독도 ‘150조 가치 천연가스’ 아세요?

독도에 대한 일본의 도발이 좀처럼 수그러들지 않고 있다. 지난 4월에는 ‘독도 주변 수로 조사’를 이유로 해상보안청 소속 해양탐사선을 우리 측 한·일 배타적경제수역(EEZ)에 출동시키겠다고 엄포를 놨다. 이번에는 7월로 예정된 우리나라의 독도 주변 해류 조사에 딴죽을 걸고 나섰다. 겉으로 드러난 일본의 속셈은 독도를 분쟁 지역화해 EEZ 협상을 좀 더 유리하게 이끌자는 것이다. 하지만 속내를 들여다보면 차세대 에너지원 중 하나로 꼽히는 ‘가스 하이드레이트(gas hydrate)’를 둘러싼 치밀한 계산이 깔려 있다는 목소리도 높다. 도대체 가스 하이드레이트가 뭐기에 일본이 이처럼 과욕을 부리고 있는 것일까. 편집자 '천연가스와 물이 결합해 형성된 고체의 물질. 메탄이 주 구성성분이기 때문에 ‘메탄 하이드레이트’라고 불리기도 한다. 또 드라이아이스와 외관상 유사해 ‘불타는 얼음’이라고 불리기도 한다. 1㎥로 164㎥의 천연가스를 만들어 낼 수 있다’ . 가스 하이드레이트에 대한 이런 물리적 정의만 놓고 보면 그 중요성을 쉽게 알 수 없다. 그냥 차가운 돌덩어리 수준에 불과하다. 그러나 가스 하이드레이트의 경제적 가치를 따져 보면 외관상 비슷한 드라이아이스와는 비교가 되지 않을 정도의 ‘황금 덩어리’라는 것을 알 수 있다. 가스 하이드레이트는 주로 시베리아와 알래스카 등지의 영구동토 지역과 수심 300m 이상의 심해저 퇴적층에 광범위하게 분포돼 있는 것으로 파악되고 있다. 문제는 매장량이다. 가스 하이드레이트 안에 들어 있는 메탄가스의 추정량은 우리가 흔히 도시가스로 접하고 있는 액화천연가스(LNG)로 계산할 경우 약 10조t에 달한다. 전 세계가 5000년 이상 사용할 수 있는 어마어마한 양이다. 막대한 매장량만 놓고 봐도 미래의 에너지원으로 꼽히는 이유를 알 수 있다. 특히 영국의 오일 메이저인 BP사가 조사한 바에 따르면 현재 에너지원으로 각광받고 있는 석유는 40년, 천연가스는 60년, 석탄은 210년이면 고갈될 것으로 전망하고 있다. 차세대 에너지원으로 부각되고 있는 가스 하이드레이트 개발의 중요성이 주목받고 있는 이유다. 여기에다 기존에 개발 중인 풍력이나 조력, 태양열 등 다른 대체 에너지원의 경우 개발하더라도 에너지 유통설비를 새로 만들기 위해서는 막대한 예산이 소요된다. 그렇지만 가스 하이드레이트는 메탄만을 추출, 천연가스 설비를 대체해 사용할 수 있기 때문에 경제성이 뛰어나다는 장점이 있다. 또 주로 표층 부근에 분포하고 있어 개발이 용이하다는 점과 청정 에너지라는 점, 분포지역이 기존 석유 등 화석연료에 비해 편중되지 않았다는 점 등에서 미래의 에너지원 중 개발 가치가 우수한 것으로 꼽히고 있다.
일본 자국 매장량 400년 사용 가능 물론 가스 하이드레이트가 장점만 있는 것은 아니다. 가스 하이드레이트의 주성분인 메탄이 연소할 때 발생하는 이산화탄소가 그대로 대기에 방출될 경우 온실효과의 주범으로 알려져 있는 이산화탄소에 비해 21배의 온실효과를 가져올 수 있는 위험요소도 있다. 또 가스 하이드레이트 해리[분자나 결정이 분자보다 작은 원자단(原子團) 또는 이온 따위로 분해되고, 상황에 따라서는 반대로 진행하기도 하는 현상]로 인해 메탄가스가 추출되면 기존의 해저퇴적층이 붕괴될 수도 있다. 석유 및 가스 시설, 해저케이블 등의 해저시설물이 파괴될 수도 있고, 자연 생태계의 파괴도 야기시킬 수 있다는 얘기다. 이 같은 치명적 문제점 때문에 가스 하이드레이트의 존재가 확인됐음에도 불구하고 아직까지 확실한 개발·생산기술이 확립돼 있지 않은 게 현실이다. 이와 관련, 전 세계적으로 광범위한 대책 마련이 진행되고 있다. 김일수 박사(한국지질자원연구원)는 “과학자들 사이에서 21세기 최대의 발견이라 여겨지는 가스 하이드레이트가 일부 문제점이 있는 것은 사실”이라며 “하지만 인류의 과학기술 발달 속도를 감안할 때 조만간 실효성 있는 생산기술이 확립될 것으로 기대된다”고 밝혔다. 그렇지만 우리나라 입장에서는 하이드레이트와 관련해 일본의 현주소를 아는 게 더 중요할 수 있다. 독도를 탐내는 이유를 짐작할 수 있기 때문이다. 가장 주목할 점은 일본의 가스 하이드레이트 매장량이다. 현재 추정된 바에 의하면 일본의 하이드레이트 매장량은 연간 천연가스 사용량의 460배에 달하는 것으로 파악되고 있다. 천연가스 소비가 매년 늘어난다는 것을 감안하더라도 전 국민이 400년 이상 쓸 수 있는 에너지원인 셈이다.
