"수압파쇄(Hydraulic fracturing)로 인한 수질오염 위험" - 류권홍 원광대 법학전문대학원 교수

수자원 고갈 문제 발생

수압파쇄 사용 화학물질 사용 종류 미공개



수압파쇄(Hydraulic fracturing) source en.skifergas.dk

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  미국을 중심으로 셰일가스 개발은 혁명이라 불릴 정도의 변화이지만, 그 개발을 위한 수압파쇄는 대기오염, 온실가스 배출, 소음, 수자원 고갈과 오염 그리고 지반침하 등 여러 가지의 환경문제를 발생시킨다. 그 중 가장 심각히 논의되는 수자원 관련 문제는 다음과 같다.

 
석유와 가스 개발업계는 심각한 문제가 아니라고 주장하고 있으나 사실 가장 논쟁이 많은 부분이 수자원과 관련된 문제이다. 수압파쇄는 상당한 양의 물이 필요하기 때문에 수자원 고갈의 문제가 우선 제기된다. 

수압파쇄 방식을 사용하는 유정 하나에 사용되는 물의 양이 약 100만에서 500만 갤런(약 20,000㎥)에 이른다. 한편 미국 서부 텍사스의 이글 포드(Eagle Ford)에서 셰일가스의 생산에 사용되는 물의 양은 2010년 중반 이후 1만8500만㎥에서 1만3600㎥로 감소하는 추세를 보이고 있다.  

물 소비량이 줄게 된 가장 큰 원인은 재활용(Recycling)의 활성화이다.

수압파쇄에 필요한 물들은 대부분 지표수, 지하수 또는 인근지역에서 트럭을 통해 수송된다. 수압파쇄를 위해 약 1만5000㎥의 물이 필요하다면, 대당 약 30㎥의 적재량을 가진 500대 정도의 트럭에 의한 수송이 필요하게 된다. 

특히 수자원이 부족한 지역에서의 수압파쇄는 광범위하고 심각한 환경문제가 발생할 수 있다. 지하수면이 낮아지면, 생물다양성이 파괴되며 해당 지역의 생태계까지 파괴될 수 있다. 동시에 해당지역에서의 농업에 심각한 타격이 발생하게 된다. 

중국의 타림분지(Tarim Basin)는 막대한 셰일가스층이 존재하지만 물이 부족한 지역이기 때문에 이를 개발하기 어려운 반면, 시츄안분지(Sichuan Basin)는 상대적으로 물이 풍부하기 때문에 그 개발 가능성이 크다. 즉 수압파쇄는 물이 핵심이라는 것이다.

수량과 별도로 수자원에 대한 오염문제가 논의되는 데 사고로 인한 시추이수, 파쇄이수 등 유체나 고체물질의 유출, 불완전한 시멘트 접착 면을 통해 파쇄이수 또는 염수 등의 지하 대수층으로 유출, 생산 지역과 대수층 사이의 암반을 통해 발생하는 탄화수소 또는 화학물질의 유출, 불충분하게 처리된 폐수의 지하 또는 심층 지하 폐기 등이 그 중요한 내용들이다. 

물론 이런 수질오염이 비전통자원의 개발에서만 발생하는 것은 아니다. 기존의 전통적인 방식에 의한 석유·가스의 개발에서도 발생한다. 다만 그 차이점은 비전통적 개발방식과 전통적 개발방식의 차이로 인해 오염의 발생가능성이 높아지고 또한 효과가 더 넓고 크다는 것이다. 

수질오염과 관련 반드시 논의되어야 할 문제점이 수압파쇄 과정에서 사용되는 화학물질에 관한 것이다. 화학물질이 혼합된 액체를 고압으로 지하에 주입하는데 그 이유는 지하 암석층에 틈을 만들어 석유 가스의 이동을 가능하게 하며, 석유 가스의 흐름을 원활하게 만들기 위해서이다. 

화학물질의 양은 전체의 0.5% 이하이기 때문에 그 양이 미미할 수 있으나, 어떤 화학물질이 사용되고 있는지 정확하게 공개되지 않고 있는 점, 화학물질들이 어떤 작용을 통해 환경에 유해한 영향을 미칠지 정확하지 않다는 점 등으로 인해 많은 우려의 대상이 되고 있다. 

대표적인 화학물질로는 점성을 높이기 위한 구아검(Guar Gum), 결합을 강화하는 지르코늄(Zirconium) 또는 붕소(Boron), 윤활유 등이 있다.  

마지막으로 문제되는 것이 환류수의 처리(Flowback Water)이다. 일단 수압파쇄를 위해 투입된 물의 1/4에서 1/3 정도가 다시 육상으로 되돌아오는 데, 이 물은 상당히 짠 성질을 가지고 있기 때문에 이를 그대로 재사용하는 것이 원칙적으로 불가능하다. 따라서 그 재사용을 위해 일정한 처리를 거칠 필요가 있다.  

이런 문제를 다루기 위해 최근 미국 내무부는 연방정부와 인디언 토지에서 시행되는 수압파쇄에 대한 원칙을 발표했다. 셰일가스 또한 그 이면에는 환경침해라는 불편한 진실이 있는 것이다. 
에너지경제ekn@ekn.kr 

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