셰일혁명으로부상한 Tight Oil, 유가안정역할커진다 셰일층개발기술혁신으로북미에서생산이늘어나고있는타이트오일은향후세계석유생산확대에크게기여할전망이다. 현재타이트오일의생산비용을고려할때타이트오일의생산확대가큰폭의유가하락을이끌기에는한계가있어보이지만상승을억제하는요인으로서는충분히작동할것으로예상된다. 이광우책임연구원 kwlee@lgeri.com 석유생산이정점을찍은후감소한다는 피크오일 (Peak Oil) 의대표사례로지목되던 미국에서원유생산이 39 년만에증가세로전 환됐다 (< 그림 1> 참조 ). 1 년에는 WTI 유가 1% 하락에도불구하고미국은주요산유국중 에서이라크에이어세계두번째로빠른석유 생산증가율 (8.9%) 을기록하면서세계최대 석유생산국으로발돋움했다. 최근들어서는메릴린치와삭소은행등 일부투자은행들이 년내에 WTI 유가가배 럴당 5 달러로까지하락할수있다는견해를 내놓았다. 석유생산확대세가이어지면서미 국내에서거래되는유가가절반가까이하락할 수있다는것이다. < 그림 1> 미국의석유생산 39 년만에증가세로반전 ( 석유생산, 백만 b/d) 8 6 4 19 19 194 196 198 1 자료 : EIA 미국이빠른석유생산확대를보이는데에 는비전통석유인타이트오일 (Tight Oil) 의역할 이크다. 타이트오일은셰일가스가매장된셰일 층, 즉모래와진흙이굳어진지 하퇴적암층에존재하는원유 다. 탄소함유량이많고황함량 이적은경질유이기때문에 LTO(Light Tight Oil) 라고지칭 되기도한다. 일부에서는셰일층 이라는매장위치를감안해셰일 오일 (Shale Oil) 이라부르기도 한다. IEA 와 EIA 등주요에너 지기관들은동식물의사체가원유로변하기전단계인케로젠 (Kerogen) 이주성분인오일셰일 (Oil Shale) 과오일셰일에열을가해합성석유로만든셰일오일을타이트오일과구분하고있다. 타이트오일의잠재력을평가하고중장기생산전망과이로인한국제석유시장파급효과를살펴본다. 타이트오일, 채굴기술혁신으로생산급증타이트오일생산이급증한배경에는채굴기술의발전이있다. 지하 km 이상의셰일층까지시추장비가수직으로내려간후수평으로파고들어가는수평시추법 (Horizontal Drilling) 과고압의액체를분사해암석에균열을내는수압파쇄법 (Hydraulic Fracturing) 이셰일가스에이어타이트오일로까지적용되면서타이트오일의생산단가가배럴당 5~8 달러로개선됐다. 이와함께개도국의고성장으로인해석유수요증가세가가속되는반면자원민족주의로인해석유공급은부진하면서빚어진 달러이상의고유가와미국이가진자원개발권리의토지소유자귀속, 독립계기업과자원벤처기업에게우호적인금융인프라등도새로운에너지개발을촉진하는기폭제역할을했다. 이로인해미국에서 9 년에 천 5백배럴 / 일에불과했던타이트오일생산량이 1 년 LG Business Insight 13 1 3 17
타이트오일은생산단가경쟁력을갖추고매장량도많아잠재력이높아보인다. < 그림 > 미국의석유생산확대, 타이트오일이견인 ( 백만 b/d) 7 6 5 4 3 1 9 11 1 자료 : EIA 타이트오일 전통석유 에는 백만배럴 / 일로 8 배급 증했다. 타이트오일을제외한 미국의원유생산량이최근 3 년 간 31 만배럴 / 일감소함에도불 구하고미국전체원유생산량 이 87 만배럴 / 일늘어났다 (< 그림 > 참조 ). 