“앞으로 쉽게 채굴하는 가스나 오일은 없다.”

한국가스공사가 17일(화) 서울 역삼동 포스코센터 서관에서 미국 국립 샌디아연구소와 공동으로 개최한 ‘2015 한-미 셰일가스 기술교류 심포지엄’에서 한국석유공사 진규호 팀장은 이같이 말했다.

이날 세미나에서 ‘한국석유공사의 셰일가스 개발기술 및 사업추진 현황’을 주제로 발표한 진 팀장은 “천연가스나 석유 등의 에너지 자원은 점차 생산하기가 어려워지고 있고, 채굴 환경이 극지와 같은 험한 환경이 되고 있다. 이를 위해 기술력이 중시되고 있는 가운데 그중 가장 어려운 분야가 셰일(Shale) 가스다”고 밝혔다.

진 팀장은 또 “에너지를 취급하는 기업들의 생존 환경이 어려워지고 있는데 이런 상황에서 가장 중요한 것은 바로 기술력이다”고 강조했다.

그동안 전통적인 에너지 자원의 획득 방법은 석유가 묻혀있는 유정(Oil well)이나 천연가스층을 잘 찾아서 뚫고 들어가는 것이었다.

그러나 진 팀장은 “셰일 가스는 잘 찾는 것보다 어떻게 하면 경제적으로 채굴하느냐가 중요하다”며 “에너지 자원의 획득 방법이 예전의 잘 찾는 것에서 잘 채굴하는 쪽으로 기술적 패러다임이 바뀌고 있다”고 말했다.

자원빈국인 우리나라는 미래의 에너지 부족 문제를 해결하기 위해서 현재 많은 국내 기업들이 해외 자원 개발에 나서고 있다.   그중 한국석유공사는 대표적 국내 기업이다. 한국석유공사는 지난 2011년 3월 17일 미국 아나다코(Anadarko)社와 셰일오일 생산광구 지분 참여(23.67%) 계약을 체결하고, 2011년 2분기까지 지분 인수를 완료했다.

미 텍사스 주 더 우드랜즈(Woodlands)에 소재한 아나다코社는 비전통 에너지자원인 셰일가스·오일 사업에 선진기술 및 경험을 보유한 미국 최대 독립계 석유회사로 알려져 있다. 진 팀장은 “우리 공사는 에너지 자원 잘 찾기에서 기술력에 중점을 두고 있고, 캐나다 기업과의 조인트 프로젝트를 통해서 기술력 고도화에 주력하고 있다.”

진 팀장은 마지막으로 “셰일 가스의 비전은 확실하며, 외국의 경험 많은 기업과의 조인트 벤처를 통해서 석유공사가 셰일 가스 기술개발의 플랫폼이 될 것”이라고 말했다.

현재 셰일 가스의 기술 개발에서 중요한 비중을 차지하는 것이 바로 수압파쇄 방식이다. 이날 세미나에서는 이 기술에 대해 소개가 있었다. 수압파쇄는 셰일 오일(Shale Oil)은 전통적인 원유와는 달리 원유가 생성되는 근원 암인 셰일층에서 회수하는 오일로 미 지질조사국에 따르면 전 세계적으로 2.57조 배럴의 셰일 가스가 부존된 것으로 알려져 있다.

진 팀장에 따르면 아나다코 광구는 서울시(605.25㎡)의 2배 규모인 면적 1166㎡ 규모로 현재도 시추 현장에는 석유 시추작업이 한창인데 시추를 통해 파이프관이 셰일 층까지 내려가면 첨단 수압파쇄공법을 통해 혈암에 갇혀있던 셰일가스를 뽑아내는 것이다.

이 수압파쇄공법은 셰일 층에 수평으로 삽입한 시추 관을 통해 물, 모래, 화학약품 혼합액을 500~1000 기압의 고압으로 분사해 혈암에 균열을 일으켜 가스를 채취하는 방식이다. 이 과정에서 한 유정당 사용되는 물의 양만 15만 배럴에 달한다.

이날 세미나에서 ‘셰일가스 테스트베드 사업을 위한 채굴/기자재용 강재 및 강관 개발’을 주제로 발표한 포스코 이종섭 상무는 “전 세계적으로 셰일 가스 붐이 일고 있다. 기술이 좌우하는 셰일 가스 분야는 미국이 주도하고 있고 중동의 사우디와 같은 입장이 되고 있다”고 말했다.

그는  “현재 셰일 가스도 저 심도는 거의 채굴이 이뤄져 있기 때문에 고심도 채굴 쪽으로 가고 있으며 이에 필연적으로 드릴과 파이프에 고강도의 강을 사용할 수밖에 없다. 따라서 이 고가의 고강도 강을 저가로 교체하는 것이 기술 개발에서 중요한 부분을 차지한다”고 지적했다.

‘가스공사의 셰일가스 개발사업과 셰일가스 국책연구과제의 추진현황’에 대해 발표한 한국가스공사의 신창훈 박사는 “셰일 가스는 진흙이 수평으로 쌓여서 굳어진 혈암에 함유된 천연 가스다. 지하 3,000m에 시추공을 정확하게 뚫고 들어가 매우 최적화된 방법으로 비용을 줄이는 것이 핵심이다”고 강조했다.

그는 “그러나 셰일 층은 넓은 지역에 걸쳐 분포돼있고 암석이 너무 치밀해 가스가 이동을 하지 못해서 추출이 어려웠는데 이를 해결한 기술이 바로 수압파쇄(Fracking) 공법으로 수직 드릴링과 수평 드릴링을 함께 진행해 가스를 채굴한다”고 설명했다.

이날 행사에서는 한·미 양측의 셰일가스 각 기술 분야 전문가들이 참석했다. 미국 측에서는 이무열 박사가 샌디아연구소의 지구과학 연구 분야를 소개했고, 토마스 듀어스(Thomas Dewers) 박사가‘수압파쇄와 멀티 스케일 셰일’ 등에 대해 주제 발표했다.