[연재] (32) 석유에너지산업의 안전 및 건전성 확보 방안
[연재] (32) 석유에너지산업의 안전 및 건전성 확보 방안
  • 승인 2007.11.02
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자원개발 기술진전과 GTL 상용화
▲ 쉘 장치안전팀장 김동섭 박사
설비 안전성과 건전성을 확보하는 기술력이 현재 우리가 처한 환경과 경제에 큰 영향을 주고 있는 것이 사실이다.

하지만 세계적으로 에너지자원에 대한 확보 경쟁과 청정에너지의 국제적인 관심에 덧붙여 최근 고유가로 인한 에너지 자원에 대한 중요성이 커지면서 신재생에너지에 대한 개발과 함께 전 세계는 새로운 프론티어 에너지자원 개발에 더욱 많은 기술력을 투자하고 있다.

오일 샌드나 오일 쉘 등 난개발 자원(Conversion Oil)의 개발 신기술은 그저 돌이나 모래와 함께 존재해 있는 원유를 그냥 채취하는 기술을 말하는 것이 아니다. 아예 땅 속에서부터 일차적으로 원유를 정제해 생산된 원유나 가스를 바로 사용할 수 있을 정도로 양질의 원유나 천연가스로 전환해 생산하는 것을 말한다. 이러한 기술을 전문용어로 In-situ Conversion 또는 In-situ upgrade라고 말한다.

바로 이러한 혁신기술은 전 세계적으로 문제가 되고 있는 이산화탄소 방출량을 크게 감소시킬 수 있는 대안일 뿐만아니라 에너지자원에 대한 생산성(recovery efficiency) 향상에도 획기적으로 기여할 수 있다. 이제 세계는 에너지자원 확보 뿐만아니라 바로 이러한 첨단 자원개발을 위한 기술의 경쟁시대에 돌입했다고 해도 과언은 아닐 것이다.

따라서 이번 주에는 같은 맥락에서 LNG의 차세대 차원으로 일컬어지고 있는 GTL(Gas to Liquid)에 대해서 잠시 언급하고자 한다.

세계는 ‘프론티어 에너지’ 시대로
자원개발, 체계적 지원책 마련돼야

지금 현재까지 가장 효과적인 GTL 기술은 먼저 천연가스를 일산화탄소와 수소로 변환시키고 이를 새로 개발된 촉매를 이용해 수소와 일산화탄소를 파라핀계로 변환시키는 방법이다. 다음 과정으로 파라핀 종합이나 수소 치환 작업을 통해 탄화수소 체인을 짧게 잘라서 양질의 액화가스를 생산한다.

이러한 GTL 기술은 궁극적으로 LNG를 쉽게 운반할 수 있는 안정된 석유화학 유체로 전환해 이산화탄소 방출이 비교적 적은 자동차 등의 연료로 생산된다. 뿐만아니라 이때 생산되는 유화제품은 케미컬의 Feed Stock으로, 또는 고질의 윤활유로도 사용될 수 있다.

지금 카타르에서는 세계에서 제일 큰 GTL 공장이 정부의 협조 하에 수 십여 조원의 재정을 투자해 건설되고 있다. 이미 1970년대부터 개발돼 온 이 기술은 1993년에 말레이시아에서 실험용 플랜트를 설립해 좋은 성과를 얻은 바 있고 최근에는 새로운 혁신적인 촉매제가 개발됨으로써 충분히 시장성 있는 유체 가스를 생산할 수 있게 되었다. 이러한 촉매의 개발 결과 이제 GTL 기술은 이미 현실에서 충분히 사용 가능한 기술로 다가오게 되었다.

카타르에 건설되고 있는 GTL 플랜트의 규모는 축구장 약 450개를 합한 정도의 규모를 자랑한다. 하루에 14만배럴의 GTL 생산과 함께 하루 12만배럴의 오일 코덴 세이트를 생산할 수 있는 대규모 플랜트다.

또 이 곳은 두 개의 해양 플랫폼과 육상 웰 해드를 통해 하루 500만㎥의 가스를 생산하며 이 모두가 이 GTL 공정을 통해 연료로서 사용이 가능한 석유화학 제품으로 변환돼 공급될 예정이다.

앞으로 석탄 기체화(Coal To Liquid), 사용이 불가능한 오일 샌드의 연료화, GTL 등의 신기술들이 그 동안 사용할 수 없는 비효율적 자원 또는 개발이 불가능한 자원이라고만 여겨졌던 석유 자원이 중요한 재산으로 부각될 수 있는 새로운 전기를 마련하게 될 것이다.

바로 이같은 결과는 자원개발에 대한 끊임없는 기술혁신과 관련분야 연구진들의 부단한 연구와 도전, 그리고 기업들의 투자의 결과라고 생각되며 이제 그 빛을 볼 수 있는 시대가 바로 눈앞에 도래한 상황임을 시사한다. 따라서 한국에서도 이와 같은 자원개발 기술과 자원 개발을 위한 투자와 관심, 전문기술진 육성에 국가적으로 관심과 참여를 아끼지 말아야 할 것이다.

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