석탄과 석유를 대체할 에너지원, 셰일가스

 

 

여러분은 혹시 셰일가스(shale gas)에 대해서 들어보신 적이 있으신가요?

셰일가스는 일종의 천연가스인데요. 최근 석탄이나 석유 등을 대체할 수 있는 에너지원으로 주목받고 있습니다. 그럼 보통의 천연가스와 어떤 점이 다르기에 주목을 받고 있을까요? 이번 기사에서 함께 알아보겠습니다. 

 

 

 

셰일가스는 무엇인가요?

셰일가스란 땅속에 있는 암석층인 "셰일층"에 갇혀있는 천연가스를 말합니다. 셰일층은 모래와 진흙이 오랜 기간 걸쳐 퇴적되고 그 속의 물이 빠지면서 딱딱하게 굳어진 퇴적암층입니다. 셰일가스는 지하 2000~4000m 깊이에 있는 셰일층에서 생성되는데요, 셰일층 위에 기체가 통과할 수 없는 암석층이 있어서 셰일가스가 빠져나가지 못하고 보존되었습니다. 셰일가스는 우리가 보통 사용하는 천연가스보다 깊이 매장되어 있고 셰일층 속에 고루 퍼져있기 때문에 예전에는 채굴(땅속에서 뽑아내는 것)이 불가능했습니다. 하지만 미국의 조지 P. 미첼이라는 기업인이 1998년 셰일가스 채굴에 완전히 성공하며, 셰일가스의 시대가 시작되었답니다. 



 

셰일가스를 가지고 있는 셰일층

 

 

셰일가스는 어떤 성분으로 이뤄져 있을까요?

셰일가스에는 여러 가지 기체가 섞여있는데요, 셰일가스 성분 중 80%는 우리가 LPG 가스로 자주 쓰는 메탄입니다. 그리고 5%는 에탄, 10%는 프로판과 부탄, 그리고 나머지는 이산화탄소와 질소로 이뤄져있습니다. 여기서 소량 들어있는 에탄과 프로판, 부탄도 화학적으로 가공을 한 후에는 연료로 쓸 수 있다고 합니다.

 


셰일가스는 어떻게 채굴하는 것일까요?

셰일가스는 지하 2000~4000m 정도로 깊은 곳에 있기 때문에, 암석 깊은 곳으로 파이프를 집어넣어 가스를 빼내야합니다. 하지만 가스는 잘못하면 공기 중으로 새어나가기 쉽기 때문에 이것을 모으기 위해서는 고도의 기술이 필요합니다. 



 

그럼 함께 채굴 과정을 살펴보도록 할게요.

 

 

<동영상으로 확인하기 : YouTube >

 

1. 드릴로 암석층을 뚫고 수직으로 들어가서, 마침내 셰일층에 이르면 평행하게 암석을 드릴로 뚫습니다.

2. 드릴로 뚫은 곳에 쇠파이프를 집어넣은 후, 파이프를 통해 시멘트를 흘려주어 파이프 바깥으로 굳으면서 통로를 봉해줍니다.

3. 다시 드릴로 계속해서 셰일층을 뚫습니다.

4. 새로 뚫은 셰일층에 위아래로 구멍이 여러 개 뚫어져있는 파이프 총을 넣어준 후, 총을 발사시켜 셰일층을 갈라지게 하여 틈을 만듭니다.

3. 그 틈 안으로 물과 모래, 화학약품을 집어넣어 큰 압력(약 1,000기압=대기압의 1000배)을 줍니다. 그러면 압력을 이기지 못하고 원래 생겼던 틈에 가지를 쳐서 또 다른 미세한 틈들이 갈라집니다.

4. 마개로 끝을 막은 후, 왔던 길을 돌아가면서 다시 앞의 과정을 계속 반복합니다.

5. 마지막으로 마개를 모두 열어주고, 펌프를 사용하여 셰일층이 갈라진 틈새에 모여 있는 가스를 밖으로 빼냅니다.

 

 

셰일가스는 얼마나 매장되어 있을까요?

셰일가스는 전통적인 천연가스와는 달리 전 세계에 매장량이 골고루 퍼져있으며, 전 세계가 59년을 사용할 만큼의 매장량을 가지고 있습니다. 하지만, 잠재매장량을 고려하면 200년을 쓸 수 있는 에너지양을 가지고 있다고 합니다. 얼마나 많은지 감이 오시나요? 다른 에너지원들과 비교를 통해 감을 잡아보도록 해요~! 먼저 석유는 앞으로 전세계가 46년 쓸 만한 양이 매장되어 있고, 석탄은 118년, 전통가스는 59년, 셰일가스는 59년을 사용할 수 있는 양이 남아있다고 합니다. 다른 에너지원인 석탄이나 석유의 매장량과도 비슷하기 때문에, 셰일가스는 어마어마한 가능성을 가지고 있다고 볼 수 있어요. 


 

 

앞으로 셰일가스의 미래는 어떻게 될까요?

셰일가스는 상대적으로 다른 에너지원에 비해 생산 단가가 저렴합니다. 따라서 미국뿐만 아니라 유럽이나 중국 등 다른 나라에서도 경쟁적으로 개발을 시작하고 있으며, 석탄이나 석유를 대체할 새로운 에너지원으로 주목받고 있습니다. 셰일가스 개발을 팍팍 밀고 있는 미국의 셰일가스 연간 생산량은 2000년도에 비해 14배가 늘어났습니다. 또한 미국에서 사용하는 천연가스 중, 셰일가스 차지하는 비중이 2010년 24.1%에서 2035년에는 49%까지 확대될 것이라 예상하고 있습니다.

 

하지만 그 이면에는 우리가 극복해야할 단점들과 문제점들이 있습니다. 먼저 셰일가스와 같은 기체 상태의 물질을 운반하려면 특수용기에 넣어야 하기 때문에, 석유나 석탄에 비해서 운송비용이 상대적으로 증가할 수 있습니다. 또 암석 속에 갇혀있는 기체를 뽑아내는 과정에서 가스가 새어나갈 수 있어, 우리가 예상하는 양보다 더 적은 양만 얻는다는 문제점이 있어요. 


 

셰일가스 개발을 반대하는 캐나다 퀘벡 주민들

 

또한 셰일가스를 채굴하는 과정에서 환경문제가 생길 수 있습니다. 셰일가스를 암석에서 뽑아낼 때 화학물질이 들어있는 물을 암석에 넣었다가 다시 빼내게 되는데요, 이때 생기는 대량의 폐수를 어떻게 친환경적으로 처리하느냐가 현재의 가장 큰 문제입니다. 또 암석을 드릴로 뚫게 되면서 자연을 회손 시키거나, 지하수를 오염시킬 수 있기 때문에 환경단체들이 셰일가스 개발을 강력히 반대하고 있습니다.

      비즈니스 정보실  |  2013.12.18 14:15



eesee's Blog is powered by Daum