가스를 에너지원으로 포함시키려면 반드시 보다 믿을만하고 환경적으로 안전한 기술 솔루션을 개발해야만 합니다. 오늘날 채굴은 중요한 문제입니다. 그렇지만 많은 대학들이 재원 부족에 시달리고 있습니다"라고 토로했다.

프랑스계 은행 소시에테제네랄 소속 유럽 가스 및 LNC 수석 분석가 겸 '미국의 셰일가스 혁명 이후(After the US Shale Gas Revolution)'의 저자인 티에리 브로스(Thierry Bros)는 "규제가 산업을 통제하는데 기여할 수 있다고 생각한다"면서 "규제는 엄격해야 합니다. 투명성을 높이고 추출 과정을 더 많이 통제할 수 있어야 합니다. 유럽이 이 과제를 해결하기 위해 나선다면 셰일가스 생산 모델에 진정한 대안을 찾아낼 수 있을 것이고 다른 시장으로 그 노하우를 전파할 수 있을 것입니다"라고 주장했다. ◆

 

3D 기술로새로운 에너지를 안전하게 만들다 비전통적인 에너지 자원 개발에 기여하는 3D 기술

IDC 에너지인사이트의 유틸리티, 석유, 가스 부문 담당 부사장 질 페블로위츠(Jill Feblowitz)는 “석유 및 가스 산업은 자원 탐색에 정교한 3D 및 4D 기술을 활용해왔습니다. 이 산업은 지진 공정과 매장 시뮬레이션 기술을 적용해 셰일가스, 타이트 오일, 그 밖의 비전통적 자원을 시추하고 추출하는 새로운 방법을 찾고 있습니다. 궁극적으로 볼 때 석유 및 가스 회사와 정부는 환경 및 안전 위험을 최소화하면서 생산 능률을 높이기 위한 새로운 요구에 직면하게 된 것”이라고 설명했다.

3D 기술은 컴퓨팅 성능과 시뮬레이션 프로그램 또한 정확성을 높이고 추출 효율성과 안전성을 개선에도 기여한다.

 
레지 데 클로제는 프랑스 과학 저널리스트로 프랑스 TV 다큐멘터리를 제작했고 '피가로'(Figaro), '누벨 이코노미스트'(Le Nouvel Economist), 국제경영저널인 '아웃룩'(Outlook) 등에 기고하고 있다.

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