[ED칼럼]셰일가스 출현으로 재조명받는 GTL 기술
[ED칼럼]셰일가스 출현으로 재조명받는 GTL 기술
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  • 승인 2013.06.21 09:15
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한국가스공사 연구위원 백영순 박사

 
최근 에너지 믹스(energy mix)를 전망한 자료에 의하면 2020년에도 신재생에너지가 차지하는 비중은 그리 높지 않는 것으로 나타난 반면 석유에너지는 사용량이 줄어들고 있지만 주 에너지원으로서 자리를 유지할 것으로 예상하고 있어 앞으로도 중요한 에너지원으로 활용 될 것이다.

그러나 이러한 석유에너지의 현재 소비량은 일일 평균 약 9000만배럴이지만 유전에서 생산되는 석유에너지는 일일 약 8500만배럴 수준으로 약 5만배럴 부족한 것으로 나타났고, 2020년경에는 일일 약 1억배럴을 소비할 것으로 예상하고 있어 석유에너지의 부족 현상은 더욱 심화될 것으로 전망하고 있다.

이는 국제적으로 유명한 8개 오일메이저 기업의 석유에너지 생산 예상량이 소비량의 78% 수준이라는 데이터에서도 알 수 있듯이 일일 1억배럴의 석유에너지 소비량을 충족하기 위해서 풀어야 할 에너지 산업의 숙제이다. (KISTI 미리안 글로벌 동향브리핑 2013.5.3) 석유에너지의 매장량과 생산량 한계로 오일메이저들은 생산량을 증대하기 위해 지속적으로 투자하는 자구책을 마련하겠지만 한계는 있어 보인다.

따라서 석유에너지는 에너지로서의 역할에서 고부가가치 원료로 점진적으로 전환할 시기로 인식해야 할 것이다.

한편 풍부한 셰일가스 출현으로 석유에너지를 가스에너지로 대체하는 가능성을 한층 높여주는 계기가 되어 GTL(Gas to Liquids) 기술이 재조명받기 시작하였다.
 
이는 금년 5월 미국에서 열린 IDA (International DME Association) 국제 DME 컨퍼런스에 많은 국가들이 참여하여 법령제정과 사업화에 관한 발표가 많이 있었다. 특히 미국 기업인들의 적극적인 참여와 토론으로 GTL 기술개발과 사업이 활성화되고 있음을 입증하는 계기되었다.

가스로부터 합성원유를 생산하는 기술인 GTL 산업은 1993년 남아공 페트로사의 일일 2만2000배럴 생산을 시작으로 말레이시아 빈툴루 GTL, 카타르의 Oryx GTL과 Pearl GTL이 생산 가동되고 있으며, 나이지리아 Escravos GTL, 우즈베키스탄 Oltin Yo'l GTL, 미국 Westlake GTL이 금년에 생산 가동을 준비하고 있다.

세계적으로 2020년경엔 생산용량이 일일 약 50만배럴이 될 것으로 전망하고 있으며, 기술라이센서는 Sasol과 Shell에 의해 독점하고 있고 후발기업으로서 GTL F1, BP, JOGMEC 등이 상용화를 위한 기술개발을 경주하고 있는 실정이다.

이러한 GTL 합성 원유의 사업성은 2008년부터 가동하여 일일 26만배럴 생산하는 Pearl GTL 플랜트의 경제성을 분석한 결과발표(2008년 Wood Mackenzie)에 따르면 유가가 배럴당 100불일 때 내부수익율(IRR, Internal Rate of Return)이 약 30%로 높게 나왔다.

현재 유가가 배럴당 100불 시대를 감안할 때 GTL 합성석유는 경제성은 높다고 여겨진다. 그럼에도 아직 GTL 사업이 활성화가 늦어지는 이유로는 GTL 원료인 가스의 높은 가격과 낮은 유가가 가장 큰 장애물이었다.

기술적 측면에서는 핵심기술인 촉매와 반응기 개발 및 장기내구성이 담보되어야 하며, 이를 바탕으로 플랜트 핵심기자재들의 초기투자비용도 낮춰야 할 뿐 아니라 GTL 플랜트의 효율과 운전기술도 고도화되어야 할 것이다.

이제 GTL 원료가스 가격의 큰 장벽이 저렴한 셰일가스 출현으로 가스가격 대비 유가의 상승으로 인한 GTL 사업 경제성은 더욱 높아졌다.

이 시점에서 2012년말 GTL 한국컨소시움이 일일 1배럴 파이롯 플랜트(한국가스공사 인천 LNG기지내)를 성공적으로 국산화 개발하여 운영하고 있다. 

이를 바탕으로 핵심원천기술인 촉매의 고효율화와 장기내구성 향상, 반응기의 고도화와 스케일-업을 위해 상업화 수준의 국산화기술을 확보할 수 있도록 정부와 산학연이 힘을 모아 GTL 기술을 세계화한다면 우리나라 창조경제산업의 주춧돌이 될 것으로 기대해본다.


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