전통적 Peak Oil (석유 생산 정점)
기존 우리가 알고 있는 석유생산 정점을 얘기하는 Peak Oil 개념은 1956년 미국의 지질학자 킹 허버트(Marion King Hubbert)가 당시 미래 미국 석유 생산량을 추정하고자 제시한 이론에서 나왔고 이는 유정의 석유를 생산해 내는 속도는 급격하게 증가하다 정점을 지나 유전이 고갈될 때까지 급격히 감소하는 관측 결과를 바탕으로 유한한 자원의 생산 속도는 대략 로지스틱 분포 곡선¹ 을 보이게 된다는 이론이다.
1. 로지스틱 분포 곡선 (위키백과에서 옮김)
로지스틱 분포(logistic distribution)는 누적 분포 함수가 로지스틱 함수가 되는 확률분포로 모양이 정규 분포와 비슷하지만 꼬리가 더 두껍다
이후 1970년대 초 당시 미국의 석유 생산량이 정점에 달하고 1차 석유파동이 발생하며 과거 미국 광산국, 내무부 등에서 제기했던 석유 고갈 우려와 섞이며 Peak Oil 개념이 석유 고갈이라는 개념과 혼용해서 쓰이기 시작되었으나 이 둘은 엄연히 다른 개념이다.
이러한 개념은 석유자원에 대한 수요는 지속 증가하는 가운데 부존자원의 유한성이 과대 해석되어 석유자원에 의존도가 높은 사회 구조하에서 수요에 미치지 못하는 공급에 대한 우려로 사회적 혼란을 야기할 수 있다는 자원 고갈 문제로 이해되었던 것이 사실이다.
그리고 사실 그 이후 육상이나 연안에서 비교적 손쉽게 뽑아낼 수 있는 전통적 유전은 과거 기술로는 채굴이 불가하던 수심 3,000 m 아래의 초 심해 유전, 오일샌드(Oil Sand), 셰일오일(Shale oil) 같은 비전통적 새로운 Oil 공급원을 찾아내고 과거 기술로는 채굴이 불가했던 기존 유전의 기름을 말 그대로 짜내는 EOR(Enhanced Oil Recovery 강화 석유 회수법)이 도입되며 생산량은 끊임없이 증가해 Peak Oil 은 머나먼 것으로 점쳐지기도 하였었다.
EOR (Enhanced Oil Recovery) 방법
⊙ Gas 주입: 석유 생산 중 부가적으로 뽑아지는 천연가스나 이산화탄소, 질소 같은 가스를 생산정 반대쪽에 주입하여 유정의 압력을 유지하는 방법
⊙ 해수 주입: 석유 생산 중 함께 나온 염수 및 해수를 유정에 공급하여 압력을 유지하고 생산량을 향상시키는 방법
⊙ Chemical 주입: 계면 활성제 같은 화학 약품을 주입하여 유정 표면에 달라붙어 있거나 틈새에 끼어 나오니 못하고 있던 석유를 녹여 생산량을 늘리는 방법
⊙ 유정 내 화재: 한쪽 끝에 공기를 공급하고 불을 붙여 형성된 화염에 의한 압력 증가 및 열에 의해 석유의 점도가 낮아진 석유가 생산정 쪽으로 밀려가며 생산량을 늘리는 방법
⊙ 증기 주입: 한쪽 끝에 고온 고압의 증기를 공급하여 유정 내 화재방법과 마찬가지로 점도가 낮아진 석유가 생산정 쪽으로 밀려가 생산량을 늘리는 방법
이중 아래 두 가지는 Oil Sand 개발에 주로 생산되는 방법이고 이 외에도 셰일가스 개발에 사용되는 고압 암반 파쇄법 등 다양한 기술들이 사용되고 있다.
유정 깊이 및 길이에 대한 세계 최고 기록
⊙ 수직으로 가장 깊은 유정 시추 기록: 35,000 ft(10.7 km) - BP Deepwater Horizon, 미국 멕시코만 Tiber 유전
⊙ 초 심해 유전 시추 기록: 수심 11,156 ft(3.4 km) - Mearsk Drilling Raya-1, 우루과이 14번 블록
⊙ 최장 유전 시추 기록: 49,000 ft(14.9 km) 수평 시추 - 사할린 O-14, 러시아 Chayvo 유전
다가오는 Peak Oil
작년부터 2030년 전에 Peak Oil이 올 것이라는 분석들이 올라오고 있고 이러한 소기을 가장 최근 전달한 것은 지난달(24.6월) IEA에서 발간된 Oil 2024라는 분석보고서에서다. 세계의 공장이 중국에서 인도, 베트남으로 확대되며 아시아 지역에서는 여전히 구조적으로 원유 및 석유 제품의 부족이 커지고 있으나 유럽 및 북미를 품은 대서양 지역을 중심으로 잉여공급이 확대되며 발생하는 이러한 전통적인 에너지의 동진 현상은 재생에너지로의 에너지 전환의 가속화 경향과 일치하고 있다. 즉 세계 석유 수요는 청정에너지 기술로의 전환이 가속화되며 석유 화학 제품의 수요는 지속 증가하겠지만 운송 부분 특히 전기 자동차 비중이 증가하며 가솔린과 디젤 같은 연료유의 수요가 감소세로 돌아서게 된다는 전망이다.
이로 인해 전반적인 석유 수요는 이미 둔화세에 접어들어 2030년 전에 정점에 이르게 될 것으로 전망되고 원유생산 여력은 코로나 시기의 기록에 버금가는 수준에 이를 것으로 리포트는 밝히고 있다.
과거 자원의 유한성으로 인한 공급의 제한에 의한 발생하는 Peak Oil 이 수요의 감소로 발생 원인이 뒤바뀌게 된다는 것이다.
이리 보면 세상 보는 모양새가 재미있어진다.
그간 수출을 제한하던 북미의 가스가 최근 급작스레 수출을 위해 안간힘을 쓰고 있는지?
왜 러시아의 가스 및 원유 수출은 제한되었어야 하는지?
석유로 먹고살던 중동은 왜 급격한 에너지 전환 정책을 추진하고 있는지.
...
이제 슬슬 고민을 하여야 할 때인가? 지구인으로써 지구의 안녕을 위해 탄소배출을 줄이는 전기차를 선택해야 할지, 수요 감소 및 재고 증가에 따라 떨어질 유가를 기대하며 기름 먹는 차를 한번 더 선택하여야 할지를...
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