※ 아래 글은 정보통신기술진흥센터(IITP)가 발간하는 주간기술동향 1883호(2019. 2. 12. 발행)에 기고한 원고입니다.
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[ 요 약 ]
2018년에 미국이 45년 만에 세계 최대 산유국의 지위를 획득하게 된 데에는 2010년경에 시작된 셰일 혁명과 셰일오일의 생산 증가가 결정적 역할을 하였음. 그러나 세계 경기 하강 국면 진입에 따른 유가 인하, 셰일오일 업계가 누적해 온 감당할 수 없는 적자 폭, 텍사스 지역 셰일오일 매장량의 한계 등으로 미국 셰일산업이 조만간 붕괴할 수 있다는 우려가 제기되고 있음. 그간 셰일오일로 인해 그리드 패리티 달성에 어려움을 겪어 온 신재생에너지산업에게는 호재로 작용할 전망
[ 본 문 ]
◾ 작년 9월 미국 에너지정보청(EIA)은 미국이 45년 만에 세계 최대 산유국 지위를 올랐으며, 2019년에도 미국의 일일 산유량이 러시아와 사우디를 뛰어 넘을 것으로 전망한 바 있음
▸ 미국은 20세기 중반까지만 해도 가장 많은 원유를 생산하는 국가였지만 1970년대 이후 환경 보호와 국가안보를 이유로 신규 유전의 개발을 억제하였음
▸ 반면 구소련과 사우디아라비아는 산유량을 지속적으로 늘린 각각 1974년과 1976년에 미국의 원유 생산량을 추월하며 이후 최대 산유국 지위를 번갈아 가며 차지해 왔음
▸ 미국은 2000년대 들어 수압 파쇄, 수평 시추 등의 첨단 공법을 앞세워 셰일오일(shale oil) 혁명을 일으켰고 원유 생산량도 다시 늘려 왔으며, 이는 미국이 최대 산유국으로 재등극하는 데 결정적 역할을 하였음
▸ 미국 유전업계는 채굴 기술에 따라 원유를 크게 두 가지로 구분하는데, 오래된 방식인 수직채굴로 캐내는 것을 ‘전통적 원유(conventional oil)’, 수평 시추 등 신기술로 캐내는 것을 ‘비전통 원유(continuous oil 또는 unconventional oil)’로 부름
▸ 셰일오일은 2000년대 이전까지는 채굴하는 비용이 더 들기 때문에 방치되었으나, 새로 개발된 수압 파쇄 기술이 암반 아래 묻힌 방대한 양의 원유와 천연가스를 채굴하는 길을 열고, 기술의 진전으로 채굴비용이 큰 폭으로 떨어지며 채산성을 확보할 수 있게 되었음
▸ 미국에서 셰일오일이 가장 많이 매장된 곳은 텍사스주와 뉴멕시코주에 걸쳐 있는 ‘퍼미안 대분지(Permian Basin Province)’인데, 미국 곳곳에서 셰일오일 개발이 진행되고 있지만 실제로 미국의 원유 생산을 지탱하고 있는 곳은 퍼미안 대분지 한 곳임
◾ 미국을 세계 최대 산유국으로 밀어올린 셰일오일은 2014년 이후 국제 유가의 안전판 역할을 하며 세계 경제가 석유 위기에서 벗어날 수 있도록 도와주기도 하였음
▸ 국제 유가는 등락이 심한 편이며 특히 급격히 치솟을 경우 원유 수입국들에 오일쇼크를 안겨주기도 하는데, 미국은 국제유가가 떨어지면 셰일오일의 채굴을 줄이고, 유가가 강세를 보이면 생산을 늘림으로써 유가의 추가 상승을 제어하는 역할을 해왔음