일본보다 연구 15년이나 뒤져 더군다나 일본이 영유권을 주장하는 독도 인근 해역과 가스 하이드레이트가 묻혀 있는 것으로 추정되는 해역이 겹치는 것으로 알려지고 있다는 점이다. 한국가스공사와 한국지질자원연구원이 2000~2004년에 걸쳐 조사한 바에 따르면 울릉도와 독도 인근 해역에는 가스 하이드레이트가 6억t가량 매장돼 있는 것으로 분석됐다. 한국가스공사 관계자는 “물론 기초탐사를 통해서는 정확한 위치와 매장량을 알 수 없지만 일본이 영유권을 주장하는 독도 인근 해역에 가스 하이드레이트가 묻혀 있는 것은 거의 확실시된다”고 말했다. 아직까지 정확한 매장량과 위치를 모른다는 점이 오히려 일본이 독도를 포기할 수 없는 이유이기도 한 것이다. 여기에다 러시아 극동연구소의 연구자료와 미국 CIA의 정보분석에도 독도 인근 해역의 가스 하이드레이트 존재가 기록돼 있는 것으로 알려지고 있다. 특히 일본은 가스 하이드레이트에 대한 연구를 1970년대 말부터 시작했다. 일본지질조사소가 수행한 해저지질도 작성 사업과 일본 석유개발주식회사가 수행한 석유 탐사 사업이 바탕이 됐다. 처음으로 일본이 가스 하이드레이트의 시료를 확인한 것은 1989년과 1990년에 북해도 서부해역에서 이뤄졌다. 우리나라가 1996년에서야 기초연구를 시작한 것과 비교할 때 15년 이상이나 앞섰다. 일본이 연구를 시작한 후 가스 하이드레이트를 직접 눈으로 확인한 후에야 우리나라는 겨우 연구에 첫발을 뗀 셈이다. 여기에다 일본은 1995년 가스 하이드레이트 프로젝트를 포함하는 통상산업성 5개년 연구개발(R&D) 프로그램에까지 착수했다. 이 프로젝트를 위해 무려 5000만 달러를 쏟아부었다. 일본과 비교할 때 연구 수준이 미미하기는 하지만 우리나라 입장에서도 가스 하이드레이트는 절대 간과할 수 없는 에너지원이다. 독도 인근 해역에 묻혀 있는 6억t의 가스 하이드레이트는 국내 천연가스 소비량이 연평균 2000만t 정도인 점을 감안할 때 전 국민이 30년 동안 사용할 수 있는 엄청난 양이기 때문이다. 경제적 가치로 환산해도 1500억 달러(150조원)에 달한다. 특히 우리나라의 총에너지 수요는 2000년부터 2020년까지는 연평균 2.55%, 석유는 연평균 1.7% 증가할 것으로 예상된다. 석유가 부족한 부분은 가스로 대체돼야 하지만 현재의 계약상황을 고려할 때 2007년부터는 공급부족 심화가 예상되는 실정이다. 따라서 부족한 에너지원 확보라는 차원에서 독도 인근 해역의 가스 하이드레이트 확보 및 개발이 절실한 상황이라고 할 수 있다. 우리나라에서 가스 하이드레이트에 대한 본격적인 연구가 시작된 것은 2005년 7월이다. 한국지질자원연구원에 가스 하이드레이트 개발사업단이 산업자원부의 지원을 받아 발족돼 10개년 국책사업으로 수행되고 있기 때문이다. 또 정부는 2008년부터는 독도 해역 광물자원에 대한 정밀탐사를 시작해 가스 하이드레이트를 포함한 해양광물자원의 분포도를 작성하고 경제성 평가 모델도 개발할 예정이다. 하지만 전문가들은 여전히 가스 하이드레이트가 묻혀 있는 독도 인근 해역에 대한 조사 등 정부의 실질적 노력이 부족하다고 지적하고 있다. 올해 독도의 공시지가는 7억3779만9945원. 지난해 2억7296만6755원에 비해 두 배 이상 비싸졌다. 그렇지만 여전히 서울 강남의 아파트 한 채 값에도 미치지 못한다. 독도 밑에 묻혀 있는 가스 하이드레이트의 가치를 제대로 평가받는다면 강남구 전체를 열 개쯤 사고도 남지 않을까.

