작성자: 이명헌 대표이사

셰일가스를 시추하는 데 있어서 수평시추법과 수압파쇄법 (fracking)이 적용된다. 채굴 파이프를 수직으로 2~4㎞ 내린 이후 가스전과 맞닿는 표면적을 최대화시킴으로써 생산성을 높이기 위하여 수평으로 1.5㎞ 삽입하여 물 (90.6%)·모래 (8.95%)·화학약품 (0.44%)의 혼합액을 500~1000기압의 고압으로 분사해 암석층에 균열을 내어 암반 내 가스를 파이프를 통해 뽑아내는 방식이다. 2011년 4월 현재 확인된 세계 셰일가스 총 매장량은 187.5조㎥이며, 중국과 미국이 36.1㎥와 24.4㎥로서 각각 1,2위를 차지하고 있는 가운데 아르헨티나, 멕시코, 남아공, 캐나다 등의 순으로 그 뒤를 잇고 있다. 중국은 2009년 12월 쓰촨 지역에서 첫 시공을 한 이후 전역에 70여개의 셰일가스전을 개발했으나 이는 미국의 4만여 개에 비하면 걸음마 수준이다. 1개 시추공을 개발하는 데 일반적으로 하루 1만t의 물이 필요하게 되는데 물이 부족한 서부지역에 셰일가스가 주로 분포되어 있는 중국의 관건은 물을 적게 사용하는 시추기술을 개발하느냐에 달려있다. 셰일가스를 채굴할 때 가스와 함께 섞여 나오는 원유를 셰일오일이라고 하는데 셰일오일 매장량이 가스매장량과 반드시 비례하지 않는다. 셰일가스 매장량 1위 중국은 셰일오일 매장량에서 320억배럴로 3위이며, 셰일가스 매장량 세계 10위에도 들지 못한 러시아가 750억배럴로 셰일오일 매장량 1위를 차지하고 있다. 한편 셰일가스를 시추하는 과정에서 수압파쇄 화학물질 사용으로 발생하는 지하수 오염, 지진 유발, 과도한 수자원 사용 등의 환경오염 문제로 인하여 독일, 프랑스, 남아공, 캐나다 동부지역 등에서는 셰일가스 개발을 엄격히 제한하고 있으며 미국에서도 환경보호단체를 중심으로 이를 반대하는 목소리가 커지고 있다. 한 SCIENCE 논문에서는 2008년 이후 5년 동안 발생한 지진 빈도가 지난 30년간 지진 발생 빈도의 40배에 이르고, 특히 오클라호마주에서는 리터 규모 3이상의 지진이 2013년 109차례에서 2014년 585차례로 급증하는 현상이 셰일가스 개발과 무관하지 않음을 주장하였다. 
  셰일 가스는 모래, 진흙이 쌓여 만들어진 퇴적암층의 미세한 틈새에 분포해 있는 비전통 천연가스로서 유전이나 가스전 형태로 한곳에 모여 있는 기존 가스와 구분되며 채굴방법도 다르다. 셰일가스의 성분은 70~90%를 차지하고 있는 메탄과 석유와 비슷한 성분의 콘덴세이트 (Condensate)와 에탄으로 구성되어 있다. 셰일가스의 존재는 1800년대부터 알려졌으나 채굴상의 어려움으로 1970년대 들어서야 기업 차원에서 개발이 시작된 이후 1980년대부터는 미국 정부와 민간 기업 간 공동연구가 진행되어 왔으며 그리스계 미국 이민자인 조지 미첼 (Mitchell)이란 채굴업자가 10여 년 동안 노력 끝에 1998년 상용화에 성공한 후 물을 사용하는 신기술이 도입되어 시추 비용이 70% 이상 절감되었다. 셰일오일 한 개의 유정을 개발하는 데 소요되는 비용은 전통원유의 1∼3백만 달러보다 3배정도 많은 5~9백만 달러이다. 2000년대 중반 고유가 시대를 맞으면서 미국에서는 본격적인 채굴이 이루어졌으며 특히 유가가 배럴당 100달러 전후 수준에서 유지된 2011년 이후 급격히 확대되었다.
  2010년 이후 셰일오일을 본격적으로 생산한 미국은 2018년 일평균 원유생산량을 1,090만 배럴로 증가하면서 2월과 8월에는 하루 원유생산량 기준으로 각각 기존 2위 사우디와 1위 러시아를 차례로 밀어내고 세계 최대 산유국에 올랐다. 이중 셰일오일은 약 59%인 650만 배럴로 추산되었으며, 2019년 6월에는 원유 일일 생산량이 1,200만 배럴을 초과한 것으로 집계되었다.(EIA). IEA는 미국 셰일오일 생산량이 2025년에는 하루 920만 배럴에 달할 것으로 분석하고 있다. 셰일오일 산업은 생산, 투자, 고용, 무역수지개선 측면에서 서브모기지(Subprime Mortgage) 사태로 금융위기에 처한 미국의 경제성장과 경기회복을 견인했다는 평가이다. 2005~2014년 기간 동안 석유채굴업의 생산 연평균 증가율은 12.9%로서 제조업 전체 생산증가율 1.1%를 훨씬 능가하였으며, 취업자 수는 연평균 5.2% 증가하고 임금소득 총액은 2배 이상 늘었다 (Federal Reserve Bank; FRB). 2014년 원유 수입량은 일평균 9.2백만 배럴로서 2005년의 2/3 수준으로 감소하며 석유 자급률은 역대 최고 수준인 73.4%를 기록하였다 (EIA). 2016년부터는 1975년 1차 석유위기 이후 제한했던 석유수출이 본격 허용되면서 셰일오일의 확대 생산으로 2019년 3월 하루 원유생산량의 1/3에 가까운 360만 배럴이 수출되었다. 
