셰일 가스

셰일 가스(shale gas)는 셰일 층 안에 갇혀 있는 천연 가스이다. 21세기 이후, 셰일 가스에 대한 관심이 미국에서 시작되어서 전 세계로 확산되어 왔다. 2000년에는 미국 천연 가스 생산량의 1.6%를 차지했던 셰일 가스가 2010년에는 20%를 넘었고, 2035년에는 46%까지 증가할 것을 예측되고 있다.

셰일 가스가 전 세계적인 에너지 공급량을 대규모로 확대할 것이라고 예상하는 전문가들도 있다. 그리고 중국이 가장 많은 셰일 가스 매장량을 가지고 있는 것으로 평가된다.

다양한 연구 기관에 따르면, 셰일 가스의 전과정 온실가스(GHG) 배출량은 석탄보다 훨씬 더 적은 것으로 알려져 있다.

역사

미국

1821년 뉴욕주의 Fredonia에서 최초의 시추가 이루어졌다. 1930년대에 수평 시추(horizontal drilling)가 시작되었고, 1947년에 프래킹(파쇄) 기술이 처음으로 사용되었다.

1970년에는 천연 가스에 대한 정부의 가격 통제로 인해 공급 부족 현상이 발생했다. 정부는 이에 대한 대응으로 동부 셰일 가스 프로젝트(Eastern Gas Shales Project) 등 다양한 대체 자원에 투자하고, 다른 한편 가스 연구소(Gas Research Institute)에 예산을 배정하여 연구에 박차를 가하였다. 또, 1980년 에너지법(1980 Energy Law)을 통해 셰일 가스 업계를 위해 세제 혜택 등 우호적인 제도적 장치를 만들어주었다.1986년에는 에너지부와 민간 가스 회사들이 파트너쉽을 맺어 최초의 공기 시추 다균열 수평 유정을 완성하기 위해 힘썼다. 1980~2000년에는, Section 29 세제 혜택을 통해 셰일 가스 시추에 더 큰 인센티브를 제공했다. 셰일 가스의 파쇄 공정과 해상 석유 시추에 있어서 핵심 기술이라 할 수 있는 미세 진동 촬영술은 샌디아 국립 연구소(Sandia National Laboratories)에서 나왔다. 또, 에너지부의 이 프로그램에서 업계에서 개발한 다량 수압 파쇄법과 수평 시추법이 셰일 가스 지층에 적용되었다.

이런 과정을 통해 셰일 가스의 공급이 증가했지만, 여전히 세제 혜택 없이는 경제성이 없어서 2000년에도 미국 가스 생산량의 1.6%에 머물렀다.

비용을 100만 BTU(British thermal unit; 1,100 메가 줄) 당 4달러로 줄여 Barnett Shale(Bend Arch-Fort Worth Basin에 있는 지층)에서 상업적 생존을 가능하게 한 조지 P. 미첼(George P. Mitchell)은 셰일 가스 업계의 아버지라 불린다. 미첼에너지(Mitchell Energy)는 1998년에 slick-water 파쇄법으로 최초의 경제적인 셰일 파쇄를 성공시켰다. 이때부터 셰일 가스는 미국의 주요 에너지 중 가장 빠른 속도로 성장하게되었고, 이를 통해 다른 국가들의 셰일 가스에 대한 연구도 본격화되기 시작했다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면 셰일 가스를 통해 시추 가능한 천연 가스 자원의 양이 50% 정도 증가할 수 있다고 한다.