하이드레이트 이렇게 캐낸다

지금까지 천연가스 하이드레이트만을 대상으로 한 상업적 생산은 이뤄지지 않았다. 그렇지만 시베리아 등의 일부 지역에서는 천연가스 하이드레이트로부터 해리된 가스를 생산한 적이 있다. 현재까지 알려진 대표적인 개발방법은 크게 세 가지. 첫 번째는 감압법이다. 감압법은 말 그대로 인위적으로 압력을 낮춰 하이드레이트가 해리되도록 하는 방법이다. 두 번째는 열처리법. 열처리법은 증기 또는 열수(뜨거운 물)를 주입해 천연가스 하이드레이트 밑바닥의 온도를 올려 해리시킨다. 막대한 비용이 들고 지반이 침하될 우려가 있다. 마지막으로 억제제 주입법이 있다. 메탄올을 주입해 하이드레이트를 해리시킨다. 염화칼슘이 사용되기도 한다. 환경오염과 함께 메탄올 등이 대량으로 필요하기 때문에 비용문제가 있다.

하이드레이트 개발에 뒤지지 않으려면…

“전문 인력 양성과 지원 절실” 세계는 현재 고유가 시대 속에서 자국의 에너지 확보에 최선을 다하고 있다. 기존 화석에너지(석유, 석탄)의 고갈에 대비해 국가 정책적으로 대체에너지 확보에 혈안이 되어 있는 실정이다. 그중 하나의 에너지원으로 인지되는 것이 가스 하이드레이트다. 지역적 편중이 심하지 않고 수심 300m 이상의 해양에서는 어디서나 존재 가능하며, 막대한 양(104Gt)이 매장되어 있는 것으로 알려져 있기 때문이다. 이와 같은 이유로 이미 미국, 일본과 같은 선진국에서는 국가 에너지 정책의 일환으로 막대한 예산을 투자하고 있다. 우리나라의 경우 선진 국가(미국, 일본)에 비해 조금 늦게 시작됐지만 현재 정책적 지원하에 좋은 결과들을 만들어 내려 노력하고 있다. 하지만 선진국가에 비해 정부의 이해도 부족으로 인한 지속적인 정책 운영이 다소 미흡함이 있다. 정부는 현재 국내 가스 하이드레이트 관련 예산이 막대하다고 느낄지 모르지만 선진국가에서는 천문학적 금액을 투자하고 있음을 인지해야 할 것이다. 국가의 미래를 결정짓는 자원의 확보에 일반적 사업의 잣대를 통해 결과에만 치중하는 빠른 사업 판단은 세계적으로 가치 있는 자원에 대한 돌이킬 수 없는 결과를 가져올 수도 있다는 점을 인식해야 한다는 것이다. 초기단계이기 때문이기도 하겠지만 절대적으로 국내 가스 하이드레이트 전문 기술 인력이 부족하다는 점을 알아야 한다. 대학에서 이 분야를 전공하는 곳은 아주 극소수에 불과하다. 이렇게 전문 인력이 부족하다 보니 연구의 다양성이 결여되는 경향이 있다. 시급한 시기에 전문가들의 양성과 배제되어 있는 전문가들의 활발한 참여를 유도해야 한다. 정책적 방향에서 에너지 분야의 기술 인력 확보를 위한 신설 학과 추진과 다양한 연구 수행을 위한 과제의 다양성, 연구기관의 확대 등이 이뤄져야 할 것이다. 또 외국 전문가들의 국내 유입을 활발히 추진해 해외의 기술을 하루빨리 접목시켜 발전해 나가야 한다. 중국은 이공계열 출신의 전문가들이 개발사업을 추진함으로써 세계적인 에너지 강국으로 도약하고 있다. 그러나 우리나라의 현실은 아직도 행정관료 출신이 사업을 운영하기 때문에 전문적 분야의 완성도가 떨어지는 경향이 있는 것으로 생각된다. 가스 하이드레이트 사업은 일반적 에너지 사업과는 다른 성격으로 좀 더 전문적이고 선진적 기술이 필요하다. 그렇지만 구조적 모순으로 비전문가 집단이 사업에 참여하는 등 자칫 성공의 걸림돌이 될 수 있는 요인들이 있다는 점을 인지해야 한다. 인도는 2006년 6월부터 미국과의 정상급 협력을 통해 가스 하이드레이트를 시추하고 있다. 현재 상당히 좋은 가스 하이드레이트를 발견한 것으로 보도되고 있다. 이와 같이 말로만 국가적 에너지 정책을 토로할 것이 아니라 실질적 전문가를 활용해 국가 정상급의 강력한 에너지 확보 의지를 통한 국제협력을 통해 세계적 기술 확보에 심혈을 기울여야 할 때라고 생각한다. 대국민 홍보에도 활발한 활동이 필요하다고 생각된다. 이를 통해 국민의 관심과 참여를 유도해 국가적 에너지 자원 확보 및 에너지 강국으로 가는 길을 열어야 할 것으로 생각된다. 이렇게 사업이 수행될 때 꿈의 에너지 가스 하이드레이트는 미래의 에너지원으로 우리에게 다가올 것이다. 김일수 한국지질자원연구원 박사·ilsookim@knoc. co. kr