  셰일오일이 유가 급락에 일조한 2014년부터 미국 셰일오일 채굴산업의 현황과 발전과정을 살펴보기로 하자. 미국 셰일오일 산업은 페르미안 (Permian), 바켄 (Bakken), 이글퍼드 (Eagle Ford) 지역 등을 중심으로 크게 발전하고 있다. 세계경기의 지속적인 침체와 중국 경제성장 둔화의 여파로 원유의 수요량은 감소되는 상황에서 셰일오일 공급이 증가함으로써 유가는 하락하는 양상을 보였다. 이에 OPEC는 미국 셰일 기업의 원유 시추의 채산성 악화를 유도하고 원유 시장점유율을 방어하기 위하여 사우디아라비아를 중심으로 UAE, 쿠웨이트 등 일부 국가들이 감산 합의를 거부함에 따라 유가는 2015년 배럴 당 40달러 아래로 급락하였다. 사우디의 알리 알나이미 석유장관은 2014년 12월 22일 사우디 국영신문과의 인터뷰에서 “유가가 배럴당 20달러로 떨어져도 기존의 시장점유율을 다른 나라에 내주지 않겠다.”라고 말했다. 사우디가 감산정책에 반대하는 이유는 1980년대 중반 유가하락 시 원유 생산량 감축정책이 비OPEC지역인 북해 유전에서의 원유 공급의 증가로 유가 상승이 여의치 않자 감산정책을 철회한 경험이 있어서 유가 견인을 위해서는 당장 감산하는 것보다 장기적으로 시장점유율을 고수하는 것이 효과적이라는 교훈을 얻었기 때문이다. 이밖에 OPEC가 감산을 결정하더라도 사우디를 제외하고 다른 나라들의 감산 규모가 대내외 사정 상 크지 않을 가능성이 많기 때문에 사우디 혼자 시장점유율을 낮추고 손해를 감수할 까닭이 없다는 견해도 상존한다. 특히 핵개발 의혹으로 그동안 국제사회의 제재를 받아온 이란, 이슬람 과격 무장단체 IS와의 전쟁경비를 충당해야 하는 이라크, 외화수입의 97%를 석유수출에 의존하는 국가부도 직전 상황의 베네수엘라 등은 유가하락으로 경제적 어려움에 직면해 있지만 오히려 증산을 해야 한다는 입장이다.
  유가 수준 배럴당 60~90달러 정도를 셰일오일 생산의 평균 손익분기점으로 보고 있는데 EIA와 모건스탠리는 65달러 (최저 51달러), 골드만삭스는 80~90달러 정도를 추정하였다. 2014년 하반기부터 유가가 급락하면서 석유채굴업의 비중이 큰 미국 광업의 성장성과 수익성이 크게 둔화되었는데 2014년 4분기 매출액 증가율은 –8.1%의 큰 폭으로 하락하였으며 당기순이익은 166억 적자를 기록하였다.
  2015년 들어 미국 주요 셰일가스 생산지의 시추설비 수와 오일 생산량이 하락세로 전환되어 미국 전체 오일 생산량은 감소하였으나 드릴날, 실시간 원격조정 등 석유 시추의 기술 발전으로 굴착시간의 단축과 굴착거리의 확대를 통하여 시추설비 당 셰일오일 생산량은 증가하였다. 미국 셰일오일 업체 EOG 리소시스 (Resources)는 2015년 시설투자비를 40%가량 줄였지만 생산량은 3% 감축에 그쳤고, 또 다른 셰일업체 헤스 (Hess)는 투자를 14% 감소하였으나 생산은 오히려 12% 증가하였다. 미국 셰일오일 기반을 고사시키려고 석유 증산을 거부하며 저가경쟁을 벌이고 있는 OPEC의 전략적 행위에 대응하여 미국 셰일가스 산업은 기업 간 M&A를 통한 규모의 경제를 확보하고 지속적인 기술 개발을 추진함으로써 셰일원유의 채굴단가를 계속 하락시키며 경쟁력 제고를 도모하였다. 특허청 자료에 의하면 세계 지적재산권기수 (WIPO) 산하의 다자간 특허협력조약 (PCT) 출원 가운데 셰일가스 시추 및 굴착 관련 출원이 매년 증가세를 보이고 있다. 특히 2014년 PCT 출원은 전년 대비 33.8%의 증가율을 기록하였다.   
