연일 지속되는 한파에 도시가스를 이용한 난방도 늘어나고 있습니다. 도시가스는 난방뿐만 아니라 온수용, 취사용으로도 사용되며 우리에게 편리한 일상을 만들어줍니다. 1970년대부터 보급되기 시작한 우리나라 도시가스의 전국 보급률은 약 84.7%(2021년, 통계청)에 달합니다. 약 2,100만 가구가 사용하는 보편적인 에너지 서비스라고 할 수 있습니다.

도시가스의 연료로는 주로 천연가스가 사용됩니다. 천연가스는 지하에서 자연적으로 생성돼 기체 상태로 매장된 무색무취의 가스를 말합니다. 메탄(CH4)이 주성분으로 질소, 황화수소, 탄소 등 미량의 불순물을 함유하고 있지만 이를 제거한 뒤 에너지원으로 활용할 수 있습니다.

우리 집을 데우는 도시가스 연료, 천연가스

천연가스는 해저분지에서 주로 동식물성 플랑크톤들의 퇴적물이 공기가 차단된 상태에서 열과 압력을 받아 생성된 것으로 추정됩니다. 과거에는 기체를 수송·저장하는 것이 어려워 대부분 활용되지 못하고 태워졌습니다. 1900년대가 되어 수송·저장 기술이 발전되며 천연가스도 에너지원으로 사용될 수 있게 됐습니다.

천연가스는 도시가스뿐만 아니라 전력 생산, 산업체의 연료, 운송 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 특히 석탄, 석유 등에 비해 이산화탄소(CO₂)와 유해물질 배출이 적고 에너지 효율이 높아 에너지 전환 시대에 더욱 주목받고 있습니다.

또한 탄소포집·저장(CCS) 기술을 접목한 저탄소 천연가스는 안정적으로 넷제로 달성을 견인할 수 있는 현실적인 대안으로 꼽힙니다. 탄소중립을 달성하기 위해 확대되고 있는 재생에너지의 간헐성·변동성을 보완할 수 있기 때문입니다.

천연가스가 우리 일상으로 오기까지 많은 과정을 거칩니다. 천연가스의 생산·수송·소비는 업스트림(Upstream), 미드스트림(Midstream), 다운스트림(Downstream) 세 단계로 구분할 수 있습니다.

천연가스가 생산되기까지, 업스트림

업스트림은 매장된 천연가스를 찾고 생산하는 과정입니다. 탐사·개발·생산까지의 과정이 모두 업스트림에 해당합니다.

천연가스는 주로 육상이나 해상의 대륙붕에서 발견되는 경우가 많습니다. 지질학자, 지구물리학자 등 전문기술을 보유한 탐사팀이 천연가스를 포함할 수 있는 지하 구조를 발견하기 위하여 고도로 발전한 기술과 장비를 통해 지질조사와 물리탐사를 진행합니다. 이를 통해 지하구조를 확인하고, 매장량을 평가합니다.

본격적인 천연가스 매장 여부 확인은 시추를 통해 이뤄집니다. 시추기(Rig)라고 불리는 시추전용 장비를 이용해 지하에 구멍을 뚫어 실제 가스 매장 여부를 확인하는 탐사시추 작업을 수행합니다. 이를 통해 가스가 있는 것이 확인되면 매장량과 생산성을 확정하는 과정을 거칩니다. 충분한 경제성이 확인되면, 생산을 위한 시설물을 설치하고 생산정들을 뚫는 개발단계로 진입하고, 이후 생산이 시작됩니다.

업스트림 단계는 긴 시간과 막대한 투자금이 필요할 뿐만 아니라 탐사 후 실제 생산까지 이뤄지는 확률이 10% 미만에 불과합니다. 탐사를 통해 천연가스를 발견한 뒤에도 구조, 매장량, 판매처를 비롯한 경제성 문제로 실제 생산에 이르지 못하는 경우가 절반에 이를 정도로 어렵습니다.