타이트오일의생산증 가탓에미국의석유생산감소 세가증가세로전환된것이다. 년부터 1 년까지미국의원유생산확대에 차지한타이트오일의기여율은 135.6% 에이른 다. 타이트오일의미국원유생산비중은 년 에 15% 에서 1 년에 31.5% 로확대했다. 타이트오일의개발잠재력은계속확대중 미국발타이트오일개발붐은중장기적으로 지속될가능성이높아보인다. 타이트오일이 생산단가경쟁력을갖추고매장량도많은등 잠재력이높은것으로보이기때문이다. 미국에서배럴당 5~8 달러인타이트오 < 그림 3> 생산단가면에서경쟁력있는타이트오일 ( 생산비용, $) 14 1 8 6 4 전통석유 기 중동지역 생산량 원유 심해및초심해원유 CO 공법 EOR 초중질유및오일샌드 비전통석유 오일셰일 기타지역원유 EOR 극지원유 ( 매장량, 십억배럴 ), 4, 6, 8,, GTL 주 : 타이트오일매장량은 7 천 억 ~1 조 86 억배럴로추정생산비용은 8 년 US 달러기준자료 : IEA, LGERI CTL 타이트오일생산비용 일의생산단가는러시아에서 14~4 달러, 중 국에서 5 달러이상으로추정되고있다. 이에 반해 1 년실질달러기준으로브라질심해 유전과캐나다의오일샌드, 그리고베네수엘라 의초중질유는생산단가가배럴당 39~79 달러 이다. 아직개발이초기단계에있는오일셰일 의생산단가는배럴당 6~19 달러, 액화가스 (GTL) 과액화석탄 (CTL) 은 45~19 달러이다 (< 그림 3> 참조 ). 타이트오일이심해유전이나다 른비전통석유에대해생산단가경쟁력을갖 춘것으로보인다. 타이트오일의개발및생 산이지속적으로확대될가능성이높다. 생산이확대되더라도최소수십년간은 타이트오일의매장량이바닥날가능성은낮 아보인다. 국제에너지기구 (IEA) 에따르면세계 적으로타이트오일의가채매장량은 천 4 백 억배럴이다. 현수준의생산량을유지할경 우, 타이트오일생산이 33 년정도지속할수 있다. 여기에다러시아의타이트오일매장량 을러시아지하자원이용청인 Rosnedra 가 1 천 8 억배럴로, 석유기업인 Luke Oil 이 5 천 46 억배럴로추정하고있다. 중국국영석유기 업인 Petrochina 가추정한중국매장량 3 천 억배럴을포함한다면세계적으로타이트오일 매장량은 7 천 억 ~ 1 조 86 억배럴에이른 다. 이정도의매장량은전통원유의 7~41%, 오일샌드와초중질유의 38~58%, 오일셰일의 67~1% 수준이다 1 (< 그림 4> 참조 ). 세계석유 1 타이트오일은비전통석유중에서상대적으로매장량이적지만생산증가량은가장클것으로예상되고있다. 18 LG Business Insight 13 1 3
미국에서는 Bakken 과 Eagle Ford 의습성가스전을중심으로타이트오일개발이전개될것이다. 공급을타이트오일로만충당해도타이트오일의채굴가능연수는 3~34 년에이른다. 물론미국을제외한다른지역에서의타이트오일생산단가와매장량은아직초기개발단계에있기때문에셰일가스와마찬가지로불확실성이높은실정이다. 그리고개발과정에서발생하는환경오염문제나다량의물사용또한타이트오일개발의개선해야할걸림돌로있다. 하지만타이트오일탐사가남미, 아프리카등세계적으로확산되고채굴방식에있어서친환경액체를사용하는등환경오염문제를개선한다면타이트오일의잠재력은더욱커질것으로기대되고있다. IEA는셰일층개발관련환경문제를극복하기위한추가부담이전체생산비용의 6% 정도에그칠것이라고분석한바있다. 