▸ 여기에는 채굴비용과 국제유가 사이의 함수관계가 작용하는데, 셰일오일의 생산단가는 배럴당 30~40 달러 수준, 전통적 원유의 생산단가는 배럴당 10달러 미만으로 알려져 있음
▸ 따라서 유가가 상승하면 셰일오일이 채산성을 확보할 수 있기 때문에 생산을 늘릴 수 있고 이는 유가의 안정화로 이어지게 되며, 반대로 유가가 하락하면 셰일오일은 채굴할수록 손해이기 때문에 생산하기 어려워지고 이는 유가의 추가 하락을 막는 기제로 작동하게 됨
▸ 대체로 유가가 70 달러 이상이 되면 셰일오일 생산을 늘려도 된다고 하는데, 한 때 배럴당 100 달러를 웃돌았던 국제유가가 지난 2014년 하반기 이래 최근까지 수년간 안정세를 유지할 수 있었던 데에는 이런 배경이 작용한 것임
▸ 안정세 정도를 넘어 한때는 국제유가가 배럴당 30 달러 밑으로 떨어지기도 했는데, 이는 중동의 산유국들이 셰일오일로 인해 유가가 하락하는 국면에 감산을 하지 않음으로써 유가를 더욱 낮춰 셰일오일의 채산성을 붕괴시키고 셰일오일 기업들을 도산시키려 했기 때문
▸ 중동 산유국들의 의도대로 미국의 셰일오일 에너지 기업들이 한때 줄도산 하기 시작했으나, 저유가는 중동 국가들의 재정에도 심각한 타격을 가져와 결국 산유국들은 2016년 말에 감산하기로 합의하였고 이후 유가가 다시 회복되며 셰일오일 기업들도 재기하고 있는 상황
◾ 그러나 국제유가가 2017년 말 60 달러대 회복에 이어 작년에는 70 달러 대에서 움직였는데도 셰일오일 개발이 주춤하면서, 뭔가 문제가 생긴 것 아니냐는 분석이 나오기도 하였음
▸ 원래부터 퍼미안 대분지의 셰일오일 매장량은 세계 최대 유전으로 꼽히는 사우디아라비아 '가와르 유전(Ghawar Fild)'의 20분의 1 정도이기 때문에 셰일 혁명이 얼마 못가 끝날 수 있다는 예측은 전부터 있었음
▸ 최근 들어 경제적 관점에서 퍼미안 대분지의 셰일오일 생산과 관련해 세 가지 우려가 표면화되면서 셰일오일 효과가 앞으로 10년 이내에 끝날 수 있다는 우려가 구체적으로 제기되고 있음
▸ 첫 번째 우려는 세계 경제가 앞으로 수년 동안 불황에 돌입할 가능성이 있는데, 만일 그렇게 된다면 향후 유가는 지속적으로 하락하게 되어, 재래식 원유보다 생산비용이 높은 셰일오일의 생산은 감소하게 된다는 것
▸ 두 번째 우려는 셰일오일 사업이 초기부터 적자 경영을 지속해 왔다는 것으로, 작년 하반기에 처음으로 흑자 전환하긴 했으나 앞으로 지금까지 누적되어 온 거액의 부채를 어떻게 처리할 것인가에 대한 답을 내놓아야 하는 상황임
▸ 세 번째 우려는 양질의 유정이 아직 남아있는 퍼미안 분지에 원유 개발이 집중되어 굴착 밀도가 높아짐에 따라, 생산량은 증가하되 생산효율은 저하하고 있다는 점으로, 이는 퍼미안 분지의 세일오일 매장량의 한계에 따른 문제라 할 수 있음
▸ 이 밖에 퍼미안 분지 유전에서 생산한 원유를 수송할 송유관이 충분하지 않아 짧은 시일 안에 석유를 증산하는 데 한계가 있으며, 실제 수익이 발생하는 것은 수년 후라는 전망도 있음
