비전통자원의 종류
개발 기술 및 경제성 문제로 개발하지 못한 다양한 비전통자원이 최근 그 모습을 드러내고 있다. ‘불타는 얼음’으로 불리는 가스하이드레이트는 지난 2007년 11월 동해 울릉도 남쪽 심해에서 최대 130m 두께의 초대형 지층이 확인되면서 차세대 에너지 자원으로 관심을 받고 있다. 지금까지 발표된 가스하이드레이트 매장량은 차이가 있지만 전 세계 매장량은 약 10조톤으로 추산된다.
미국은 연간 소비량의 1400배에 달하는 막대한 양이 매장돼 있다는 결과가 나왔으며, 캐나다도 연간 소비량의 수백배에 달하는 가스하이드레이트가 확인됐다. 우리나라 가채 매장량은 30년간 국내 소비량을 감당하는 6억톤으로 조사됐다. 특히 세계 가스하이드레이트 매장량은 석탄·석유·천연가스 등 기타 모든 자원을 합한 양의 두 배에 달한다는 연구 결과도 나왔다. 가스하이드레이트는 연소할 때 이산화탄소 발생량이 기존 가스연료의 30% 수준이어서 청정에너지로 정의된다. 메탄·에탄·프로판·이산화탄소·질소·산소 등이 서로 엉겨 붙어 고체형태를 띤다. 성분의 80~99.9%가 가연성 메탄가스로 이뤄져 있다.
석탄층 메탄가스(CBM)는 비전통에너지 자원 개발의 중심에 서있다. 과거 CBM은 채굴 시 가스 폭발 원인으로 악명이 높았다. 하지만 CBM을 별도로 분리·포집하면 효과적인 청정연료로 사용 가능하다는 것이 알려지면서 생산 기술 개발이 급물살을 탔다.
CBM은 메탄가스 생산뿐만 아니라 이산화탄소를 흡착하는 성질을 이용해 이산화탄소 지중 저장도 가능하다. 일본은 폐지된 탄광 및 미채굴 탄전을 이용해 약 100억톤의 이산화탄소를 저장할 계획을 수립하고 있다.
CBM은 1980년대 말 미국이 처음으로 상업 생산을 시작했다. 현재 미국 천연가스 사용량의 9%를 CBM이 충당하고 있다. 중국도 CBM을 이용해 전력을 생산하고 있으며 호주도 전체 천연가스 생산의 24%를 CBM에 의존하고 있다. CBM은 탐사 실패 위험이 낮고 개발기간도 짧다. 소규모 생산시설로 생산이 가능해 수익성이 높다.
미국 에너지정보청(EIA)은 세계 석탄 매장량이 약 25조톤정도 될 것이란 전망을 내놓았다. 이를 천연가스로 환산하면 800억~1400억톤이다. 미국 석탄 매장량은 3조7900억톤 정도며 CBM 매장량은 400조입방피트로 추정된다.
오일셰일은 이질 퇴적물에 함유된 유기물이 지하에 매몰되며 물리·화학적 작용에 의해 케로진(화석화된 물질로 가열하면 기름이 생김) 상태로 셰일에 함유된 것을 말한다. 케로진 함유량은 20~50%정도다. 오일셰일은 미국 유타·콜로라도·와이오밍주를 포함하는 그린리버지층에 세계 매장량의 70% 이상이 존재한다. 세계 총원시매장량은 2조8000억배럴로, 회수율을 38%로 가정할 때 오일셰일 가채매장량은 약 1조배럴에 이른다. 오일셰일은 지금 기술로는 개발비용이 많이 들고 개발생산 중에 발생된 이산화탄소 처리문제, 오일셰일 생산 결과로 생기는 찌꺼기 처리문제 등 환경문제까지 해결해야 하므로 상업적으로 거의 개발생산이 이뤄지지 않고 있다.
셰일가스는 탄화수소가 풍부한 셰일층(근원암)에서 개발, 생산하는 천연가스를 말한다. 과거 기술·경제적 이유로 개발 생산에서 제외된 셰일가스는 수평정시추와 수압파쇄법의 기술혁신으로 최근 미국 육상광구에서 활발한 개발, 생산이 이뤄지고 있다. EIA에 따르면 원시부존량은 456조㎥로 전통가스(매장량 187조㎥)에 비해 풍부하다. 또 최근 미국 지질조사국(USGS)은 셰일가스층이 세계에 고루 분포돼 있다는 연구결과를 발표했다.
치밀가스는 탄산염 퇴적층에서 주로 발견되며 보통 셰일가스와 섞여 매장된 경우가 많다.
세계적으로 매장량이 풍부하지만 치밀가스 개발은 미국에서 가장 활기를 띠고 있다. 2008년 우드맥킨지 보고서에 따르면 개발생산을 활발하게 진행하는 미국의 치밀가스 원시매장량은 약 1200Tcf(1Tcf=2100만톤) 이상이다. 생산 중인 양은 미국 가스생산량의 19%를 차지하고 비전통가스의 69%에 이르는 것으로 추정됐다. 이밖에도 캐나다·호주·아르헨티나·베네수엘라·이집트·알제리 및 중국 등에도 많은 양이 부존해 있는 것으로 알려졌다.
최호기자 snoop@etnews.com