  유가가 배럴당 75달러 이하로 떨어지면 미국 셰일오일 업체는 채산성 악화로 오래 버티지 못할 것으로 예상되었다. 미국 셰일오일 산업은 원유 매장량뿐만 아니라 생산원가에서도 배럴당 평균 27달러에 불과한 OPEC 중동국가에 상대가 되지 못하기 때문이다. 저유가로 인하여 2015년 몇몇 중소업체가 파산신청을 하며 셰일오일 업체 대부분이 상당한 손실을 입기는 했지만, 비용절감을 위하여 유가가 회복될 때까지 추가 시추를 보류하고 대신 생산성 향상을 통하여 채굴량을 늘리는 등 시장변화에 유연하게 대처하였다. 
  당시 미국 셰일개발업체 대부분이 중소규모이며 200여개에 달하였다. 신규 진입업체의 경우 오랫동안 저유가를 감당하는 것이 어렵겠지만 이미 시추 설비나 시설 인프라에 투자한 기존 업체들은 상당기간 버틸 여력이 있었다. 이처럼 셰일오일 생산업체별 손익분기점의 편차가 심하고 이들 업체들 가운데 실제 가격 경쟁력이 있는 곳이 어느 정도인지 파악하기가 쉽지 않은 상황에서 셰일오일 생산을 중단시키는 유가를 예측하는 데는 현실적 한계가 존재하였다. OPEC 내에서도 국가 간 원유에 대한 생산원가의 편차가 크고 재정의존도도 상이하기 때문에 이들 국가 사이에 저유가 정책에 대한 통일된 목소리를 내기가 어려운 형국이었다. OPEC에 대한 행위분석은 다음 절에서 살펴보기로 한다. 저유가에 가장 취약한 경제구조 하에서 심각한 재정위기에 직면한 국가는 베네수엘라, 나이지리아, 이란, 이라크 등이다. 경기침체에서 좀처럼 벗어나지 못하고 있는 세계 2위 산유국이면서 비OPEC 국가인 러시아의 대응도 유가 동향을 예상하는 데 고려해야 할 변수로서 러시아는 배럴당 60달러로 떨어져도 감산하지 않겠다며 일단 저유가에 대하여 OPEC와 같은 기조를 유지하였다. 
  에너지 글로벌 메이저 기업들도 셰일오일 생산에 관심을 보이며 적극적으로 뛰어들고 있다. 엑손모빌(Exxon Mobil)은 2017년 텍사스와 뉴멕시코 주에 걸쳐있는 미국 최대 셰일오일 채굴지역인 페르미안 분지의 생산업체를 56억불을 들여 인수하였다. 비피(BP)와 쉐브론(Chevron)도 대규모 투자를 통하여 페르미안지역 셰일오일 개발에 나섰다. [그림 6.1]에서 나타난 것처럼 셰일오일 생산단가는 배럴당 40달러 이하로 하락하여 사우디를 제외한 OPEC 산유국의 평균 생산단가에 근접해가고 있는 상황이다. 미국 에너지컨설팅 업체인 라이스타드(Rystad) 평가에 따르면 셰일오일 생산 기술혁신과 채굴량의 확대로 미국 셰일 개발 프로젝트의 40%가 서부 텍사스 중질유(West Texas Intermediate: WTI) 유가 기준으로 배럴당 45달러 선에서 채산성이 있는 것으로 조사되었다. 심지어 일부 셰일오일 자산 가운데 19달러 유가에서 채굴 손익분기에 도달하는 사례도 확인되었다.   
  미국 셰일오일업체들이 기술개발과 경쟁력 제고를 통하여 지속적으로 채굴비용을 낮추고, 러시아, 중국 등 대규모 셰일오일을 보유한 기타 국가들에서도 본격적으로 셰일오일의 시추가 이루어질 경우 유가에 대한 OPEC의 영향은 축소되며 세계 석유시장의 카르텔체제를 와해시키는 계기가 될 수 있을 것이다. 유가가 상승하면 셰일오일 공급을 확대하여 유가상승에 제동을 걸고 유가가 하락하면 셰일오일 생산을 감축하여 유가의 추가하락을 억제하는 역할을 하게 된다.
  OPEC는 2019년 미국의 셰일오일을 견제하기 위하여 러시아, 바레인, 멕시코, 오만 등을 포함한 비OPEC 산유국 10개국과‘느슨한 결합’의 협력관계를 공식적으로 추진하였다. 사실 이들은 2016년 감산 때부터‘OPEC 플러스’라는 이름으로 협력해왔으며, 2018년 감산합의를 이끌어내기도 하였다. 사우디는 재정균형을 위하여 배럴당 80달러 이상의 유가상승을 원하고 있다. 하지만 미국 트럼프대통령은 이들의 유가 담합행위를 강력히 비판하고, OPEC 내부에서도 일부 회원국을 중심으로 반대 의견을 표시하고 있다. 특히 이란은 사우디와 러시아 두 나라가 조직의 지배적인 권한을 행사할 것을 우려하고 있다.