▸ 이런 우려들이 맞는다면, 경영이 부실한 셰일오일 사업자들이 세계경제가 불황에 빠진 이후에도 셰일오일 사업을 영위할 수 있게 될 가능성은 낮다고 할 수 있으며, 셰일오일의 추락은 미국 경제를 뒤흔들고 나아가 세계경제 악화를 가속화할 우려도 있는 것임
◾ 각각의 우려에 대해 좀 더 살펴보면, 우선 최근 석유를 비롯한 각종 원자재의 가격이 하락세에 있는데, 이는 세계 경제가 하강 곡선에 접어들고 있음을 보여주는 선행지표로 해석됨
▸ 유가만 해도 OPEC(석유수출국기구)와 러시아의 감산 의사 표명에도 불구하고, 작년 10월에 배럴당 70 달러였던 WTI(서부텍사스중질유)의 가격은 12월 22일에 45 달러까지 떨어졌음
▸ 2019년 들어 다소 회복되어, 1월말에 53 달러까지 회복하였지만, 크게 보면 유가 하락 추세는 지속될 것으로 보이며 가동 중인 석유 및 가스의 굴착 장비 수 증가도 정체되고 있음
▸ 원자재 가격의 동향을 대표한다는 구리의 시장 가격을 보아도, 2018년 6월 이후 역시 감소 추세가 나타나고 있으며, 알루미늄, 납, 주석, 아연, 심지어 나무 등의 원자재도 2018년 초부터 하락 중인데, 이러한 원자재 전반의 가격 하락은 경기의 하강 국면 돌입을 시사함
▸ 로이터 통신에 따르면 세계경제 불황은 2018~2019년 무렵에 발생할 것이며 유가 상승을 이끌 압력 요인은 없을 것으로 보이는데, 유가가 오르지 않는다면 살아남을 수 있는 셰일오일 사업자는 극히 소수가 될 가능성이 있음
◾ 두 번째 우려는 셰일오일 사업자들의 체질이 허약하다는 것인데, 소위 셰일 혁명은 2010년경부터 시작되었지만 2017년 말까지 셰일업계 전체적으로는 수익을 내지 못하고 있었음
▸ 국제에너지기구(IEA)에 따르면, 2010~14 년 배럴당 100 달러가 넘는 유가 상승 덕에 셰일오일의 생산량이 증가하고, 원유 회수 기술의 효율화가 이루어지며 누적 적자 폭이 잠시 감소하였음
▸ 그러나 직후 유가가 폭락하며 2015~16년 사이에 약 100 개의 셰일업체가 파산했으며, 셰일업계 상위 20개 사 대부분이 2018년 1분기까지 적자를 기록하였음
▸ IEA는 2018년 상반기가 되어서야 셰일업계가 처음으로 적자를 해소할 수 있게 되었다고 보도했는데, 셰일업계가 자신들을 혁명적이라 선전했지만 수익성 측면에서 그 실상은 우려할 만한 수준이었으며, 투자자들은 단지 미래에 대한 비전으로 무배당을 묵묵히 견뎌왔던 것임
▸ 셰일오일 산업의 수익성이 전반적으로 낮은 것은 셰일오일 채굴의 특징에서 기인하는데, 셰일오일은 새로운 유정을 굴착하여 회수되기 시작해도 하고도 2년 정도만 지나면 생산량이 급격히 감소하기 때문에 곧바로 다음의 새로운 유정 시추를 시작해 생산량을 유지해야 함
▸ 첫 번째 시추에서 얻은 수익의 대부분이 다음의 시추 비용으로 매몰되는 소위 ‘자전거 조업’인 것이며, 따라서 2018년 중반에 전체 셰일산업의 수지가 흑자로 돌아섰다는 말이 모든 셰일오일 사업자가 이익을 내고 있음을 의미하는 것은 아님
◾ 보다 심각한 것은 첫 번째 우려가 현실화되는 경우인데, 누적 적자를 해소하지 못한 상황에서 미래 비전까지 없다면 투자가 끊기고 셰일산업의 붕괴로 이어질 수도 있기 때문
