캐나다, 오일샌드 탄소배출 절감 가능할까

□ 오일샌드에 대한 인식

 ㅇ 최근까지 오일샌드는 장기적인 관점에서 환경 조망을 해칠 뿐 아니라 유독성 폐수 배출, 추출과 개질 과정에서 생성되는 탄소 배출량이 전통적인 석유 생산방식보다 50%가량 높다는 점에서 부정적 이미지를 지님.

 ㅇ 특히 정제과정에서 발생하는 액상 폐기물 문제는 어떤 석유회사도 해결책을 구하지 못한 난제 중 하나였음. 반면 폐수를 제거해 오염문제 해결 시 2~3배의 산업이익 창출효과를 가져올 것으로 보는 시각도 있음.

□ 오일샌드 추출 과정에서의 탄소 배출 연구 동향

 ㅇ 앨버타주 에너지연구원(Alberta Energy Research Institute)의 조사에 따르면, 오일샌드에서 발생하는 탄소 배출 주기는 다른 자원의 평균 배출보다 10% 정도 높은 수치이며, 캘리포니아 중유산업에 비해 조금 낮은 수치를 기록함.

 ㅇ ISH 캠브리지 에너지연구원의 조사에 의하면 오일샌드에서 정제된 연료는 미국에서 소비되는 모든 연료의 평균치보다 6% 많은 탄소를 보유한 것으로 알려짐.

 ㅇ 대량운송 등 생산성이 향상돼 오일샌드로부터 정제된 합성원유의 탄소 함유량은 20년 전에 비해 38% 감소된 수치임. Suncor사의 연구 자료에 의하면 온실가스 배출량 역시 동기간 대비 45% 감소한 것으로 보고됨.

□ 오일샌드 업계 탄소배출 절감 노력 사례

 ㅇ Imperial oil사는 1985년부터 지하회수법 중의 하나인 SAGD(Steam Assisted Gravity Drainage) 방식을 사용해 Conklin, Peace River, Cold Lake에서 오일샌드 생산함. 현재 생산 중인 오일샌드의 44%는 이 시추정방식(In Situ)을 이용하며, 앨버타주 에너지자원 관리공단(Alberta's Energy Resources Conservation Board)은 2015년까지 생산량의 50%를 상회할 것으로 전망함.

 ㅇ SAGD 방식은 증기 생성과정에서 발생하는 탄소배출 문제가 있으며, 노천채굴방식(mining)에 비해 배출량이 높다는 단점이 있지만 아직 노천 채굴방식보다 개발기간이 짧으며, Connacher Oil사, Gas's Great Divide사 등을 포함한 신생 SAGD 설비기업들이 대수층에 있는 식수 사용이 불가능한 물을 정제해 사용하는 증기 채굴 기술개발로 문제점을 개선함. 또한 더 효율적인 천연가스 연소와 전기 열병합발전, 증기 이동에 따른 열 손실 감소 등을 통해 이 산업 내 평균 온실가스 배출량에 비해 20%가량 절감해 왔음.

 ㅇ SAGD 방식을 통해 가장 많은 석유를 생산하는 회사 중 하나인 Cenovus Energy사 및 Laricina Energy사 등은 증기 결합 용매 등의 실험적 프로젝트를 통해 추가적인 탄소배출 절감을 위한 노력을 기울임. 노르웨이 석유 전문업체인 Statloil은 올해 말 Kai Kos Dehseh 프로젝트를 통해 15년 안에 탄소 배출량을 40%가량 감소할 계획을 밝힘.

 ㅇ 전통적 석유 추출방식과 비슷한 수준의 탄소 배출량을 줄일 수 있는 SAGD방식을 개발하기까지는 다소 시간이 소요될 것으로 예상됨. 2008년 자체 천연가스 공급을 위해 Nexen사와 Opti Canada사가 최초로 시도한 시추정방식은 기대에 못 미치는 결과를 낳음. 2008년 기준 7월 하루 석유 생산량은 현재 기준 예상치인 5만5000배럴의 절반 수준인 2만8500배럴에 그쳤지만 환경 친화적 생산 방식이라는 점에서 의의가 있음.

