셰일 오일은 `게임 체인저'가 될 것인가 미래이슈

 398px-BarnettShaleDrilling-9323.jpg » 미 텍사스주에 있는 바넷 셰일 가스전. 위키피디아

 

거침없는 셰일 에너지 바람

거센 열풍의 진원지는 미국

다급한 오펙 셰일특위 설치

 

세계 최대 석유 카르텔인 석유수출국기구(OPEC)는 5월말 오스트리아 빈에서 열린 올 상반기 정례회의에서 산유량 쿼터를 하루 3000만 배럴로 동결했다. 덧붙여 오펙은 이 회의에서 눈길을 끄는 또 하나의 결정을 내렸다. 셰일 가스가 석유시장에 미칠 영향을 분석하는 특별위원회를 설치한 것.  이는 오펙이 40%를 장악하고 있는 세계 원유시장에서 셰일 가스가 위협 요인으로 등장했다는 판단에 따른 것이다.
 불과 반년 전인 지난해 말 회의 때까지만 해도 셰일 가스가 미칠 영향에 대해 코웃음을 치던 압둘라 엘-바드리 오펙 사무총장은 이번 회의에서 태도를 180도 바꿨다. 오펙 회원국 중에서도 특히 위기감이 큰 나라들은 셰일 가스와 비슷한 경질유를 생산하는 알제리, 나이지리아 등이다.
세계 에너지시장에서 셰일 에너지 바람이 불고 있다. 2000년대 들어 시작된 바람의 강도가 갈수록 거세지고 있다. 일부에선 '셰일 혁명'이라 칭하기도 한다. 3D 프린팅이 제조업혁명을 일으킬 기대주라면, 셰일 에너지는 에너지부문의 혁명을 일으킬 기대주라는 것.

이 거침없는 바람의 종착지는 어디일까. 고갈돼 가는 전통 석유에너지의 보조수단에 그칠 것인가, 세계 에너지산업의 판도를 바꿀 것인가. 아니면 세계 패권 구도까지도 뒤흔들 것인가.
이 거대한 셰일 열풍의 진원지는 미국이다. 미국의 에너지업체들은 2000년대 들어 셰일 가스 채굴에 본격적으로 나선 데 이어 2010년 이후엔 셰일 오일 채굴에도 발벗고 나서고 있다. 셰일 오일에 힘입어 미국의 원유 생산은 39년만에 증가세로 돌아섰다.

 

전통 석유와 같은 화석 에너지

지하 수천미터 깊은 암반 속에

 

셰일 가스/오일이 대체 무엇이길래 에너지업체들의 새로운 표적이 됐을까. 셰일(Shale)은 호수나 늪지, 하천, 바다밑에서 퇴적된 진흙(점토)이 수백만년의 세월이 흐르면서 단단한 암석으로 변한 것을 일컫는 말이다. 퇴적면을 따라 층을 이루고 있어 혈암(頁岩)이라고도 한다. 그 층 사이에 유기물질이 오랜 세월 지구 내부의 열을 받으며 변성된 가스와 오일이 뒤섞여 있다. 전통 석유는 이 중 일부가 암석 틈을 비집고 나와 올라오다 중간에 막혀 웅덩이처럼 고인 것이다. 빠져 나오지 못한 나머지는 암석 곳곳에 흩어져 존재하는데 이것이 바로 셰일 에너지다. 이 중 셰일 오일은 셰일층에 꽉 갇혀 있다고 해서 타이트 오일(Tight Oil), 또는 성분상 황 함유량이 적은 경질유라 해서 ‘라이트 타이트 오일(LTO)’이라고도 불린다. 요즘 미국에서는 명칭을 '타이트 오일'로 통일해 쓰고 있으나, 여기서는 그냥 우리 귀에 익숙한 '셰일 오일'로 쓴다.