▸ IEA에 따르면 2010~14 년 사이에 셰일업계에 쌓인 부채는 2,000억 달러에 달하는데, 이를 향후 새로운 차입이나 사채 발행, 자산 매각 등으로 해소해야 한다는 것은 무거운 부담임
▸ 신용평가사 무디스는 2018년 10월 발표한 보고서에서, 소규모 석유개발 회사의 부채 수준은 현금흐름의 본질적 개선이 없으면 사업의 지속이 불가능한 수준이며, 대부분의 기업이 단기 부채를 상환할 수단을 가지고 있지 않다고 평가하였음
▸ 월스트리트저널 역시 2018년 12월 기사에서, 셰일기업들의 투자 안내 자료와 회계 장부에 기재되어있는 영업 수지 사이에 차이가 있다며, 셰일기업 투자에 대해 경고하였음
▸ 이러한 보도가 셰일업계의 경영 실상을 보여주는 것이라면, 투자가들이 향후 손을 떼기 시작할 가능성이 있고, 그러면 업계 전체가 무너질 수 있어 향후 움직임을 주시할 필요가 있음
◾ 마지막 세 번째 우려는 퍼미안 분지의 생산 활동이 한계에 다다르고 있다는 것인데, 원유 증산을 방해하는 수많은 제약들이 발생하고 있으며 생산 증가율이 떨어지기 시작하고 있음
▸ 퍼미안이 붐을 이룬 지는 6년이 되었으며, 이 지역의 원유 생산량은 세계 3위인 이라크에 근접하고 있고, 영국의 시장조사기관 IHS 마크 잇은, 더미안의 생산량이 지난 4년 동안 2배 증가했고, 향후 2023년까지 연평균 50%씩 증가할 것으로 예측
▸ 하지만 원유 증산을 방해 많은 제약 요소가 나타나며 예측이 엇나가고 있는데, 파이프라인, 노동자, 전력, 물, 도로교통망이 부족한데다가 폐수 처리 등의 문제에 직면하며 생산 증가율이 떨어지고 있기 때문
▸ 블룸버그의 보도에 따르면, 셰일 채굴에 이용되는 질 좋은 모래는 t당 60 달러와 고가 상품이며, 모래 채취장의 노동자들에게는 미국 최저임금의 약 3배를 지불하고 있고, 트럭 운전사의 임금은 연간 기준 15만 달러에 이름
▸ 주거부족 문제도 심각하고 교통체증도 심한데, 5년 전부터 교통량이 2배로 증가해 한계에 이르렀으며, 교통사고도 증가해 2018년 6월까지 147명이 사망하였음
▸ 사회문제가 심각하다 보니 이 지역 경찰의 주당 노동시간은 80~100 시간에 이르는데, 마약 이용자가 늘고 있고 치명적인 상해 사고도 증가해 위험한 환경이 되고 있음
◾ 퍼미안의 셰일오일 생산 비용은 계속 상승하고 있는데, 이는 이 지역의 셰일오일 자원량이 채굴 한계에 가까워지고 있음을 시사하는 것으로 매장량의 한계는 해결할 수 없는 문제임
▸ 퍼미안 이외 지역에서 셰일오일 생산이 주춤하기 시작하자 많은 개발기업들이 계속해서 생산을 늘려가고 있던 퍼미안에 몰려들었는데, 최근 들어 생산 비용이 상승하고 생산량이 감소하고 있으며, 이 지역의 셰일오일 매장량이 채굴 한계에 가까워졌다는 징후가 나타나고 있음
▸ 영국의 시장조사기관 우드 맥킨지에 따르면, 스윗 스팟이 있는 부모유정(parent well)에 근접하여 새끼유정(child well)을 설치하면, 새끼유정은 부모유정 수준의 원유를 얻지 못할 뿐만 아니라 그 주변의 지압을 떨어뜨려 부모유정의 원유 산출량을 떨어뜨리는 원인이 되기도 함
