천연가스는 석유를 대체할 신 에너지원으로 각광받고 있다. 효율성이 좋으면서 정제 후 처리가 용이하다. 열 효율도 높고, 연소 후 찌꺼기를 거의 배출하지 않는다. 그래서 환경 오염에 대한 우려가 적다. 
 

2050년에는 지구에 90억 명의 사람들이 살며, 자동차 또한 12억대가 더 늘어날 것으로 전망된다. 인류와 지구 모두를 위해서라도 더 다양한, 더 많은 에너지가 필요하다. 다양한 에너지원을 필요로 하는 이유다. 그래서 바이오 연료나 태양광 발전 또한 중대한 발전을 거둘 것이다. 하지만 여전히 화석연료는 가장 중요한 역할을 맡을 것으로 보인다. 

쉘의 전망에 따르면 2050년 에너지 수요는 2000년의 두 배로 늘어난다. 2050년에는 원유와 천연가스가 차지하는 에너지 공급량이 절반이 된다. 쉘은 이와 같은 미래 수요를 예측하고, 신기술 접목을 통해 이를 극복하겠다고 밝혔다. 현재 매일 300만 배럴의 원유와 천연가스를 생산하고 있다. 천연가스의 효율 늘릴 개발에도 열심이다. 
 

◆ 천연가스란 정확히 무엇을 뜻하는 것일까? 

천연가스란 지하에 매장되어 있는 가스 모두를 통칭하는 말이다. 유전가스, 탄전가스 등의 종류로 분류된다. 유전가스는 석유와 생성 원인이 같고, 원유에 녹아 있는 것을 채취하게 된다. 탄전가스 및 가스전가스는 원유에서 분리된 가스가 특정 지질 구조에 갇혀 있는 구조. 일반적으로는 석유와 함께 매장되어 있는 경우가 많다. 주성분은 메탄으로 성분의 70%~90% 가까이를 차지하며, 나머지는 주로 에탄이 차지한다. 

천연가스는 연소율이 높기 때문에, 연소 후 찌꺼기를 거의 배출하지 않는다. 효율성이 좋으면서 찌꺼기를 배출하지 않는다는 것, 정제 후 처리가 용이하다는 것 덕분에 석유를 대체할 신 에너지원으로 각광받고 있다. 정제를 거치면 연료 및 화학 원료로 사용하기 쉬운데다, 매장 규모가 상당한 것으로 기대되고 있기 때문. 
 

셰일가스 개발에 집중하고 있는 미국의 행보 또한 이와 무관하지 않다. 곧 사라질 수 있는 석유에 비해 매장량이 많고, 친환경적인 부분에서도 좀 더 앞서기 때문이다. 천연가스는 정제를 통해 천연 기유 및 LPG를 만들 수도 있지만, 액화해 LNG 상태로 주로 공급한다. 액화공정 전에 탈황, 탈습을 거치기 때문에 순도가 높다. 또한 전용 탱크나 파이프라인을 이용한 수송이 간단하고 보관이 손쉽다는 점에서 유리하다. 

천연가스는 CNG(압축 천연가스)와 LNG(액화 천연가스) 형태로 자동차의 연료로 쓰이기도 한다. 이를 통칭해서 천연가스 자동차라고 부른다. 엔진 출력이 휘발유 엔진과 거의 비슷하고 일산화탄소가 휘발유 엔진의 10분의 1, 탄화수소는 거의 3분의 1 정도밖에 배출하지 않는 저공해 자동차다. 세계 여러 나라에서 천연가스 버스를 운행 중이며 그 비중을 늘려나가고 있다. 우리나라는 특히 전국적인 충전망이 잘 갖춰져 있어 천연가스 버스 사용이 활발하다. 
 

◆ 가스를 오일로 바꾼 쉘 퓨어플러스 기술 

쉘 퓨어플러스 기술은 천연가스를 오일로 바꾸기 위한 40여년의 끈질긴 개발 과정과 3,500개 특허를 통해 완성된 기술. 이를 바탕으로 만든 쉘 힐릭스 울트라는 엔진 오일의 미래다 

쉘 힐릭스 울트라 엔진 오일은 천연가스로 만든 새로 탄생한 세상에 없던 가장 깨끗한 엔진 오일이다. 이는 쉘의 천연가스를 액화하는 쉘 퓨어플러스 기술이 있었기에 가능했다. 쉘 퓨어플러스 기술은 GTL(Gas To Liquid) 기술에 바탕을 두고 있다. 기존 원유에서 만들던 기유와 달리 순도 99.5%의 크리스탈처럼 맑고 투명한 기유를 만든다. 

