산업자원부와 에너지·자원 R&D기획단은 12월 2일 ‘국가 에너지·자원기술개발 기본계획안’을 발표하고 공청회를 가졌고 올 연말까지 국가 에너지·자원 기술개발 기본 계획을 확정할 방침이다.

이번에 마련된 계획안에 따르면 우선 낙후된 에너지·자원분야의 기술개발 사업을 본격적으로 추진하기로 했으며, 이를 위해 에너지 효율 향상기술과 온실가스 처리기술, 자원기술, 신·재생에너지 기술, 전력기술 등 5대 기술개발을 핵심사업으로 추진하기로 했다.

에너지 효율향상 기술력을 2015년까지 세계 5위권으로 높여 최종 에너지소비량을 5% 감축한다는 목표를 수립했고, 온실가스 감축을 위해 이산화탄소 배출량도 10% 줄일 방침이다.
특히 자원기술의 경우 석유·가스개발, 가스 하이드레이트 개발, 비금속광물 활용 등을 통해 현재 3% 수준에 그치고 있는 석유자급률을 2015년 15%까지 높인다는 계획이다. 에너지·자원의 97%를 해외에 의존하고 있는 우리나라 실정에서는 매우 반가운 계획이다.

앞서 말한 우리나라 국가 5대 기술개발의 하나인 가스하이드레이트(Gas hydrate) 자원기술 개발을 언급하고자 한다. 천연가스 얼음덩어리인 가스하이드레이트는 우리나라 동해안 인근에 매장되어 있어 에너지 보유국으로서 꿈을 이루는 동시에 국내 산업경제에 미치는 파급효과가 매우 크기 때문에 더욱 의미가 있다.

세계적으로 가스하이드레이트의 원시 매장량은 천연가스 확인 매장량의 25배 이상 (1만 기가톤)으로 화석에너지의 약 2배에 달하는 막대한 양이 분포되어 있는 것으로 알려졌으며, 이는 탄소경제에서 수소경제로 이어줄 21세기 석유 대안에너지로서 평가받고 있다.

그러나 가스하이드레이트는 천연가스나 석유처럼 지하의 다공질 암반 저류층에 액체나 기체의 형태로 존재하는 것이 아니라 바닷속 퇴적층이나 추운 땅에서 천연가스가 물과 결합하여 고체 결정체인 천연가스 수화물(일명: 가스하이드레이트)로 존재한다(예: 0℃ 26 기압, 10℃ 76 기압에서 생성).

대부분 가스하이드레이트는 수심 1000~2000 m에 고체 상태로 매장되어 있어 가스하이드레이트층을 가스화하기 위해 압력을 낮추거나 메탄올 및 바닷물을 넣어 가스하이드레이트를 가스화하여 회수·개발한다. 그래서 가스하이드레이트를 경제적으로 채굴(가스화 기술)을 하는데 기술개발이 필요하며, 채굴한 후 남아 있는 동공의 붕괴를 방지하고 활용하는 기술개발도 함께 병행해서 이루어져야 할 것이다.

미국, 캐나다, 러시아, 일본 등을 중심으로 가스하이드레이트 관련 기술개발이 활발히 이루어지고 있고, 특히 최근에는 동북아지역에서의 연구가 활발한데 일본, 중국, 러시아가 막대한 연구비를 투입하여 탐사사업을 전개하고 있다.

1995년부터 국책사업으로 시작한 일본의 가스하이드레이트 사업은 안정적인 에너지 자원의 확보 차원에서 다른 나라에 비해 매우 적극적이고 신속하게 이루어지고 있다. 일본의 가스하이드레이트 탐사 및 개발에 대한 연구는 자국에 국한되지 않고 캐나다의 Mallik 사업, 오호츠크해 사업 등에도 활발히 참여하고 있다. 중국은 가스하이드레이트 연구의 후발주자이나 에너지 자립을 위하여 매우 적극적으로 가스하이드레이트 사업에 나서고 있으며 남중국해에서는 가스하이드레이트 존재를 나타내는 지표인 BSR (bottom simulating reflector, 해저면 모방반사면)이 매우 선명하게 나타나서 많은 가스하이드레이트의 매장을 예상하고 있다.

러시아의 경우는 동토지역인 메소야카 가스전에서 전세계 유일하게 가스하이드레이트의 생산경험을 가지고 있으며 현재는 오호츠크해에서 탐사활동을 수행하고 있다.
국내에서는 1995년부터 국책연구소를 비롯한 일부 대학에서 가스하이드레이트에 관한 연구가 시작되어 기초연구 및 탐사를 수행 한 바 있으며, 최근에는 정부의 지원 하에 2000년부터 2004년까지 5개년 광역탐사 및 기초연구개발 사업으로 동해지역에 가스하이드레이트 부존 가능성을 확인하였으며, 부존 면적으로 보아 천연가스 환산양으로 약 6억 톤 이상의 가스하이드레이트가 매장되어 있을 것으로 보고 되었다.

이는 우리나라 천연가스 사용량을 볼 때 약 30년간(2004년 기준) 사용할 수 있는 양으로 약 1500억달러의 수입대체 및 경제적인 효과를 얻을 것으로 예상한 바 있다. 이에 따라 가스하이드레이트 탐사를 향한 정부의 발걸음도 빨라지고 있다.

산업자원부는 기초탐사 결과를 바탕으로 시추작업과 매장량 평가를 위해 오는 2007년까지 667억원을 투입하는 1단계 사업을 포함 2014년에는 가스하이드레이트에 대한 시험생산 및 상업생산기술을 완성하는 10개년 중장기 계획을 수립하고, 금년 7월 19일 ‘가스하이드레이트 개발사업단’이 발족하여 개발을 본격화하고 있다.

정부는 2005~2007년의 1단계 사업에서는 유망 I 지역에 대한 정밀조사와 시추에 의한 가스하이드레이트의 부존 확인 및 매장량 산출이 이루어 질 것이며, 2008~2011년의 2단계 사업에서는 유망 II 지역에 대한 정밀조사와 시추에 의해 가스하이드레이트의 부존을 확인할 계획이다(유망지역 I, II의 면적은 약 500 m2).

2007년 이후에는 민간업체도 참여하는 컨소시엄 구성방안도 검토하고 있다. 마지막 단계인 2012~2014년의 3단계에서는 가스하이드레이트의 시험생산과 상업적 최적 생산개발 기술을 수행할 것이다. 2015년 이후에 가스하이드레이트를 상업 생산하여 활용할 수 있는 기술을 계획하고 있다.

우리나라는 기술개발비, 인적자원, 그리고 선진국과의 기술격차 등 많은 부분에서 부족한 실정이다. 이를 극복하기 위해서는 체계적인 중장기 계획 하에 선택과 집중하고 선진국과의 국제협력을 통하여 기술개발들이 수행되어야 할 것이다.

가스하이드레이트는 분명히 풍부한 매장량과 환경 친화적인 에너지·자원이고 차세대 에너지로 평가하는데 의심이 없을 것이고 우리나라 동해 부존은 우리나라 미래 에너지의 밝은 빛으로 다가 올 것이다.

가스하이드레이트!  21세기 에너지 신흥국으로 우리나라를 기대해 본다.