비전통에너지자원은 크게 생산 유체의 산출유형에 따라 석유자원과 가스자원으로 구별될 수 있으며 높은 개발, 생산비용 및 적합한 생산 기술의 미비로 저유가 시대에서는 크게 주목을 받지 못하다가 고유가에 따른 사업의 경제성 향상과 전세계적인 매장량 감소 우려로 자원매장국가를 중심으로 활발하게 개발이 이뤄지고 있다.
비전통 석유자원에는 오일샌드, 초중질유, 셰일오일 및 오일셰일 등이 있으며 비전통 가스자원에는 셰일가스, 치밀가스, 석탄층메탄가스 및 가스하이드레이트 등이 있다.
이 중에서 현재 상업적 생산이 이뤄지고 있는 대표적인 자원은 캐나다의 오일샌드, 베네수엘라의 초중질유, 미국의 셰일가스 등이 있다.
비전통 자원은 크게 두 가지 이유로 인해 개발 및 생산에 어려움이 있는데 생산 유체의 점성도가 높아서 유동성에 문제가 있거나 저류층 자체가 치밀해 유동성이 낮은 가스조차 잘 흐르지 못할 정도로 투수율이 낮은 문제점이 있다(그림 1).
이런 태생적인 문제점들을 해결하기 위해 유체의 점성도를 낮추기 위한 열주입법이나 저류층의 투수율을 증가시켜주는 수압파쇄작업이 필요하게 되며 이 과정에서 주입된 물질들로 인해 다양한 환경 문제를 야기시키게 된다.
2011년 말 기준 전세계적으로 확보된 석유 확인 매장량은 1조4,000억배럴 규모이고 이는 전세계가 50년 가까이 사용할 수 있는 양이다.
향후 생산기술의 발전을 감안하면 비전통 자원의 확인 매장량은 지속적으로 증가할 것으로 전망된다.
■셰일가스사업 전략
최근 들어 국내외를 통해 셰일가스에 대한 관심이 한층 고조되고 있는 상황이다.
셰일가스는 근원암인 셰일층의 낮은 투수율 때문에 주변 저류층으로 이동을 못하고 셰일층에 남아 있는 가스를 말하며 그 동안 전통가스자원에 비교해 경제성이 떨어져 석유사들의 관심 밖에 있었다.
그러나 생산량을 증가시킬 수 있는 수평시추와 수압파쇄 기술의 발달로 2000년대 초반부터 경제성이 있는 것으로 알려지면서 미국을 중심으로 셰일가스 붐이 일기 시작했다.
셰일가스는 매장량이 약 1만6,000조입방피트로 알려져 있으며 세계 각국의 활발한 자원량 평가 작업의 결과로 매장량은 지속적으로 증가하고 있는 추세다.
셰일가스 주요 매장국가로는 미국, 중국, 아르헨티나, 멕시코, 호주, 캐나다 등이 있다.
미국 내에서 셰일가스 개발 붐으로 인해 미국은 향후 100년 이상 사용할 수 있는 가스의 양이 확보돼 있으며 2000년대 초반에 5% 안팎이던 회수율은 지속적인 수압파쇄 기술 진보로 지역에 따라 40%까지 증가했다.
잘 알려진대로 가스는 석유와 달리 생산지에서 소비지로의 운송 상 특수성으로 인해 지역적인 공급과 수요에 의해 가격차가 심하기 때문에 지역 및 국가별 가스 공급 및 수요를 고려해 사업 참여 전략을 검토해야 한다.
또한 국내 에너지별 소비 구조 및 향후전망, 가스 도입 지역의 위험을 고려한 가스 도입선 다변화 정책, 국내로의 도입 가능성 여부에 따른 사업 전략 등을 고려한 국가적 차원의 종합적인 계획과 전략이 필요하다.
셰일가스는 기술진보로 인해 경제성이 확보된 대표적인 석유가스분야이므로 기술력 확보가 더욱 중요한 분야이다. 더욱이 셰일가스 개발에 따른 환경문제, 즉 다량의 물 사용 및 지하수 오염 문제가 대두되고 있는 유럽이나 미국의 경우에는 환경문제를 극복할 수 있는 기술개발이 중요하다.
국내에서는 한국석유공사가 캐나다 오일샌드사업에 진출해 생산준비 중에 있다.
또한 셰일가스의 본고장인 미국의 셰일가스와 셰일오일사업에 참여해 선진 기술력을 조기에 확보할 수 있는 여건을 조성했으며 다른 지역의 셰일가스사업 참여 시 활용할 수 있는 기반을 구축했다.
한국가스공사는 캐나다 가스사업에 참여해 LNG사업과 연계 전략을 추진 중이다. 지속적인 고유가 시대에서 국가에너지 자원 확보에 효과적으로 대응하기 위해서는 장기적으로 지속적인 사업을 추진할 수 있는 에너지 공기업을 적극 활용하는 것이 합리적이라 판단된다.