셰일 가스 채굴 구조도. 한은 국제경제정보(2012.2.29) » 셰일 가스 채굴 과정. 한은 국제경제정보(2012.2.29)

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결국 석유나 셰일 오일이나 퇴적암층의 유기물질에서 형성되는 것은 매한가지이다. 같은 화석연료라는 얘기다. 다만 지표면에서 가까운 곳에 묻혀 있는 석유와 달리 셰일 가스와 오일은 지하 깊숙한 곳에 있는 매우 단단한 셰일 암반층에 숨어 있다. 보통 깊이가 2000~4000미터에 이른다.
셰일 오일의 존재는 1800년대부터 알려져 왔다. 다만 지하 깊숙한 곳의 암반을 깨야 하므로 경제성 있는 채굴 기술을 확보하지 못했을 뿐이다. 잠자고 있던 셰일 오일을 깨운 건 1998년 그리스계 미국인 채굴업자 조지 미첼이다. 그가 상용화에 성공한 채굴 기술은 수압파쇄 공법이다. 이는 모래와 화학 첨가물을 섞은 물을 고압 분사해 셰일 암반을 깨뜨려, 그 안에 갇혀 있는 가스와 오일을 뽑아내는 방식이다.

 

셰일 에너지 종별 상위 10대 매장국 (가채매장량 기준, EIA(2013.6))

구분

셰일 가스

 셰일 오일

순위

국가

매장량(tcf)

국가

매장량(억배럴)

1

중국

1115

러시아

750

2

아르헨

802

미국

580

3

알제리

707

중국

320

4

미국

665

아르헨

270

5

캐나다

573

리비아

260

6

멕시코

545

호주

180

7

호주

437

베네수엘라

130

8

남아공

390

멕시코

130

9

러시아

285

파키스탄

90

10

브라질

245

캐나다

90

세계 전체

7299

 3450

세계 에너지 시장에서 셰일 에너지의 폭발력은 그 방대한 매장량에 있다. 우선 셰일 오일을 보자. 미 에너지정보국(EIA)이 현재 확인된 세계 42개국 137개 광구를 대상으로 추정해 지난 5월 발표한 것을 보면, 현재 기술적으로 채굴 가능한 매장량(가채 매장량)은 3450억배럴이다. 현재 전 세계 하루 석유소비량이 9000만 배럴 가량인 것에 견주면 전 세계가 꼬박 10년을 쓰고도 남는 양이다.
셰일 가스의 추정치는 가채매장량 기준 207조㎥이다. 현재의 천연가스 사용량 기준으로 60년 이상 사용할 수 있는 양이다. 셰일 가스의 세계 잠재매장량은 645조㎥로 추정되는데, 이는 현재 가스 사용량 기준으로 200년간 사용할 수 있는 방대한 양이다. 게다가 탐사활동이 활발해지면서 셰일 에너지 매장량은 갈수록 늘어나고 있다. 지난 2년 사이에 가채 매장량이 가스는 10%, 오일은 1000% 가까이나 늘어났다.
 셰일 에너지 매장량을 전통 석유 에너지와 비교해보자. 현재 상업적으로 생산 가능한 세계 원유 확인매장량(2011년 오펙 발표 기준)은 1조4815억배럴이다. 하루 소비량 기준 45년간 쓸 수 있는 양이다. 세계 천연가스 확인매장량(2011년 CIA ‘월드 팩트북’ 기준)은 187조3000억㎥이다. 2011년 연간 소비량(영국 BP 통계 기준) 3조2229억㎥에 견주면 60년 가까이 사용할 수 있는 양이다. 
 한마디로 전통 석유 에너지에 버금가는 새로운 에너지원을 찾은 셈이다. 버락 오바마 미 대통령은 지난해 연두교서에서 셰일 가스를 두고 “미국은 앞으로 100년간 쓸 수 있는 천연가스를 확보했다”며 뿌듯해했다.
미국의 셰일가스전 분포도. EIA, 한은 국제경제정보. » 미국의 셰일가스전 분포도. EIA, 한은 국제경제정보.

미 셰일 오일 분포도.jpg » 미 셰일 오일전 분포도. EIA   

비중동지역에 주로 분포

셰일 가스에서 셰일 오일로

 

 셰일 에너지는 또 전통 석유와 달리 매장지역이 전 세계에 골고루 분포돼 있는 점이 특징이다.  셰일 오일이 가장 많이 매장된 나라들은 러시아(750억배럴), 미국(580억배럴), 중국(320억배럴) 차례다. 세계에서 땅 덩어리가 가장 넓고 수요가 많은 나라들이 상위권에 올라 있다. 셰일 가스 역시 중국(32조㎥) 아르헨티나(23조㎥) 알제리(20조㎥) 순서로 비중동 국가들이 상위를 차지하고 있다. 하지만 현재 상업적으로 셰일오일과 가스를 생산하는 나라는 채굴 기술을 확보한 미국과 캐나다뿐이다. 