채굴방식개선에따른생산비용상승이크지는않을것으로보인다. 타이트오일이향후세계석유생산량증가의 1/3 이상기여미국뿐만아니라러시아, 중국들도석유자립도제고, 석유수출확대등을위해잠재력높은타이트오일개발에나서고있다. 개발이활성화되고있는미국과개발에시동을걸고있는러시아, 중국등기타국가들로나눠타이트오일의중장기생산전망을살펴보자. 미국의타이트오일생산, 현수준의두배이상으로확대미국에서는원유와액상천연가스 (NGL; Natural Gas Liquids) 를포 함한습성가스 (Wet Gas) 전을 중심으로타이트오일개발이 전개될전망이다. 타이트오일 은셰일가스와마찬가지로셰 일층에주로매장돼있어서셰 일가스개발시천연가스뿐만 아니라타이트오일도함께채 굴되는경우가있다. 셰일가스 의생산단가가백만 Btu 당 4~6 달러인반면 현재미국의천연가스가격은 3 달러대중반내 외다. 천연가스생산의채산성이악화되면서 에너지기업들은천연가스보다는원유와액상 가스생산을통해수익을보전하려고한다. 때 문에셰일층개발이셰일가스보다는타이트오 일로집중되고있다. 천연가스전개발활동이 위축된반면타이트오일등유전개발활동은 지속적으로확대되는양상이다 (< 그림 5> 참조 ). 개발이지속되면서미국의타이트오일생 산이 년까지현수준대비두배이상될 것으로예상되고있다. 캠브리 지에너지연구소 (CERA) 와 하버드케네디스쿨은미국의 타이트오일생산이 년에 4~45 만배럴 / 일에이를 것으로내다보고있다. 특히 하버드케네디스쿨은환경문 제가개선되는등채굴기술이 발전할경우에는미국의타이 트오일생산이 년에 66 < 그림 4> 타이트오일, 매장량풍부 ( 조배럴 ) 3 IEA 발표치러시아, 중국발표치.68 1 1.88.84 1.7.4 전통석유초중질유타이트오일셰일오일 주 : 전통석유에는액상천연가스 (NGL) 포함자료 : IEA, Luke Oil, Petrochina < 그림 5> 속도붙은미국의유전개발 ( 리그수 ) ( 리그수 ) 1,6 천연가스전 ( ) 1, 1,4 1, 8 1, 6 8 6 유전 ( ) 4 4 9 11 1 주 : 리그 (rig) 는유정 ( 油井 ) 굴착장치를뜻함리그수는유전개발투자활동의대리변수 (proxy variable) 로사용자료 : Baker Hughes LG Business Insight 13 1 3 19
미국외지역에서미국수준으로타이트오일이생산될가능성은낮아보인다. < 그림 6> 세계석유생산확대, 타이트오일이견인 ( 백만 b/d) 95 9 85 8 75 만배럴 / 일로까지확대될가능성도있다고분 석했다. 타이트오일생산확대는노스다코타 주 Bakken 과텍사스주 Eagle Ford 등을중 심으로전개될것으로보인다. 년기준으 로 Bakken 지역을포함한 Williston 분지와 Eagle Ford 는미국전체타이트오일생산의 53%, 14% 를차지하고있다. 미국외지역의생산은당분간미미 러시아에서는 ExxonMobil 과러시아국영석 유기업인 Rosneft 가조인트벤처를설립해서 시베리아 Bazhenov 지역의타이트오일생산 을위한경제성분석을 13 년에진행할예정 이다. ExxonMobil 이합작회사에대해많은 지분 (49%, 외국계석유기업의통상지분율은 33%) 을보유할수있도록허가하는한편타이 트오일개발에대한세금감면을검토하는등 러시아는타이트오일개발에적극적이다. Statoil, Shell 등외국석유기업과 Lukeoil 등러시아국내기업들도러시아서시베이라의 타이트오일개발프로젝트를계획하고있다. 