LPG연료, CO₂ 방출 많고 효율 낮아
CNG, 버스 유지비용 적고 친환경적

화석연료가 지구온난화의 주범이라는 것을 모르는 사람이 없을 것이다. 그러나 실제로 이런 화석연료들이 온난화에 얼마나 영향을 주는지에 대해서는 아는 사람이 별로 없다. 단순히 천연가스가 친환경적이라는 정도만 알고 있을 뿐이다. 지구온난화에 영향을 주는 정도를 CO2 1g(그램)에너지 방출량을 비교해보면 어떤 것이 친환경적인지 쉽게 알 수 있다. 에너지 방출량이 클수록 동일한 에너지를 얻기 위해서 방출되는 이산화탄소의 양이 적어지므로 온난화 방지에 더 효과적인 연료가 된다. 휘발유의 한 성분인 옥테인(옥탄)과 프로페인(프로판), 그리고 천연가스 주성분인 메테인(메탄)을 비교해 보면 옥테인은 1g의 CO2에 3.72㎉이고 프로페인은 4.02㎉이며 메테인은 4.84㎉이다. 즉 옥테인이 지구온난화에서 프로페인과 메테인보다 좋지 않은 연료라는 의미다. 화석연료 가운데 메테인이 가장 친환경적이다. 반면에 석탄은 옥테인보다 훨씬 더 낮은 에너지를 방출하므로 지구온난화 측면에서 아주 좋지 않은 연료라 할 수 있다. 

◇최정훈 한양대 화학과 교수

최근 CNG 버스의 폭발사고 발생으로 CNG에 대한 관심이 커지고 있다. 그러나 많은 사람들은 CNG, LNG 그리고 LPG 등 교통수단에 쓰이는 화석 연료에 대해 혼란스러워 하는 일이 많다. CNG와 LNG는 둘 다 메테인을 주성분으로 하는 것으로 일명 천연가스라고 부르기도 한다. 그런데 이 두 가지의 차이점을 살펴보면 CNG(Compressed Natural Gas)는 압축 천연가스란 뜻으로 200∼250기압이라는 높은 압력으로 채워진 것이며, LNG(Liquefied Natural Gas)는 액화천연가스란 뜻으로 낮은 온도와 그리 높지 않은 압력에서 액체 상태로 채워진 것을 말한다. 그리고 생산 단가 면에서는 CNG가 비싼 냉각과정이나 고가의 초저온 탱크 등이 필요 없으므로 싼 반면에 상대적으로 더 큰 부피의 용기와 높은 압력이 필요하게 된다.

그리고 일반적으로 많이 쓰이는 가스로 LPG(Liquefied Petroleum Gas)를 들 수 있는데 이것은 액화석유가스의 약자로 일반 택시에 많이 쓰인다. LPG는 흔히 프로페인(프로판) 가스라고도 부르는 것인데 사실 이 LPG는 프로페인과 뷰테인이 혼합된 것이다. 일반적으로 프로페인과 뷰테인의 혼합 정도는 더운 지역으로 갈수록 뷰테인의 함량이 점점 더 높아지는데 심지어는 뷰테인의 함량이 75%에 이르기도 한다. 그리고 자동차 연료로서의 LPG는 옥탄가가 매우 높은 반면에 출력이 떨어지는 단점이 있다. 또 LPG가 CNG나 LNG와 다른 특성으로는 LPG는 공기보다 무거워서 밑으로 가라앉는 반면에 CNG나 LNG의 메테인은 공기보다 가벼워서 공기 중으로 흩어진다. 따라서 선박 등에 LPG를 동력원으로 쓰면 자칫 선박 밑 부분에 LPG가 쌓여 폭발 등의 위험한 사고가 발생할 수 있다.

최근에 CNG 버스가 폭발하면서 이 버스 운영에 대한 많은 비판이 일고 있는데, CNG 버스는 휘발유나 디젤과 같은 엔진을 쓰는 것보다 유지 관리 비용이 적게 든다는 장점이 있다. 또 환경오염의 주범인 황산화물, 질소산화물 등의 배출이 거의 없을 뿐 아니라 CO2 배출량도 상당히 적어서 가장 친환경적인 연료라 할 수 있다. 즉 일부에서는 전기 버스 등을 언급하기도 하는데 버스 자체에서는 매연을 내뿜지 않지만 전기를 만들기 위해 운영되는 화력발전소에서 더 많은 화석 연료를 태워야 하므로 단순히 전기요금이 싸다는 측면으로 환경에 대한 부담을 잘못 평가해서는 안 될 것이다. 세계의 상당수 대도시가 이 CNG 버스를 확대해 나가는 것도 이러한 이유 때문이기도 하다. 최근에는 탱크 내에 특수 소재로 스펀지 같은 구조로 만들어 35기압 정도에서 거의 같은 용량의 메테인 가스를 저장할 수 있는 가벼운 작은 CNG 저장 탱크 등도 개발되고 있다. 이렇게 되면 우려됐던 안전성의 문제는 해결될 수 있을 것이다.

최정훈 한양대 화학과 교수

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