탄소중립 달성을 위한 핵심기술로 지목받는 CCS도 이 과정에서 이루어집니다. CCS(Carbon Capture and Storage)는 천연가스 생산 시 발생되는 이산화탄소를 포집해 저장하는 기술입니다.

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천연가스의 운송과 저장, 미드스트림

미드스트림은 생산과 소비를 연결하는 중간 단계로 정제 및 운송 전반을 지칭합니다.

천연가스는 채굴된 뒤 지상 또는 해상 플랫폼에서 질소, 황화수소, 이산화탄소 등의 불순물을 제거하는 과정을 거치게 됩니다. 정제된 천연가스는 기체 그대로 운송되거나 압축 및 액화되어 운반되는데, 운반과 저장 방법에 따라 PNG(Pipeline Natural Gas, 배관천연가스), CNG(Compressed Natural Gas, 압축천연가스) LNG(Liquefied Natural Gas, 액화천연가스) 등으로 구분할 수 있습니다.

천연가스의 종류가 궁금하다면? (바로가기)

우리나라로 들어오는 천연가스는 LNG 형태입니다. LNG는 기체 상태의 천연가스를 영하 162도의 초저온으로 냉각해 액화시킨 것으로, 기체일 때보다 부피가 600분의 1로 줄어 장거리·대규모 운송에 적합합니다.

LNG선으로 운반된 천연가스는 LNG터미널에 도착하게 됩니다. LNG터미널은 LNG를 선박에서 저장탱크로 하역·저장한 후 천연가스로 기화시켜 공급처로 보내는 송출 설비 등을 갖추고 있습니다.

천연가스를 최종 소비자에게 전달하는 다운스트림

다운스트림은 천연가스를 최종 소비자에게 전달하는 과정 전반을 일컫습니다.

액화된 천연가스, 즉 LNG는 재기화 과정을 거치게 됩니다. 온도가 낮아(영하 162도) 발전소나 일반 가정에서 바로 사용하기 어렵기 때문입니다. 기화된 천연가스는 배관망을 통해 PNG 형태로 발전소, 산업체, 가정 등으로 공급되어 전기 생산 원료, 냉난방 연료 등으로 사용됩니다.

지금까지 천연가스가 우리에게 도착하는 과정을 함께 살펴보았습니다.

우리나라는 에너지원의 약 95%를 수입에 의존하고 있는 대표적인 에너지 수입국입니다. 특히 LNG의 경우 중국, 일본에 이어 전 세계 3위 수입국으로 이름을 올리고 있습니다. 이중 해외 자원개발을 통해 국내로 직도입하는 물량은 5% 수준에 그치는 실정입니다. 에너지 수입 의존도가 높을수록 국제 에너지 시장 변동에 큰 영향을 받기 때문에, 안정적인 에너지 확보는 곧 국가 안보와도 직결된다고 할 수 있습니다.

SK E&S는 안정적인 LNG 공급을 위해 2012년부터 해외 LNG 개발사업을 추진하며 국내 에너지 안보에 기여하고 있습니다. 국내 최초로 LNG 밸류체인을 완성하고, 연간 400만 톤의 천연가스를 직도입하고 있는 국내 최대 민간 LNG 사업자로 자리매김하고 있습니다. 가스전 개발과 더불어 보령 LNG터미널 운영, LNG 발전사업에 이르기까지 천연가스의 개발·운송·최종 소비 단계를 아우르는 사업을 진행하고 있습니다.

뿐만 아니라 SK E&S는 에너지 전환 시기에 맞춰 저탄소 LNG 생산을 추진하고 있습니다. 현재 개발 중인 호주 바로사 가스전에 CCS 기술을 적용해 친환경성과 지속가능성을 확보해 나간다는 계획입니다. 이를 기반으로 2026년부터 블루수소 생산에 나서며 국내 수소 생태계 구축에도 앞장설 예정입니다. LNG 사업역량과 인프라를 바탕으로 책임있는 에너지 기업으로 도약하는 SK E&S에 많은 관심과 응원 부탁드립니다.