타이트오일 기타비전통석유 전통석유 7 11 15 주 : 기타비전통석유는오일샌드, CTL, GTL을포함자료 : IEA 내몽고중남부의오르도스지 역에서타이트오일의상업생 산이이뤄지고있는중국에서 는 1 년부터본격시작된 셰일가스개발에맞춰타이트 오일생산이늘어날것으로기 대되고있다. 중국은셰일층 개발기술을가진미국등외 국기업들과연계해셰일가스와 타이트오일등을개발할계획이다. 11년에일산 19만배럴로타이트오일이생산되고있는캐나다에서는 Saskatchewan, Alberta, Manitoba 등을중심으로, 남미에서는아르헨티나 Neuquen 지역을중심으로타이트오일이개발될예정이다. 다만이러한노력에도불구하고이들국가들에서타이트오일생산이미국수준으로까지늘어나기는당분간힘들것으로예상된다. 이들지역의지질특성이미국과다른것으로예상되고탐사를통한매장구조등의자료누적이필요하기때문이다. 미국의타이트오일개발기술을기타국가들에게적용하는데시간이걸릴것으로보인다. 러시아정부는타이트오일생산량을 년까지현재미국의타이트오일생산수준인 백만배럴 / 일로목표하고있다. 국제에너지기구는러시아에서타이트오일생산이빠르게늘어나기위해서는유전탐사가더진행돼야할것으로보면서신중한입장이다. 국제에너지기구는 년타이트오일생산이중국은 만배럴 / 일, 아르헨티나는 15만배럴 / 일, 러시아등기타국가들은 만배럴 / 일미만으로서미국보다낮은수준에그칠것으로예상하고있다. 예상보다빠른생산확대가능성감안해야결국세계타이트오일생산은미국등북미를중심으로확대될가능성이높아보인다. 에너지연구기관마다차이는있지만전반적으로 LG Business Insight 13 1 3
EIA 는반년만에타이트오일생산전망치를 135% 상향조정했다. 년에세계타이트오일생산량이 4백만배럴 / 일이상될것으로예상되고있다. 이는 년세계석유생산의 4.% 이상을, 년까지세계석유생산증가분의 1/3 이상 (36%) 을차지하는수준이다 (< 그림 6> 참조 ). 타이트오일생산을전망하는데불확실한측면이있지만, 연구기관들의타이트오일생산전망치가상향조정되는추세에있다. 년전에타이트오일생산이거의늘어나지않을것으로본미국에너지정보청 (EIA) 은타이트오일의중장기생산전망을 1년에두차례상향수정했는데, 반년만에 년의미국타이트오일생산량을기존전망대비 135%(16 만 b/d) 늘렸다 (< 그림 7> 참조 ). 타이트오일생산량이예상보다더욱빠르게확대될가능성이높을것으로기대된다. 한편일부에서는타이트오일생산을저지하기위해 OPEC 국가들이석유공급을확대할수도있다는지적이있다. 새롭게부상하는타이트오일의개발활기를떨어뜨리기위해타이트오일의생산단가이하로유가를하락시킨다는것이다. 하지만재스민혁명등을거치면서복지와일자리창출등후생증진에힘쓰고있는중동산유국들이자국의경제성장과정부재정에타격을줄정도로큰폭의유가하락을시도하지는않을것으로보인다. 타이트오일생산확대는유가안정화에기여타이트오일의생산확대는국제유가의변동성을축소시킬전망이다. 브라질의심해유전, 카자흐스탄의카샤간 유전등에서의원유생산확대가예상되고있 는가운데타이트오일생산 확대까지가세하면서세계석 유공급은당분간비 OPEC 이 주도할전망이다 (< 그림 8> 참 조 ). 타이트오일생산확대로 인한국제유가에의영향을과 거북해유전의생산확대사 례에비춰가늠해볼수있을 것이다. 1973 년부터생산개시 된북해유전에서산유량이확 대할때국제유가의변동성이 축소된경험이있다 (< 그림 9> 참조 ). 