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요약 탄화수소가 풍부한 셰일층에 매장되어 있는 천연가스. 일반적으로 시추되는 천연가스보다 더 깊은 지하로부터 추출된다. 중국, 미국을 비롯한 전 세계에 고루 매장되어 있으며, 전 세계가 100년간 소비할 수 있을 만큼의 양이 매장되어 있다. 매장량이 풍부하고 온실가스 배출량이 적다는 점에서 친환경 에너지로 각광받고 있다.
개설
셰일은 입자가 작은 진흙이 오랜 세월에 걸쳐 퇴적되면서 형성된 퇴적암이다. 퇴적물들은 시간에 따라 열과 압력을 받아 진흙에서 혈암으로, 유기물들은 천연가스로 변하게 된다. 일반적인 천연가스들은 셰일층에서 생성된 뒤 투과성이 있는 다른 층으로 이동하는데 셰일가스는 다른 천연가스보다 훨씬 깊은 곳에서 투과되지 못하는 암석층에 막혀있거나 암석의 미세한 틈새에 넓게 퍼져 있다.
따라서 일반 천연가스의 시추방법인 수직시추는 불가능하고 수평시추를 통해 채굴해야 한다. 셰일층에는 과량의 질소와 황화합물이 함유되어 있기 때문에 수소화분해 과정을 거쳐서 추출물을 얻는다. 이렇게 얻어진 유기물은 나프타 성분이 적고 경유나 등유 제조에 적합한 유분 성분을 갖고 있다. 셰일가스의 성분은 전통적인 에너지원과 동일한 메탄 70~90%, 석유화학의 원료인 에탄 5%, LPG의 제조에 사용되는 휘발성 액체 탄화수소인 콘덴세이트가 5~25%로 구성된다.
역사
셰일가스는 일찍이 1800년대에 발견되었지만, 일반 천연가스보다 깊은 곳에 매장되어 있어 기술적 제약으로 인해 수직시추방법으로는 채굴할 수 없었다. 그러나 1998년 그리스계 미국인 채굴업자 조지 미첼이 90%의 물과 9%의 모래, 1%의 화학약품을 섞은 혼합액을 시추관을 통해 고압으로 분사한 뒤, 발생한 균열에 갇혀있던 천연가스가 모이면 장비를 이용해 가스를 추출하는 수압파쇄법(hyduraulic fracturing)을 고안해내면서 채굴이 가능해졌다.
이후 지표에서 수직으로 시추한 뒤 특정 깊이에서 진입 각도를 꺾어 가스층에 도달한 뒤 저장층과 수평을 유지하며 파이프를 연장해 가스를 추출하는 수평시추법(horizontal drilling)이 상용화 되면서 미국은 2000년부터 셰일가스 채굴에 본격적으로 나섰고, 셰일가스는 새로운 에너지원으로 급부상하게 되었다. 2005년 미국 텍사스 북부 바넷에서 수압파쇄법과 수평시추법을 적용한 셰일가스 개발이 본격화되면서, 1990년대 미국 전체 가스 생산량의 1%에 불과했던 셰일가스 생산량은 2010년 24%까지 급증하게 되었다.
현황
셰일가스는 미국뿐만 아니라 중국, 아르헨티나, 멕시코, 남아프리카공화국, 호주, 캐나다, 알제리, 브라질 등에 고루 매장되어 있다. 또한 미국 에너지정보청(EIA)에 따르면 개발 가능한 셰일가스의 매장량은 천연가스의 전체 매장량의 40%인 6,622tcf(trillion cubic feet)으로, 이 양은 전 세계가 100여 년 간 소비할 수 있는 정도라고 한다. 전통적인 에너지원인 석유·석탄보다 온실가스 배출량이 적어 친환경 에너지로 각광받고 있다.
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