김연규 한양대학교 국제학부 교수
최근 미국에서는 셰일가스 개발 붐이 환경과 지구기후변화에 악영향을 가져올 것이라고 주장하는 환경론자들과 소위 ‘프레킹(fracking)’ 기술은 여전히 안전하다는 셰일 개발론자들 사이에 뜨거운 논쟁이 계속되고 있다. 셰일 개발 붐의 이면에는 천연가스는 에너지 안보를 제고 시킬 뿐 아니라 지구온난화화 기후변화 방지를 위해서도 기존의 화석연료인 석탄과 석유보다 각각 70%, 50% 적은만큼 온실가스(GHG) 배출이 적을 것이라는 기대가 있었다. 하지만 셰일가스가 전통가스 생산과 비교해서 뿐 아니라 석유나 심지어 석탄과 비교해도 온실가스 배출이 더 많을 수 있다는 일부 보고서들이 나오면서 논쟁이 이후 일어나기 시작했다.
천연가스 관련 배출 온실가스는 주로 메탄이다. 메탄은 CO₂보다 100년 주기로 보면 25배, 20년 주기로는 75배 더 해롭다. 메탄은 전체 미국의 GHG 배출의 10~12%에 불과하지만 단기적인 지구온난화의 주된 원인으로 지목된다. 직접적 GHG 배출은 천연가스의 연소로 인한 CO₂ 배출로 이 경우는 석탄과 석유보다 적다. 간접적 배출은 채굴, 개발, 운송 등 공급사슬 전과정에서 발생한다. 특히 메탄은 천연가스 채굴 단계에서 83%, 운송 단계에서는 90%를 차지하고 있어 소위 ‘메탄 누출(fugitive methane)’이 논쟁의 중심이 되고 있다.
논쟁의 가시적인 정책적 결과는 미국의 발전 분야에서 일어난다. 미국 천연가스의 30%, 미국 석탄의 90%가 바로 발전분야에 충당된다. 셰일혁명의 가장 큰 가시적 변화는 석탄분야 발전을 줄이고 가스발전을 늘리는 형태로 나타나기 때문에 과학적 논쟁은 가스對 석탄의 온난화 영향을 중심으로 일어나는 것이다.
反셰일개발 진영의 선두 이론적 태두는 2009년부터 코넬대의 연구를 진두지휘한 호와스(Robert Howarth) 교수이다. 그는 2011년의 메탄누출에 대한 연구보고서를 통해 “셰일가스는 미국의 탄소배출 감소와 에너지믹스 개선에는 크게 기여하지만 장기적인 세계기후변화에는 부정적인 영향을 미칠 것(shale gas will change the US, not the climate)”이라고 주장했다.
호와스 교수의 경고에도 불구하고 미국은 천연가스 가격하락으로 발전부문에서 석탄을 천연가스가 대체하면서 온실가스 배출이 20년내 최저로 떨어졌다. 미국의 온실가스 배출량이 최저에 달한 시기는 2012년 4월로 당시는 미국내 천연가스 가격이 US$1.82/MMBTU로 최저에 달했던 때이다. 2008년에 50%에 달하던 석탄 발전 비중이 2012년 4월 저가의 천연가스 때문에 33%까지 떨어졌다. 한편 2008년에는 20%대에 머물던 천연가스 발전 비중은 34%까지 치솟았다.
親셰일개발 진영의 논리를 이끌어 가고 있는 것은 미국정부의 환경청(EPA)이다. EPA는 1990~2010년 동안 천연가스 생산은 40%나 증가했지만 오히려 GHG 배출은 20% 감소했다고 주장한다.
최근 셰일가스 논쟁을 더 달아오르게 하고 있는 것이 바로 몇 일전에 발표된 텍사스대학교와 환경보호기금(EDF)의 공동연구 결과이다. 이 연구에는 Anadarko, BG Group, Chevron, EnCana, Pioneer, Shell, Southwest, Talisman, ExxonMobil 등의 9개 셰일개발 회사가 직접 참여하기도 했다. 해당연구는 이전과 달리 500개 셰일시추지역의 시추정을 샘플로 삼아 메탄배출을 실증적으로 측정했다고 알려졌다.
최근 한국에서는 민간발전사와 가스공사의 LNG 도입단가를 둘러싼 공방이 계속되고 있다. 민간사의 LNG 직수입 확대에 따른 LNG 도입 단가의 영향을 두고 정반대의 의견들이 개진되고 있다. 미국의 발전부문을 중심으로 한 Coal-to-Gas transition과 미국의 신재생과 원자력을 포함한 미국의 미래 에너지믹스 전망, 유럽의 EEA 자료들을 중심으로 최근 유럽의 탄소배출 결과분석과 발전부문의 변화들을 살펴보면 최근 셰일가스 직도입과 민자발전활성화 정책을 중심으로 한 한국의 미래 에너지믹스 정책의 방향이 보일 것이다.