 

최근 들어 시장의 관심은 셰일 가스에서 셰일 오일로 옮겨가고 있다. 개발 경쟁이 심해지면서 가스 가격이 크게 떨어져 셰일 가스의 채산성이 악화됐기 때문이다. 미국의 셰일 가스 개발 원가는 100만 BTU(1파운드의 물을 화씨 1도 올리는 데 필요한 열량)당 3~8달러에 이른다. 그러나 최근 미국 에너지시장의 천연가스 가격이 3달러 아래로 떨어져 셰일 가스로는 수지를 맞추기 어려워졌다. 반면 셰일 오일의 생산단가는 배럴당 50~80달러선으로 원유의 시장가격 100달러선을 크게 밑돌아 채산성이 좋다. 특히 셰일 오일을 채굴하는 데는 셰일 가스 채굴 기술을 그대로 쓰면 되기 때문에 별도의 추가 비용이 들지 않는다.
 셰일 에너지의 성분은 전통 석유 에너지와 비슷하다. 따라서 시장성에서도 셰일 가스보다 셰일 오일 전망이 밝다. 셰일 가스는 발전연료나 산업용 에너지, 난방용으로 주로 쓰이는 반면, 셰일 오일은 휘발유와 성분이 비슷해 가장 대중적인 자동차용 연료로 쓰기에 적합하다. 미국은 전체 석유의 70%를 자동차 운행에 쓴다고 한다.

 

상당기간 유가 하락 압박 요인될 듯

 

셰일 오일은 오펙이 주도권을 쥐고 있는 원유 시장에도 영향을 끼칠 수 있을까. 현재 미국의 셰일 오일 생산량은 하루 200만 배럴(2012년) 수준으로 아직은 미미하다. 그러나 셰일 가스의 가격 하락으로 많은 업체들이 셰일 오일 쪽으로 눈을 돌리고 있어 생산량이 늘면서 곧 유가에도 영향을 끼칠 것으로 전문가들은 내다본다. 컨설팅업체인 프라이스워터하우스쿠퍼스(PwC)는 2035년까지 하루 1400만배럴 수준으로 꾸준히 생산량이 늘어날 것이라는 분석을 내놨다. 따라서 전문가들은 앞으로 상당기간 셰일 에너지가 유가를 하향안정화시키는 역할을 할 것으로 본다. 국제에너지기구는 5년 안에 배럴당 90달러 안팎까지 떨어질 수 있을 것이라고 전망한다. 일부에선 피크오일론(석유생산이 정점을 찍은 뒤 유가가 계속 상승한다는 이론)은 이제 유효하지 않다며 유가 급락 가능성까지 제기한다. 하지만, 그럴 가능성은 크지 않아 보인다. 셰일 에너지의 생산비용이 배럴당 50~80달러선이므로, 그 이하로 떨어질 경우 채산성이 급속히 악화되기 때문이다. 이런 상황을 그대로 두고 보 에너지업체들이 아니다.
국제에너지기구는 5월에 발표한 연례 중기석유시장보고서(MTOMR)에서, 북미 석유 생산의 급증세가 향후 5년간 세계 석유시장에 큰 변화를 몰고 올 것으로 내다봤다. 변화의 정도는 지난 15년 동안 중국의 수요 급증이 세계 석유시장에 변화를 몰고 온 것과 같은 정도가 될 것이라고 보고서는 예상했다.
삼성경제연구소 고유상 수석연구원은 “휘발유 가격에 민감한 소비자들의 기호를 고려할 때 저렴한 셰일 오일의 등장은 크고 호화로운 자동차에 대한 새로운 성장 가능성을 내다보게 한다”며 셰일 오일의 등장으로 산업지도가 다시 그려질 가능성도 있다고 말한다.
특히 미국의 경우엔 값싼 에너지가 생산비를 절감시켜 미국 제조업의 부활에 불쏘시개 역할을 하지 않을까 하는 기대감에 차 있다.