 ㅇ Petrobank Energy and energy사에서 진행하는 Whitesands 프로젝트의 THAI(toe-to-heel air injection)방식은 연소과정에서 배출되는 이산화탄소를 대부분 공기층이 아닌 지하층에 배출한다는 점에서 주목할 만함. THAI방식은 SAGD방식보다 환경 친화적일 뿐 아니라 석유 생산량도 17% 높음.

 ㅇ E-T Energy사는 2008년 전기를 이용해 지하에서 비투맨을 가열하는 Poplar Creek이라 불리는 실험을 통해 하루에 1000배럴의 석유를 생산함. 재생 가능하고 비용 절감이 가능하다는 전력의 특성상 전력 사용 시 배럴당 10달러의 생산비용 절약효과를 기대할 수 있음. 최근 Athabasca의 오일샌드 사업에 참여한 Excelsior Energy사는 연소방식(Combustion Overhead Gravity Drainage 방식)을 자체 개발, 감독기관의 승인을 기다림.

 ㅇ Value Creation사는 경기후퇴로 인해 BP PLC사와 합작해 SAGD방식을 이용한 Terre de Grace 오일샌드 광구를 공동 개발하기로 함. 이 합작 프로젝트를 통해 개질과정에서 발생하는 오염제거 기술개발이 가속화할 것으로 기대하며 올해 7월 앨버타주 에너지자원 보존기구에 1000-b/d 규모의 파일럿 사업을 신청함.

 ㅇ 캘거리 대학의 앨버타 주 시추정 에너지 개발센터(AICISE: Alberta Ingenuity Centre for In Situ Energy)에서 행해진 연구에서 비투맨을 합성원료로 분리시키는 촉매제를 개발함. 석유 추출 과정에서 발생했던 광물 부속물이나 탄소 배출이 없는 개발이 가능해 짐에 따라 비용절감과 환경문제 개선에 기여할 것으로 전망됨.    

 ㅇ 캘거리의 환경단체 Oilsands for the Pembina Institute는 오일샌드 개발로 인한 환경문제를 개선하기 위한 기술개발 산업이 아직 오일샌드 산업 증가 추세에 미치지 못하는 수준이라고 지적하며 사회적 책임의식이 있는 오일샌드 개발의 필요성을 제기함. 또한 오염 수준을 줄일 수 있는 가장 적합한 해결방안은 정부의 규제정책이 될 것이라 언급했음.

  - SAGD방식을 사용하는 가장 규모 있는 9개 기업의 오일샌드 개발 실태 관련 조사에 의하면 Suncor사의 Firebag와 Mackay River 프로젝트, Cenovus Energy사의 Foster Creek프로젝트, Imperial사의 Cold Lake 프로젝트는 다섯 개의 생태학적 기준을 모두 통과했음. 가장 낮은 수치를 기록한 기업으로는 기준의 25% 수준에 그친 Canadian Natural Resources사의 Primrose/Wolf Lake 프로젝트를 꼽음.

□ 시사점

 ㅇ 현재 환경문제와 관련한 오일샌드 개발 반대운동 "Rethink Alberta"와 다큐멘터리 "Dirty Oil", 오일샌드 파이프라인 건설에 반대하는 미국 정치계 인사 등으로 산업장벽이 존재하며, 캐나다 정부 규제 하에서 오일샌드 산업규모를 넓히기 위해 얼마의 시간이 필요할지는 아직 불명확한 상태지만, 오일샌드 생산방식이 기존의 석유 생산방식보다 환경 친화적일 경우 경쟁력 있는 산업이 될 수 있을 것으로 예상됨.

 ㅇ 지속적인 파일럿 프로젝트에서 탄소배출량 감소가 가능할 경우 노천 채굴방식에 비해 경쟁력이 낮은 시추정 방식의 산업경쟁력을 곧 높일 것으로 전망됨.

자료원 : Imperial Oil 등 오일샌드 업계, 알버타 에너지 연구원, Pembina, Canadian Business, KOTRA 밴쿠버 KBC 보유자료 종합