1981 년부터 년간북 해유전의세계석유생산비중 이 3~4% 대였는데, 타이트오 일의세계석유생산비중도현 재 % 에서 년전후에는 3~4% 수준이될것으로예상 되고있다. 이란핵문제등 유가를자극하는중동지역의 불안요인들이격화되지않는 한, 국제유가의변동폭은좁 혀질수있을것으로보인다. 더욱이타이트오일개발 이예상보다빠르게북미외 지역으로확대되고세계적으 로타이트오일의생산량이 급증할경우에는유가가하락 < 그림 7> 미국의타이트오일생산전망, 계속상향조정 ( 백만 b/d) 3..5. 1.5 1. 1 년 1 월 1 년 6 월.5 11년 9월 1 14 16 18 주 : EIA 의미국타이트오일생산전망치 11 년 9 월전망에서는 년까지타이트오일생산이없을것으로예상 < 그림 8> 향후세계석유공급증가, 비 OPEC 이주도 ( 공급증가기여율, %) OPEC 비 OPEC 8 6 4 4 3 36 61 43 69 87 1 1 13 14 15 16 17 주 : 수치는세계석유공급능력확대에대한비 OPEC 의기여율 (%) 자료 : EIA, IEA < 그림 9> 북해유전생산확대가유가변동성축소에기여 ( 표준편차 ) 5-5 1981 1985 1989 1993 1997 - 자료 : BP 유가 ( ) ( 증감률, %) 3 북해석유생산 ( ) 5 15 5 LG Business Insight 13 1 3 1
타이트오일이유가상승을억제하는요인으로서작용할것으로예상된다. 압력을받을가능성도있다. WTI 가격이브렌트유와두바이유등에비해배럴당 ~ 달러낮은수준을보이고있고캐나다의 WCS 유가는배럴당 5달러에거래되는등북미의유가는타이트오일의생산이급증하면서다른지역에비해상대적으로약세를보이고있다. 그러나현재타이트오일의생산비용을고려할때타이트오일의생산확대로국제유가가큰폭으로하락할가능성또한높지는않아보인다. 북미외지역에서타이트오일이미국수준으로늘어날가능성이낮고타이트오일의생산비용도미국보다높아질것으로예상되고있다. 미국역시생산되는타이트오일중대부분 (8%) 이배럴당 8달러선이기때문에 WTI 유가역시 8달러이하로내려가기가힘들전망이다. 이와같이타이트오일의생산확대가유가하락을이끌기에는한계가있어보이지만상승을억제하는요인으로서는충분히작동할것으로예상된다. 타이트오일, 석유수급과중동정세에도영향북미의타이트오일생산확대는석유수급과국제정세에도영향을미칠전망이다. 미국의석유자립도가개선되는가운데미주 ( 美洲 ) 의대아시아석유수출이확대되고중동산유국의입지는좁혀질것으로예상된다. 경기부진으로석유수요가감소하는가운데타이트오일생산이급증하면서미국의석유수입이감소하고있다. 7년서브프라임 사태이후미국에서는석유자립도 ( 석유총 소비량중국내석유공급비중 ) 가 8 년 43% 에서 1 년 6% 로빠르게개선됐다. 5 년 1, 만배럴 / 일이상이던석유수입 량이 1 년에는 75 만배럴 / 일로줄었다 (< 그림 > 참조 ). 미국으로향하던석유수출이 유럽과아시아로전환될가능성이높다. 11 년기준으로미국의주요석유수입국들로는 캐나다 ( 수입비중 4.3%), 멕시코 (.5%), 사 우디아라비아 (.4%), 베네수엘라 (8.3%) 등이 있다. 전체석유수출의 9% 이상을미국으로 보내는캐나다에서는아시아석유수출을위 해알버타주에서서부키티맷 (Kitimat) 항까 지연결하는파이프라인이건설될예정이다. 