 

세계 에너지 패권의 이동

중동 정세에도 영향줄 듯

 

EIA_World_Shale_Gas_Map.png » 세계 셰일가스전 분포도. EIA

에너지는 세계 경제, 더 나아가 인간 문명을 움직이는 힘이다. 에너지를 장악한 자가 세계를 장악한다. 현대 인류 문명은 석유 에너지를 바탕으로 이룩된 것이다. 석유 생산의 중심지 중동에서 벌어지고 있는 숱한 전쟁의 이면에는 이 석유에너지 패권을 둘러싼 강대국들의 이권다툼이 도사리고 있다.
하지만 에너지 시장에서 중동 석유의 비중이 지금보다 떨어진다면 앞으로 전개될 이야기는 지금과는 달라질 것이다. 국제에너지기구(IEA)는 2020년 이전에 미국이 사우디아라비아를 제치고 세계 1위 석유 생산국으로 부상할 것으로 내다본다. 가장 큰 이유는 셰일 오일 때문이다. 셰일 오일은 비중동지역, 특히 미주지역에 많이 매장돼 있다. 게다가 매장량도 전통 석유 에너지에 버금갈 정도로 방대하다. 반면 오펙은 생산량 증가에서 한계에 다다랐다. 

미주지역은 셰일 오일 외에 해양석유도 풍부하다. 태양광, 풍력, 바이오연료 등 신재생에너지에 대한 투자도 활발하다. 캐나다에서 주로 생산되는 오일 샌드도 무시못할 새 에너지 공급원이다. 영국의 BP는 석유, 가스(셰일가스), 석탄, 바이오매스 등을 활용한 모든 액체형 연료를 계산해보면 미국이 2013년에 세계 최대 생산국이 될 것이라는 전망을 내놓은 바 있다. 에너지 전문가들은 미국이 2030~2035년무렵이면 순수출국으로 전환해 완전한 에너지 자립국으로 올라설 것으로 보고 있다. 컨설팅업체 KPMG가 미국의 에너지대기업 100여사 임원들을 대상으로 조사한 것을 보면, 응답자의 62%가 2030년에, 23%가 2020년에 에너지 자립이 가능할 것이라고 대답했다.
이는 오펙 중심의 전통적인 석유 동맹 와해를 예고한다. 미국의 에너지 자립도 상승은 중동의 지정학적 중요성도 약화시킬 것이다. 그렇게 되면 미국을 비롯한 강대국의 중동 개입이 축소돼 지역 정세가 새로운 방향으로 전개될 가능성이 있다.
셰일 에너지는 이제 미국의 또다른 무기가 될 전망이다. 셰일 오일 등의 비전통 석유 자원에 힘입어 미국은 에너지시장에서도 패권을 차지하게 될 가능성이 커졌다. 에너지시장 장악은 세계 제1의 경제대국, 세계 경찰국가, 세계 빅브러더의 토대를 더욱 공고히 하는 세계 패권의 완성이라고 할 수 있다.
 이런 흐름에 가장 다급해진 나라가 러시아다. 러시아는 푸틴 이후 세계 최대의 천연가스 자원을 무기로 경제 부흥을 일궈왔다. 석유와 가스에서 들어오는 수입이 재정의 절반 이상을 차지할 정도로 에너지부문에 대한 경제 의존도가 높다. 하지만 미국산 셰일 에너지 공격에 에너지 수출이 감소하면서 성장률 하락세가 이어지고 있다. 에너지기구는 셰일 가스로 인해 러시아가 2015년 이전에 세계 최대 가스생산국 자리를 미국에 넘겨줄 것으로 내다봤다. 러시아는 셰일 오일에서도 최대 매장국 지위에 있지만 채굴기술 개발이 뒤처져 있어 당장 미국을 따라잡기에는 무리다. 2020년께나 본격적인 채굴에 들어갈 수 있을 것이라는 전망도 있다.