퓨어플러스 기술은 원유를 정제하는 전통적인 방법과 전혀 다른 방법으로 기유를 생산한다는 것에 그 의미가 있다. 원유를 바탕으로 만드는 일반적인 기유는 불순물이 남기 마련. 하지만 천연가스를 바탕으로 만든 퓨어플러스 기유는 불순물이 거의 없다. 강물을 필터로 정제해 만든 것이 기존 기유라면, 퓨어플러스 기유는 수증기를 응결시켜 만든 것으로 이해하면 쉽다. 
 

퓨어플러스의 GTL 공정을 쉽게 설명하자면 가스에 두 차례의 합성을 더하고 증류하는 것. 간단해 보이지만 분자구조를 바꾸기 위한 상당한 기술력이 필요하다. 과정은 다음과 같다. 천연가스를 정제한 추출물을 다시 산소와 반응시켜 합성가스를 만든다. 이후 GTL 반응기에 주입하고 고유 촉매제를 더한다. 액체 상태의 합성 원유를 만들기 위해서다. 이후 수소를 첨가해 수소화 분해 작업을 거친다. 기존 분자 구조를 분해하고 새로운 분자 구조 구성물을 만들어내기 위해서다. 이 과정이 핵심이다. 새로 만든 분자를 추출해 퓨어플러스 기유를 포함한 GTL 제품들에 투입하기 때문. 

쉘의 퓨어플러스 기술은 순식간에 만들어진 것이 아니다. 40여년이 넘는 개발과정 끝에 완성된 것이다. 쉘은 1973년에 처음 GTL 실험을 시작했다. 이후 1983년에 GTL 변환 기술 시험 공장을 암스테르담에 건설했다. 이후 10년이 지난 1993년에야 말레이시아에서 GTL 상용화 공장을 가동한다. 특허 발표 후 기술 시험까지 10년을, 기술 시험에서 상용화까지 또 10년을 투자해 GTL 공법의 상용화를 준비한 것이다. 2009년에는 카타르에 세계 최대의 GTL 공장인 펄(Pearl) GTL를 준공했다. 

퓨어플러스 기술로 만들어진 엔진 오일이 원유로 만든 일반 오일에 비해 뛰어난 성능을 낼 수 있는 것은 퓨어플러스 기유의 뛰어난 분자 구조 덕분이다. 즉, 높은 함량의 이소파라핀을 함유하기 때문이다.원유에서 기유를 만들 때는 초기 원료인 원유의 구성 성분으로 인해 최종 조성은 매우 제한적이다. 하지만 천연가스처럼 작은 구성 요소로 분자와 촉매를 설계하는 경우, 매우 높은 수준의 엔진 오일을 제조할 수 있게 된다. 이소파라핀 함량이 높은 분자 구조를 갖은 기유가 더 높은 성능과 안전성을 내기 때문이다. 이와 같은 성과를 상용화하기 위해 40여년의 과정이 걸렸다. 
 

◆ 천연가스로 만든 합성 엔진 오일, 쉘 힐릭스 울트라 

쉘 힐릭스 울트라는 천연가스로 만든 합성 엔진 오일이다. 천연가스를 재료로 삼았다는 점에서 지금까지의 엔진 오일과는 전혀 다른 시각으로 바라봐야 한다. 엔진 오일의 성능을 결정짓는 기유의 질 자체가 틀리기 때문. 

쉘 힐릭스 울트라는 ‘가스 액화 기술’(Gas-To-Liquids, GTL)을 이용해 천연가스를 순도 99.5%의 맑은 기유로 바꾼다. 이를 뜻하는 것이 ‘쉘 퓨어플러스 기술’이다. 이를 바탕으로 엔진 오일 상용화에 성공한 것은 세계 최초다. 쉘이 ‘엔진 오일의 미래’라고 쉘 힐릭스 울트라를 소개한 이유다. 