타이트오일생산이확대될중국에서는석유 수입증가세가둔화되고러시아에서는대아시 아석유수출의확대노력이촉진될가능성이 있다. 이러한비 OPEC 이주도하는석유수급의 지형변화는중동산유국의중요성을위축시 킬것으로예상된다. 유럽이탈석유노력을이 어가고미국의타이트오일증산이지속되면 < 그림 > 미국의석유자립도빠르게개선 ( 백만b/d) 14 1 8 6 4 석유수입량 ( ) 4 6 8 1 주 : 석유자립도 = 국내석유생산 / 국내석유소비자료 : EIA 석유자립도 ( ) (%) 7 6 5 4 3 LG Business Insight 13 1 3
북미의타이트오일개발과아시아석유수출전환을자주개발과석유수입다변화차원에서대응할필요가있다. 7 6 5 4 3 < 그림 11> 중동산유국들의경제, 유가에크게의존 ( 년기준 ) 경제의석유의존도 (%) 카타르 UAE 알제리 서서방의석유자립도가높아질전망이다. 이 에따라서방에대한중동의전략적중요성이 약화될것이다. 그동안중동지역의갈등중재 자역할을해오던서방의개입축소는중동지 역의불안을높일수도있다. 산업화와도시화 가지속될중국은석유수급을위해중동산 유국과의관계밀착노력을이어갈것이다. 중 동산유국들은막대한자금력을바탕으로군 사적, 외교적지원까지도동반하는중국의자 원개발구애를외면하기힘들것으로예상된 다. 서방의지원과협력이위축되는가운데유 가가안정되면서중동산유국의성장이둔화 될것이기때문이다. 사우디아라비아와이라크 경제의경우각각 3% 이상, 6% 이상을석 유에의지하고있다 (< 그림 11> 참조 ). 이라크리비아 쿠웨이트오만사우디아라비아 수단 예멘 바레인 이란 4 5 6 7 8 9 재정의석유의존도 (%) 주 : 재정의석유의존도 = 석유수입 / 총재정수입 경제의석유의존도 = 석유관련부가가치 / 국내총생산 자료 : IMF 타이트오일을석유수급다변화의기회로 타이트오일이값싼유가 (Cheap Oil, Easy Oil) 시대를재현하기는어렵지만유가상승세 를둔화시킬수는있을것으로보인다. 세계경 제의에너지소비부담이완화될여지가있다. 타이트오일의개발기술이오일셰일개발로확산될경우에는비전통석유의유가안정역할이더욱확대될것으로기대된다. 다만석유자립도가높아질서방국가들에비해중동산원유수입비중이높은아시아국가들이중동정세변화등에따른돌발적으로발생가능한석유수급불안정에여전히노출되어있고, 미국의영향력이약화될경우중동지역정세의불확실성은더커질수도있다. 특히우리나라는석유공급을전적으로해외에의지하고중동산원유수입비중은 88.7% 로매우높아대비가절실하다. 북미의타이트오일개발과아시아석유수출전환을자주개발과석유수입다변화차원에서대응할필요가있다. 북미를포함해러시아, 중국등기타지역에서의타이트오일탐사및개발사업, 원유수송인프라확충등의사업에우리기업들이참여를검토해볼필요가있다. 타이트오일개발이환경이슈에예민하고생산개시후 1~ 년만에유전감퇴율이 7~8% 에이르면서자금투입이지속적으로발생하는등의사업특성을잘파악하는것이병행돼야할것이다. 타이트오일로인해차세대자동차개발등석유대체노력은다소위축될가능성이있다. 그러나피크오일의도래시기는지연되고있는것이지화석연료의고갈문제가해소된것은아니다. 중장기적인관점으로탈석유관련핵심부품및소재의경쟁력강화노력은계속 돼야할것이다. www.lgeri.com LG Business Insight 13 1 3 3