 

환경에 미치는 악영향은 걸림돌

 

하지만 셰일 에너지엔 한가지 무시 못할 장애 요소가 있다. 환경에 미치는 악영향이다. 셰일 에너지를 채굴할 때 쓰는 수압파쇄법에서는 미량의 독성 화학물질을 첨가한 물을 사용한다. 셰일층은 지하수원보다 깊은 곳에 있으므로 셰일 에너지를 뽑아올릴 때 식수원으로 쓰이는 해당지역의 지하수가 오염될 수 있다. 채굴시 발생하는 요란한 진동과 소음, 토지의 훼손, 수자원의 남용 등에 따른 환경파괴 우려도 있다. 또 셰일오일 생산 때 지하에서 함께 배출되는 메탄 가스는 온실가스의 일종이어서 지구온난화 방지 흐름에도 역행한다는 비판도 있다. 미 환경보호청은 전통 가스에 비해 셰일 가스가 메탄을 더 많이 함유하고 있는 것으로 분석한다. 채굴 과정에서 소비되는 에너지량이 전통 석유에 비해 큰 것도 문제로 지적된다.

한국도 에너지비용 절감 예상

 

 한국에는 어떤 영향을 미칠까. 우선 석유 도입비용의 하락을 예상해 볼 수 있다. 현재 우리나라가 수입하는 석유의 80% 이상이 중동산이다. 게다가 유럽이나 미국에 파는 중동산 석유보다 배럴당 1~1.5달러 높게 사온다. 자체 생산하는 석유자원이 없다 보니 오히려 공급자가 ‘갑’ 노릇을 하고 있는 셈이다. 셰일 에너지는 이런 아시아 프리미엄 현상을 해소해 줄 것으로 보인다. 러시아와 캐나다가 아시아지역에 석유수출을 확대하려는 움직임도 중동 의존도를 낮추는 데 도움이 될 전망이다.
유가 하락 경향은 산업부문에서도 에너지비용을 절감시킬 것이다. 또한 셰일 에너지의 개발 확대는 철강이나 기계, 엔지니어링 등의 산업에는 새로운 수출시장을 잡을 수 있는 기회이기도 하다. 반면 전통 석유로 먹고 살아왔던 국내 정유업이나 석유화학업체들은 경쟁력 약화가 예상된다. 유가가 하락하면 정제마진도 준다. 중동 등 다른 나라 석유화학업체들의 추격으로 가격경쟁력도 떨어질 것이다. 셰일 에너지의 등장은 신재생 에너지 산업에도 타격 요소다.   

새로운 에너지원의 등장

게임의 규칙까지 바꿀까

 

전문가들은 세계 경제가 에너지원이 바뀌는 시기마다 격동을 치러온 점에 주목한다. 1800년대 산업혁명, 1929년 대공황은 에너지원이 바뀌는 시기에 발생했다는 것. 산업혁명은 에너지원이 목탄에서 석탄으로 바뀌는 시기에, 대공황은 석탄에서 석유로 바뀌는 시기에 각각 일어났다. 통상 기존 에너지가 수확체감에 진입하면 산업 생산성이 떨어지면서 불황이 찾아온다. 반면 신에너지가 등장하면 수확체증으로 생산성이 높아져 성장을 촉진한다.

미국이 주도하는 셰일 에너지가 이제 석유를 대체하는 신에너지원 자리를 넘보기 시작했다. 미국 등 새에너지원 보유국엔 큰 기회이지만, 전통 석유강국들에겐 위기가 될 수 있다. 셰일 에너지는 '게임 체인저'로 등극할 것인가.

 
##영국 석유회사 BP의 '2030년 에너지 전망' 영상보고서. 위에 것이 미국, 아래 것이 세계 전망. 

누구나 알기 쉽게 잘 정리된 도표, 아이콘 등을 활용해 설명한다.

 

 


곽노필 한겨레신문 선임기자 nopil@hani.co.kr
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profile한겨레신문 선임기자. 미래의 창을 여는 흥미롭고 유용한 정보 곳간. 오늘 속에서 미래의 씨앗을 찾고, 선호하는 미래를 생각해봅니다. 광고, 비속어, 욕설 등이 포함된 댓글 등은 사양합니다.