운송·저장기술 발달로 사용처 확대
고강도 재질개발, 안전은 지속과제
이전에는 API강재 X70(항복강도 490 Mpa), X80(항복강도 560 Mpa)을 운운하던 것이 이제는 X100 또는 X120까지 이르는 재료가 개발되면서 고압수송의 길을 열어주고 있다. 하지만 고압 수송시 발생하는 가스의 문제점은 부식이나 외부영향으로 인한 파이프라인의 사고가 발생할 경우 엄청난 대형 사고를 유발할 수 있다는 위험요소를 안고 있다는 점이다.
따라서 특별한 기계적 안정성에 입각한 설계와 재료의 균질성 등은 아주 중요한 문제로 부각되고 있다. 또한 최근에는 지층 변동에 따라 기존 파이프라인들이 원래의 위치에서 크게 벗어나거나 굽힘 응력을 받는 사례들이 많아서 고압에 의한 설계조건 뿐만 아니라 변형도에 의한 안정성 평가도 병행돼야 하는 상황이다.
천연가스를 저온으로 액화해 그 부피를 줄여서 운송한 후 이를 다시 기화시켜 에너지원으로 사용 것을 소위 LNG라고 말한다. 천연가스를 액상으로 만들면 해상과 육로를 통한 장거리 수송이 가능해 짐으로 이미 한국이나 일본이 그 수요와 기술개발에 선두주자의 자리를 굳히고 있다.
특히 LNG 수송선 분야에서 한국의 조선업계가 세계를 재패하고 있다 해도 과언은 아니다. 이에 대한 부분에서 기술적 문제가 전혀 없는 것은 아니나 이미 사용되고 확인된 기술이므로 앞으로는 효율성 문제에 초점을 두고 신기술 보다는 기술개선에 역점을 두어야 할 것으로 생각한다.
천연가스를 액화와 기화상태로 변형시키는 기술에 반해 Gas to Liquid(GTL)기술은 가스를 촉매와 열반응을 통해서 메탄, 에탄의 기체 상태에서 C5이상(탄소가 5개 이상 결합된) 액상의 product를 만들어서 수송하는 방법이다. 이 생산품은 다시 기화 상태의 에너지로 환원시키기보다는 에틸렌 등의 주원료 제품으로 사용되고 있다. 최근 이 GTL 기술이 많이 발전했으며 대형 프로젝트 중에는 카타르 등지에서 이 기술이 사용되고 있다.
천연가스는 개략적으로 소련, 인도네시아, 중동지역에 많이 매장돼 있으며 앞으로 약 100년 정도를 사용할 매장량을 가지고 있는 것으로 추정되고 있다. 따라서 천연가스 자원의 효율성을 높이는 기술적 개발도 앞으로 더욱 활발히 진행될 것으로 예상 된다.
천연가스 개발과 동시에 아직 실용화 단계에 접어들지는 못했지만 많은 연구가 되고 있는 자원이 바로 하이드레이트다. 이 자원은 매장량은 무궁하나 채취하는 과정에서의 기술적 문제점과 이때 발생되는 이산화탄소로 인한 환경적인 문제점 등으로 실용화 단계는 아직 멀었다고 본다.