천연자원 셰일가스는 무엇인가?

 

20년대 초, 30~40년 안에 석유자원이 고갈되어 새로운 에너지원을 찾아야 한다는 주장이 전 세계적으로 공공연히 퍼져나갔습니다. 하지만 지금 우리가 살고 있는 시대는 셰일가스 덕분에 석유자원이 앞으로 200년 더 쓸 수 있다고 말합니다. 우리에게 꼭 필요하지만 생소한 단어인 셰일가스에 대해 알아보겠습니다.

 

셰일가스의 발견

셰일가스는 0.005mm 이하의 입자가 작은 진흙이 뭉쳐서 형성된 셰일층에 갇혀있는 천연가스를 의미합니다. 근원암이라고 불리는 지구 아주 밑부분의 지반 속에 구성되어 있습니다. 지구상에 매장된 전체 천연가스 매장량의 5분의 4 정도로 추정됩니다. 아주 오래전부터 존재해 왔던 셰일가스의 존재를 처음 발견한 건 서기 300년경 진나라의 중국 역사상 가장 뛰어난 수력공학자로 불리던 이빙입니다. 이빙은 쓰촨 성 쯔궁이란 도시의 지하에서 천연소금물이 나온다는 것을 발견합니다. 이곳에서 대나무파이프를 이용해 천연소금물을 끌어올리기 시작합니다. 소금우물을 설치하기 위해 땅속 깊숙이 파는 작업을 할 때 인부들이 많이 다치기도 하고 의문의 폭발사고로 인부들이 몰살되기도 합니다. 뚫어놓은 구멍에서 불꽃이 솟아오르기도 하는데 이때 마을주민들은 가스 때문인지 모르고 악령이라고 생각해 제물을 갖다 바치기도 했다고 합니다. 그 후 서기 100년경 중국인들은 이것이 악령이 아니라 가스인 것을 알아차립니다. 중국인들은 불이 붙는 구멍을 찾아 불을 붙인 뒤 천연소금물이 담긴 항아리를 가열하여 소금을 재취하는 최초로 천연가스를 활용합니다. 그 후 1821년 미국의 윌리엄 하트란 사람이 개울 표면에서 기포가 나오는 것을 발견하고 땅을 파기 시작하는데 제일 처음 땅을 팠던 지점이 바로 셰일가스가 있는 셰일층이었습니다. 8.2m 정도 파내려 갔을 때 소량의 셰일가스가 발견되는데 이것이 최초로 발견된 셰일가스입니다.

 

셰일혁명

미국의 채굴업자 조지미첼이 수압파쇄라는 방법을 개발합니다. 수압파쇄법은 모래알갱이와 화학첨가물을 섞은 물을 시추관을 통해 셰일층에 강하게 분사하는 기술인데 강한 압력으로 쏜 물이 셰일암석의 굴을 중심으로 금이가게하고 물속에 있던 모레는 그 틈을 메우고 화학첨가물이 셰일가스와 물을 분해하면서 굴 속에 갇혀있던 셰일가스가 시추관을 통해 흘러나오는 것을 담아내는 방식입니다. 이후 더 많은 셰일가스를 채굴하기 위해 셰일층을 따라 수평시추를 하여 수압파쇄 공법을 할 수 있는 접촉면을 늘려갔습니다. 그전 수직공법으론 소량의 셰일가스만 채굴할 수 있었는데 기술의 발전으로 셰일가스의 생산량이 폭발적으로 증가합니다. 석유자원을 채굴하게 한 에너지 기술혁명이 바로 셰일혁명이라 불려집니다. 미국은 이로 인해 40년 동안 유지해 오던 원유 수출금지를 해제하고 석유수입국에서 석유수출국으로 전화점을 맞이하게 됩니다. 셰일가스의 매장량은 미국에 비해 중국이 훨씬 많지만 중국은 중국의 토지는 국가의 소유이고 국민에게는 토지사용권만 주어지게 됩니다. 그래서 토지아래에 매장된 광물에 대한 소유 즉 광물권은 국가만 소유할 수 있게 됩니다. 그러므로 셰일가스를 추출할 때 토지사용권을 가지고 있는 국민이나 지방정부에겐 득이 될 게 하나도 없으니 반발사유가 높거나 아예 무관심해지며 셰일가스를 채굴하는데 많은 장애요소가 발생합니다. 이에 반해 미국은 일반인들도 광물권을 소유할 수 있고 지방정부도 세금 형태로 이득을 볼 수 있으니 너나 할 거 없이 셰일가스 채굴에 적극적으로 임하게 되며 엄청 많은 셰일가스를 채굴할 수 있었습니다.

 

셰일가스의 득과 실

셰일가스는 석유와 비교했을 때 지금 사회에 대두되고 있는 탄소배출량이 현저히 적어 청정에너지라 불리고 있습니다. 하지만 환경단체들은 셰일가스를 채굴하기 위해 환경파괴로 인한 피해가 엄청날 것으로 예상하며 이를 반대하고 있습니다. 셰일가스를 연소할 때 탄소배출량은 적지만 탄소보다 지구온난화에 더 치명적인 메탄가스가 함유되어 있기 때문에 혹시나 송유관에서 누출되었을 경우 엄청난 대기오염으로 이어진다는 걱정도 있습니다. 또한 수압파쇄공법으로 인해 지진을 유발하거나 지표수와 지하수를 오염시킬 수도 있습니다. 반면 셰일가스 개발업자들은 오히려 가스가 누출되면 본인들에게도 손해가 어마무시하기 때문에 송유관이 누출되지 않도록 철저히 관리하고 개선하고 있으며 파쇄과정에 사용되는 물의 양도 최소화하기 위해 노력하고 있다고 합니다. 환경문제에 대한 걱정도 크지만 셰일가스로 인한 경제적 이익도 무시할 수 없는 노릇입니다.