■석유개발사업에 대한 올바른 이해
석유산업의 가치 체인을 보면 석유의 탐사, 개발, 생산하는 과정(상류부문)에서부터 수송·정제·판매하는 과정(하류부문)에 이르기까지 모든 영역에 걸쳐 사업을 수행하고 있는 회사를 일컬어 일괄조업회사(Integrated Oil Company)라고 부르며 대부분의 메이저 석유회사들이 여기에 해당된다.
광구를 확보해 석유의 탐사, 개발 생산을 주로하는 회사를 독립계 석유회사라고 부른다. 한국의 대부분의 회사들은 독립계 석유회사에 해당된다. 석유회사들이 석유의 탐사 및 개발과 관련된 사업을 추진할 때 대부분의 작업들은 유전개발 서비스회사들을 통해서 이뤄진다(그림 2).
예를 들면 석유유망구조를 찾기 위한 탄성파 탐사작업은 자료취득 전문 서비스업체에 용역을 줘 시행하고 석유시추 작업도 석유시추 전문회사에 용역을 줘 시행한다. 유전 발견에 성공해 개발단계로 들어서면 생산설비 설계 및 건설 등도 용역 발주를 통해서 이뤄진다. 사업 주체인 운영권자(석유회사)는 유전을 찾기 위한 계획을 수립하고 단계별로 필요한 작업을 관련 용역 업체를 선정해 수행하게 된다.
이런 석유 서비스산업은 석유회사에 버금가는 규모로 발달돼 있으며 다국적 기업의 형태로 존재하게 석유 개발이 이뤄지는 모든 나라를 대상으로 사업을 수행하고 있다. 또한 국지적인 특성에 따른 다양한 기술 및 자료를 제공하기 위한 소규모 회사들이 산유국을 중심으로 활동하고 있다.
석유개발은 석유생산으로 인한 자산증가 이외에도 관련산업에 주는 영향이 무척 크다. 캐나다의 경우에는 오일샌드 개발 붐으로 인해 일자리 창출뿐만 아니라 서비스산업 및 건설업, 기자재 생산 업종 등 관련업종이 호황을 누리고 있다.
미국 또한 셰일가스 개발로 인한 효과가 고용창출 및 관련 산업에 파급 효과가 이미 나타나고 있으며 그 영향력이 큰 것으로 보인다. 여기서 눈여겨 봐야하는 것은 두 나라 모두 자원을 보유하고 있는 국가라는 점이다.
한국이나 일본처럼 비자원보유국에는 어떤 영향을 줄 것인가를 면밀히 검토하고 전략을 수립하는 것이 필요하다.
■비전통 에너지 개발 전략
비전통 자원개발사업 참여를 위해서는 비전통 자원별, 지역별 매장량, 생산량, 소비량 및 인프라 구축, 세제 등에 대한 전반적인 분석과 전망을 바탕으로 사업 참여 전략 수립이 필요하며 자주개발자원의 국내 도입을 염두해 두려면 에너지 소비량보다 생산량이 많은 나라, 수출에 대한 제약이 없는 나라를 상대로 투자를 하는 것이 바람직하다.
비전통석유의 경우 캐나다나 베네수엘라 모두 생산량을 대부분 수출하고 있으며 두 나라 모두 미국 위주의 수출선을 다변화하기 위한 노력을 기울이고 있다. 이에 따라 국가적인 투자 위험도에 대한 올바른 분석이 요구된다.
비전통 자원의 개발은 기존의 전통자원 개발에 비해서 대규모 생산설비가 필요하게 되므로 건설, 설비, 철강 등 국내 관련 산업의 해외 진출과도 연계하는 방안 필요하다. 이를 위해서는 실제 계약을 발주할 위치에 있는 운영권자로 사업을 수업하는 것이 선결조건이다.
실제로 석유관련 국내기업의 해외 진출은 기존의 외국 기업들과 경쟁을 해야되는데 신규 진입자에 대한 두터운 장벽이 존재한다.
이를 효과적으로 넘기 위해서는 한국 석유개발 업체가 운영권자로 사업을 추진하는 사업이 있어야 한다.
비교적 최근 들어 관심을 받고 있는 비전통 자원의 개발관련 국내 기술력은 선진국가와 비교할 때 전통석유자원 개발의 기술력 격차보다 작기 때문에 발 빠른 대처는 우리나라와 같은 후발 에너지 개발 국가에게 상대적으로 유리할 수 있다.
석유 탐사 및 생산 과정에서 서비스를 제공하고 있는 석유 서비스회사는 일반적으로 석유 생산지를 중심으로 발전돼 왔다. 대규모 서비스 회사의 경우에는 석유산업의 부침에 따라 인수 합병을 통해서 성장하고 있으며 현실적으로 국내에서 석유 서비스회사가 성장하기는 매우 어려운 실정이다.
비전통 자원의 개발은 기술력 및 유가 의존성이 높을 뿐 아니라 장기적인 계획 하에 투자가 이뤄지는 분야이므로 해외 석유자원에 투자해야 되는 한국과 같은 위치에서는 국가 차원의 체계적이고 조용한 지원이 필요한 분야이다.