가장 최근 출시한 Helix Ultra ECT C2/C3 0W-30은 현존하는 퓨어플러스 최상의 합성 엔진 오일로 최고의 성능과 보호력을 자랑하고 있다. 이를 입증하듯이 벤츠, 폭스바겐 등과 같은 글로벌 자동차 회사의 최신 엔진 오일 규격을 승인받은 보기드문 제품으로, 디젤입자필터(DPF)를 장착한 승용디젤 차량에 적합하며 Low SAPS용 쉘의 최첨단 배기가스 호환기술이 적용되어 DPF를 깨끗하게 유지해 배기 시스템을 보호한다. 
 

불순물 없는 맑은 기유에 쉘의 액티브 클린징 기술을 접목한 효과는 확연하다. 타의 추종을 불허하는 수준. 쉘 힐릭스 울트라 ECT C2/C3 0W-30은 폭스바겐 최신 규격인 504.00/507.00을 만족하는 오일간의 비교 시험에서 뚜렷하게 우수한 엔진 클린징 성능1을 보였다. SAE 0W-30 오일간 비교 시험에서도 확실히 다른 수준의 클린징 성능2을 발휘했다. 

피스톤 청정성 시험에서는 산업 표준 오일과 비교했을 때 45% 더 깨끗한 피스톤을 볼 수 있었다. 이와 같이 쉘 퓨어플러스 기술이 적용된 쉘 힐릭스 울트라는 “어떤 엔진 오일보다 엔진을 더 깨끗하게 유지”한다. 쉘 퓨어플러스 기술의 쉘 힐릭스 울트라의 또 다른 매력은 오일 증발력이 더 감소하여 오일 소모량 또한 확연하게 적다. 오일이 엔진을 효율적으로 냉각시키고 오일 수명을 오랫동안 유지하기 위해서는 적정 오일량과 오일 교환주기 동안의 점도 유지가 필수적인데 쉘 힐릭스 울트라의 이런 특성은 오일 성능 유지에 좋은 해결책이 될 것이다. 
 

또한 연비가 향상되는 효과가 있다. 최대 2.6%의 연비 향상을 기대할 수 있다. 한번 주유로 640km를 달릴 수 있는 차라면 656km를 달릴 수 있다는 것. 폭스바겐의 FSI 실험에서 뛰어난 흡기 밸브 침전물 억제력을 발휘해 엔진의 출력 성능과 연비 모두 끌어낸다는 평을 받았다. 또한 마모시험에서 일반 API SN급 엔진 오일 기준 대비 최대 4배4의 성적을 기록했다. 밸브트레인 마모 보호력은 일반 ACEA C2/C3급 엔진 대비 50%5 더 높았다. 

쉘 힐릭스 울트라는 극한의 온도 변화에도 오일의 유동성과 점성을 유지하는 성능이 뛰어나다. 영하 40도까지도 저점도를 지속적으로 유지한다. 영화 30도의 점도를 측정한 결과 그룹 2 및 그룹 3 기유에 비해 오일 유동성이 탁월하게 유지됐다. 이는 겨울철 냉간 시동에서 상당히 중요한 요소. 엔진오일은 시동과 동시에 빠르게 퍼져 엔진을 지켜야 하기 때문이다. 

여름철 흔히 만나는 고온에서도 마찬가지. 고온에서 일반적인 오일은 일정 시간이 지나면 고유의 점성을 잃게 된다. 하지만 쉘 힐릭스 울트라는 고온에서도 오일 유막을 오랫동안 유지하도록 제작되었으며, 특수 산화방지제가 첨가되어 오일 교환 시점까지 뛰어난 산화방지성능을 제공한다. 
 

서울처럼 교통체증이 심한 도로는 또 다른 가혹 조건이다. 자주 정차를 반복하고, 속도가 나지 않는 만큼 원활한 냉각이 어렵기 때문. 이 경우에도 쉘 힐릭스는 오일 유막, 즉 점도를 유지한다. 쉘 힐릭스 울트라는 현재 프리미엄 합성 엔진 오일 중 최상의 제품이다. 원유를 기반으로 삼는 다른 엔진 오일과 달리 천연 가스를 기반으로 분자 구조를 완전히 바꾼 퓨어플러스 기유를 사용하기 때문. 

또한 쉘의 액티브 클린징 기술로 슬러지 없는 최상의 상태를 오래도록 유지한다. 엔진 오일이 엔진의 상태를 결정한다는 것을 고려하면, 쉘 힐릭스 울트라는 자동차 엔진을 위한 보험이라 할 수 있다. 오랫동안 성능을 유지하며 달릴 수 있는 가장 손쉬운 방법이기 때문이다.