인터뷰ㅣ자연보호중앙연맹 이수광 총재

“학술적으로도 독도는 분명한 ‘우리 땅’”

“학술적으로도 독도가 우리 영토라는 점이 속속 드러나고 있습니다.” 이수광 총재(학술조사단장)는 각계 전문가와 함께 독도·울릉도에 대한 ‘자연실태종합학술조사’를 3년째 벌이고 있다. 독도가 우리 땅이라는 점을 분명히 하기 위해서다. 지난 6월(19~23일)에는 전국 9개 대학의 각 분야 전문가 30여 명과 함께 울릉도에 대한 학술조사를 마쳤다. 해양동물과 해조류, 미생물, 토양, 인류학, 조류, 지형·지질, 육상식물, 곤충, 대기환경 등 10개 분야에 대한 조사가 이뤄졌다. 김원(서울대), 박수인(강원대), 김형섭(강릉대), 이건형(군산대), 서영배(서울대), 배양섭(인천대), 이상돈(이화여대), 이종범(강원대), 전경수(서울대), 전상호(강원대) 교수 등이 참여했다. 2004년에는 독도(동도), 2005년에는 독도(동도)와 울릉도에 대한 조사를 이미 마쳤다. 내년 독도(서도)에 대한 조사를 완료하면 4년간 조사한 자료를 바탕으로 2008년 6월 독도·울릉도에 대한 종합학술세미나를 개최할 예정이다. “아직 최종 학술 보고서가 나오지는 않았지만 지금까지의 결과만 놓고 봐도 독도가 우리 땅이라는 점은 확실합니다. 독도의 해조류나 해양식물 등이 제주도와는 유사하지만 일본 시네마현의 오키도와는 전혀 다르다는 것이 밝혀지고 있기 때문입니다.” 보고서가 완성되면 학술적으로도 독도가 완전한 우리 땅이라는 점이 처음으로 확인된다는 의의가 있다. 특히 올 7월로 예정된 국립해양조사원의 독도 주변 해류 조사에 대해 일본이 순시선 출동까지 고려하는 상황을 감안하면 ‘국가의 몫’까지 해내는 민간차원의 쾌거인 셈이다. 내년 독도 서도 학술조사 때는 ‘대한민국 경상북도 울릉군 울릉읍 독도리 산 1-37번지’라는 동판을 독도에 설치할 계획이다. 혹시나 독도에 있는 ‘대한민국’이라는 돌비석이 풍랑에 씻겨 희미해져 일본이 자꾸 독도를 걸고 넘어지는 게 아닌가 하는 노파심 때문이다. “독도와 울릉도에 대한 마지막 학술조사(95년)가 이뤄진 지 10년이 넘게 흘렀습니다. 강산이 변할 만큼 세월이 지났기 때문에 우리 땅에 어떤 동·식물이 살고 어떤 변화가 있었는지는 우리가 먼저 알아야 합니다. 뭘 알아야 우리 땅이라고 자신있게 외칠 수 있지 않겠어요?”