▸ 이웃한 유정 사이에 카니발라이제이션이 발생하여 생산량이 모두 줄어드는 것인데, 유정 개발의 밀집에 따른 카니발라이제이션으로 비용 상승과 생산량 저하가 발생한다는 점이 셰일오일 업계에서 충분히 알려져 있지 않아 문제가 개선되지 않고 있는 것이 현실임
▸ 게다가 지금처럼 서로 근접해 셰일오일 유정이 개발되면, 수압균열파쇄법(fracking, 프래킹)이라는 고유 기술을 쓰는 셰일개발은 지하수 오염 등 환경 문제를 더욱 키우게 됨
◾ 이상 미국의 셰일산업이 안고 있는 3가지 과제는 모두 자력으로 해결하기 어려운 것으로, 에너지 관련 정책을 수립할 때 미국 셰일산업의 붕괴를 염두에 넣을 필요가 있음
▸ 미국 셰일오일 산업은 삼중의 개미지옥에 빠진 상황으로 당면 과제를 해결하고자 몸부림치면 칠수록 더 깊이 늪에 빠지는 형국인데, 특히 자원량의 한계는 물리적 한계로 해결이 불가능함
▸ 이 분야의 전문들이 미국 셰일오일 산업이 수년 내에 파탄날 수 있다고 경고하는 것은 그래서 당연한 것이며, 미국 셰일 산업이 파탄하면 이미 둔화되기 시작한 미국 경제의 악화를 가속화할 수 있고 결구 세계 경제에도 타격을 줄 수 있음
▸ 설사 셰일산업이 좀 더 버틴다 해도 미중 무역 마찰, EU 위기, 중국의 불안정 요소 등이 겹쳐 세계 경제가 침체기를 맞을 가능성이 대두되고 있는데, 그렇게 되면 석유 수요가 감소해 유가가 하락하며 결국 셰일산업은 곤경에 처할 수밖에 없음
◾ 셰일산업에 닥칠 큰 변화는 대체애너지나 신재생에너지 산업에도 영향을 미칠 수밖에 없는데, ‘그리드 패리티’를 낮추기 위한 기술 혁신에 보다 박차를 가해야 하는 과제를 안게 되었음
▸ ‘그리드 패리티(grid parity)'는 대체에너지의 생산 단가가 화석연료를 이용한 발전 전력을 구매하는 가격과 같거나 낮게 되는 것을 의미함
▸ 신재생에너지 기술의 지속적 발전에도 불구하고 예상보다 그리드 패리티 달성 시점이 계속 지연되고 있는 데에는, 무엇보다 셰일오일의 등장이 큰 변수로 작용하였음
▸ 그리드 패리티는 석유 매장량이 한계가 있다는 소위 ‘오일 피크(oil peak)'론에 근거해 유가가 낮아질 수 없다는 것을 가정하는 면이 있는데, 셰일오일이 등장함에 따라 매장량이 극적으로 늘어날 것이란 기대가 생겼으며 실제 유가하락에도 기여했기 때문
▸ 이런 면에서 셰일오일이 한계를 맞이하고 있음을 보여주는 징후가 나타나는 것은 신재생에너지 산업에는 호재로 작용할 수 있음
▸ 그러나 세계 경기 하강 국면이 예상되고 있기 때문에, 유가를 상승시킬 압력 요인이 없다는 점은 셰일오일이 없어도 그리드 패리티 달성이 여전히 어려울 수 있음을 시사함
▸ 또한 국제유가는 세계 경기뿐 아니라 다양한 요인에 의해 등락 폭이 심하기 때문에, 대체에너지 및 신재생에너지 산업은 기회가 왔을 때 경제적 관점에서 화석연료 에너지의 합리적 대안이 될 수 있음을 증명하기 위해 기술 혁신을 지속해야 할 필요가 있을 것임
