최근 정부가 경북 포항 영일만 앞바다에 막대한 석유와 천연가스가 매장돼 있다는 발표를 하면서 한국도 ‘산유국’이 되느냐는 기대가 커졌어요. 수능에서는 뉴스와 직접 관련된 시험은 나오지 않지만, 과거에도 중요한 첨단기술 관련 지문이 여럿 나왔습니다. 암석층에서 추출한 ‘셰일 오일’은 무엇이고, 어떤 기술인지 알아두면 좋아요.

셰일 오일이란 무엇일까

땅속에 있는 석유를 어떻게 뽑아낼까요. 바위 틈새 우물처럼 고인 원유에 시추공을 꽂고 뽑아내는 게 가장 기초적인 방식이죠. 하지만 이런 방식은 생산량이 제한적이었어요. ‘셰일(Shale)’이라 불리는 퇴적암 사이사이에 스며든 원유까지 뽑아낼 수 없었죠. 예전부터 존재를 알고 있었지만 뽑아내기도 어렵고 뽑아낸다 한들 경제성이 떨어졌죠. 암석을 땅 위까지 꺼내서 열을 가하는 방식이었거든요.

그러던 중 미국의 한 채굴업자가 1998년 ‘수압파쇄법’을 개발해내요. 셰일 오일이 있는 암석층에 수평으로 파이프를 넣고, 500℃에 달하는 고온의 기체를 내보내요. 여기에는 계면활성제, 부식제, 프로판트라 불리는 알갱이들이 포함됩니다. 이 중 프로판트는 오일과 가스가 암석 사이를 통과할 수 있도록 틈새를 유지시켜요. 지반을 지지하는 역할을 하는 것이죠. 초기에는 호두 껍질, 모래, 유리 등이 프로판트로 쓰였어요. 이제는 고품질 철반석(보크사이트)이 많이 쓰입니다. 이렇게 암석 틈 사이에 있는 오일과 천연가스를 뽑아내는 거죠.

만약 포항 앞바다에 있는 매장 예상지에 원유와 천연가스가 경제성 있는 수준으로 있다면 어떻게 될까요. 수압파쇄법 등을 포함한 다양한 첨단기술이 동원되겠죠. 하지만 경제성은 또 다른 문제입니다. 미국은 수많은 기술개발과 셰일 오일 업체 간 경쟁으로 낮은 생산 단가를 만들어냈어요. 비용이 높은 해저 시추에서 경제성을 확보하는 게 쉬운 일이 아니라고 전문가들은 지적합니다.

국제 세를 바꾼 셰일가스

수압파쇄법을 이용한 셰일오일 덕에 미국은 2018년 사우디아라비아와 러시아를 제치고 단숨에 세계 최대 원유 생산국이 됐어요. 미국은 사우디아라비아 등 중동 정세에 늘 관심이 많았어요. 하지만 세계 최대 원유 생산국가가 되고 석유 수입 의존도가 낮아지면서 사실상 에너지 독립을 했지요. 더 이상 중동에 얽매이지 않게 되었죠. 중동국가들의 연합체인 OPEC(석유수출국기구)은 이제 딜레마에 놓였어요. 유가가 오르면 자기들에겐 이익이 되지만 동시에 미국 셰일 업체들의 생산을 부추기게 돼요. 공급을 늘려 유가를 낮게 유지하면 자신들의 이익이 줄죠. 셰일 업체들의 생산성이 갈수록 높아지는 건 중동의 생존을 위협할 만한 문제입니다.

러시아가 전쟁과 외교 문제 등으로 유럽으로 향하는 천연가스 파이프의 밸브를 잠갔을 때도 셰일 가스를 가득 채운 배들이 미국에서 유럽으로 향했어요. 중동과 러시아가 에너지 패권을 더 이상 누릴 수 없게 된 겁니다. 왜 사우디아라비아가 사막 한가운데에 첨단 도시를 지으려고 하는건지도 여기서 알 수 있어요. 석유 패권이 흔들린 만큼 금융 등 다른 먹거리를 찾기 위한 노력의 일환이죠.

환경오염 우려도

환경에 관심이 많은 분이라면 의아한 점이 있을 겁니다. 땅속 암석을 부수면, 환경 파괴 우려는 없을까 하는 점이죠. 실제 셰일 오일을 놓고 가장 심각한 문제로 지적되는 것도 환경문제입니다. 수압파쇄로 인해 부서진 유류층은 다른 단층에 영향을 주는 것으로 연구됐어요. 지진 활동 증가 원인으로 지목받기도 했고요.

셰일에서 뽑아낸 석유와 가스는 지표면으로 나오는데, 이 과정에서 토양과 지하수를 오염시킨다는 주장도 끊임없이 나와요. 셰일 업체들도 이 같은 환경오염 우려를 덜어내기 위해 다양한 기술을 개발하고 적용하고 있죠. 하지만 환경오염과 에너지 문제는 언제나 선택의 문제이기도 해요. 영국 등에선 환경오염을 이유로 수압파쇄법을 금지했다가, 2022년 에너지 위기를 맞았을 당시 재개하기도 했죠. 셰일 오일은 30년도 안 된 ‘최신 발명품’이나 다름없어요. 유가 안정에 도움을 주고 에너지원을 제공했지만 장기적 영향에 대한 고민도 여전히 있습니다.

고윤상 기자