신상길 에너지신문 논설위원

[에너지신문] 석유는 현재 핵심 에너지원이다. 석유의 공급지속가능성은 약 100년 정도로 전망된다. 과거 석유공급한계 30년은 상업적 표현일 따름이다. 

이러한 석유산업의 산업혁명은 원유생산량 확대보다 새롭게 등장한 케로겐(Kerogen)계인 샌드 오일(Sand Oil)의 처리이다.

석유산업혁명의 역사를 살펴보면, 2차 세계대전 시작과 더불어 전쟁 수행을 위한 경질유 공급을 확대하기 위해 화학적 열분해전환공정인 TCC(Thermal Catalytic Cracking) 공정을 확대 도입하게 되면서 새로운 중질잔사유의 경질화 기술혁명을 1차 석유산업혁명의 시작이라 할 수 있다. 경질제품인 휘발유, 항공유, 선박유(Bunker-A)의 생산비율을 2배 정도 증가시켰으며, 이는 연합군이 2차 세계대전을 승리하게 하는 원인이 됐다.

2차 석유산업혁명인 셰일가스 혁명은 원유가격 상승을 막고 동시에 가스가격을 기존 가격보다 1/2 이하로 하락시키는 원인이 됐다. 그 결과 원유가격 하락을 중지시키기 위해 OPEC 국가 중 중동 산유국들이 미국과 국제유가 쟁탈전을 시작하기도 했다. 결과는 국제원유가격이 1차 석유파동 이전 가격까지 하락하는 일이었다. 향후 유가는 과거와 같이 배럴당 100달러까지 상승하는 일은 없을 것으로 전망된다.

3차 석유산업혁명은 미래 석유산업의 청사진이다.

청사진의 핵심은 에너지다소비산업인 원유가공에 있어서 저렴하면서 동시에 초고온 반응열을 안정적으로 공급하는 에너지원의 확보에 있다. 이에 적합한 에너지원은 핵분열 또는 핵융합에서 발생하는 에너지원이 유일한 대안이다.

현재 우리는 한수원을 중심으로 한국형 원전을 개발해 국내외에 건설 중이며 동시에 미래발전사업인 핵융합분야연구가 진행 중이다. 상업화 시기는 2030~2050년으로 발표됐지만, 상황에 따라 10~20년 앞당겨질 수도 있다.

핵분열발전설비 또는 초기단계 핵융합로의 실용화로 제3차 석유산업혁명을 기대할 수 있을 것이다. 이는 석유산업공정 개선의 마지막 단계가 될 것이다.

현재 활발히 연구 중인 미생물을 활용한 원유의 Bio-Treating(탈황)과 Bio-Cracking(경질화) 공정개발과 상업화 과정 또한 중요하다.

고유황원유 또는 파라핀계 중질원유는 저유황원유 또는 경질원유에 비해 가격이 상대적으로 저렴하다. 만약 이들 저가원유를 고가원유로 전환할 수 있다면 이 또한 새로운 산업기술이며 투자가치가 있는 대상이다.

공정을 간단히 약술하면 개조된 유조선에 원유, 균주, 물을 혼합한 상태에서 산유국에서 수입국 항구까지 수송기간 중 탈황공정과 부분적인 경질화공정이 진행돼 원유의 가격과 가치가 상승되면 이는 또한 새로운 석유산업기술이 될 수 있을 것이다.

이미 이론적 연구와 기술적 상용화가 부분적으로 성공한 것으로 보이나 더 구체적인 특허나 사양에 정보와 공동연구 가능성 타진이 요구된다.

원유의 탈황과 경질화 공정개발 및 실용화는 실현 가능한 것으로 생각되며, 상업화 시기는 균주개발 결과에 달려있다.

간접적인 석유산업기술로는 해저배관공정이 대상이다.

지상배관공사와 해저배관공사의 차이는 작업시간 준수에 있다. 해저배관의 특징은 반복이 없다는 것이다. 해저배관공정은 우선 3개의 용접된 강관을 바지작업선에서 전처리, 용접, 열처리, X-ray검사, 1차 코팅, 아스팔트 코팅, 콘크리트 코팅, 무게링 부착이 끝나면 배관이 입수된다. 입수된 강관은 수중작업팀장의 지휘 아래 일정각도를 유지하면서 해저바닥에 유도되며 종국적으로 앵커링 된다.

이와 함께 동북아시아 지역 석유류제품 생산, 수급, 품질, 법규 관련 수급동향 분석지 발행을 검토하여 주간에너지 동향지와 같은 정기간행물화가 필요하다. 또한 외국관련기업과의 협력으로 관련 빅 데이터에 접근하고, 분석한 석유류제품 정보를 담은 동북아지역 전용 수급동향 분석 간행물을 보급할 필요가 있다.

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