셰일가스 도입 영향

왜 배우는가: 셰일가스는 미국의 에너지 구조와 세계 천연가스 가격 논의를 바꾼 대표적인 비전통 자원이다. 국내 천연가스 대부분이 해외 수입에 의존하는 상황에서 도입 효과와 한계를 설명할 수 있어야 하므로 용어 문제와 영향 논술의 출발점이 된다.

출제 이력: 제114회 1교시 7번, 제111회 2교시 3번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

셰일가스는 셰일층 같은 저투과성 암반에 갇힌 천연가스로, 수평 시추와 수압파쇄법으로 생산하는 비전통 천연가스이다.

셰일가스(Shale Gas)는 진흙이 수평으로 퇴적되어 굳은 셰일층에 함유된 천연가스이다. 성분은 일반 천연가스와 같이 메탄이 주성분이며, 차이는 가스가 들어 있는 암반의 특성과 이를 뽑아내는 생산 방식에 있다.

핵심 키워드

• 셰일층(혈암층): 진흙이 수평으로 퇴적되어 굳은 암석층이다.
• 비전통 천연가스: 특수한 생산 기법을 써야 채굴되는 천연가스이다.
• 저투과성: 가스가 암반 속을 쉽게 이동하지 못하는 성질이다.
• 수평 시추: 시추공을 지층과 나란하게 뚫어 생산 면적을 넓히는 기법이다.
• 수압파쇄법(프래킹): 고압의 물로 암반에 인공 균열을 만들어 가스 통로를 확보하는 공법이다.
• 메탄: 셰일가스의 주성분이다.
• 액화천연가스(LNG): 천연가스를 액화해 장거리 수송에 쓰는 형태이다.

2. 개념 풀이

셰일가스는 셰일층에 함유된 천연가스를 뜻하며, 비전통 천연가스의 한 종류이다. 셰일층은 점토 입자가 퇴적되어 굳은 암석으로, 공극(빈 공간)은 많지만 공극끼리 잘 이어져 있지 않다. 이 연결성의 부족이 가스가 암반 밖으로 흐르지 못하게 막는 핵심 원인이므로, 셰일가스는 오랫동안 개발 대상에서 벗어나 있었다.

원리는 두 단계로 나뉜다. 첫째, 수평 시추로 셰일층을 따라 시추공을 뚫어 가스와 접촉하는 면적을 넓힌다. 둘째, 수압파쇄법으로 모래와 화학 첨가물을 섞은 물을 고압으로 주입해 암반에 균열을 만들면, 균열이 서로 이어진 틈을 따라 갇혀 있던 가스가 모여 시추공으로 올라온다.

셰일가스는 비전통 천연가스 중 하나이다. 비전통 가스는 가스가 들어 있는 지층 때문에 특수하거나 고도화된 생산 기법이 필요한 가스를 뜻한다. 셰일가스 외에 타이트 샌드 가스, 석탄층 메탄(CBM), 가스 하이드레이트가 여기에 속한다. 전통 가스와 비교하면 화학 성분은 크게 다르지 않으며, 둘 다 메탄이 70~90% 수준이다. 차이는 매장된 지층의 종류와 개발 방식에 있다.

셰일가스는 저투과성 암반에서 나오므로 같은 양을 생산하려면 시추공 수와 파쇄 작업이 늘어난다. 이 때문에 생산 비용이 높다는 것이 초기의 한계였다. 다만 시추와 파쇄 기술이 발전하면서 비용이 낮아졌고, 그 결과 셰일가스의 경제성이 크게 올라갔다.

3. 등장 배경과 필요성

셰일가스는 천연가스와 성분이 같지만, 셰일층은 투과성이 낮아 과거에는 경제적으로 개발할 수 없는 자원이었다. 1990년대 이후 수평 시추와 수압파쇄법이 결합되면서 미국에서 상용 생산이 본격화되었다. 이 과정에서 고유가와 에너지 안보에 대한 우려가 개발을 촉진한 배경이 되었다.

미국의 셰일가스 개발은 기술 발전 외에도 정부 지원, 개발 관련 제도의 완화, 수송 파이프라인 같은 인프라, 기업 간 인수합병에 힘입었다. 그 결과 기존 가스전의 생산 감소를 셰일가스가 상쇄하면서 천연가스 생산이 크게 늘었고, 미국의 천연가스 수입 필요성이 줄어드는 방향으로 에너지 구조가 바뀌었다.

국내에 셰일가스를 도입하는 필요성은 다음과 같다.

• 수급 다변화: 천연가스 대부분을 해외에서 들여오는 현재 구조에서 공급원을 넓히는 수단이 된다.
• 가격 안정: 세계 곳곳에서 셰일가스가 개발되면 아시아 LNG 가격에 간접적인 하락 압력을 줄 수 있다는 시각이 있다.
• 발전 연료: LNG는 직접 발전에 쓰이거나 도시가스로 공급되어 국내 산업과 가정에 쓰인다.
• 석유화학 원료: 에탄, 프로판, 부탄 같은 천연가스 액화탄화수소는 석유화학 제품의 원료로 쓰인다.

국내 도입은 당분간 LNG 교역 형태가 중심이 될 것으로 예상된다. 매장지와 소비지가 멀어 유럽이나 북미처럼 배관으로 직접 들여오기 어렵기 때문이다. 따라서 셰일가스는 LNG와 배관 천연가스(PNG) 형태로 도입될 것으로 예상된다.

다만 셰일가스 도입 효과에는 논란이 있다. 아시아 LNG 가격은 유가에 연동되는 방식이 많고, 북미 현물가격 기반의 미국 LNG 수출 물량이 세계 시장에서 차지하는 비중이 작아 가격 하락 효과가 제한적이라는 견해도 있다.