액화 석유 가스

액화 석유 가스는 프로페인과 뷰테인을 주성분으로 하는 탄화수소계 연료이다. 비교적 낮은 압력에서 액화되어 저장과 운송에 편리하다. 가정용 취사, 난방, 운송연료로서 쓰인다. 그 외에도 에어로솔 스프레이의 분사제, 냉각기의 냉매로도 사용한다. 연간 3억톤이 생산된다. 이보다 가벼운 메테인을 주성분으로 하는 탄화수소 연료는 천연 가스로 분류한다.

ⓐ: LPG 저장 탱크() ⓑ: 취사용 LPG () ⓒ: 차량용 LPG 탱크()

목차

액화 석유 가스는 원유를 정제하여 얻는다. 30 °C 이하의 낮은 끓는 점을 가지면서 액화가 용이한 프로페인과 뷰테인 부분을 LPG로 사용한다. 프로페인의 경우 대기압 상태에서 -42 °C 이하로 냉각시키거나 상온에서 7 kg/cm² 이상으로 압력을 가하면 쉽게 액화되며, 뷰테인은 -0.5°C 이하 냉각 또는 2 kg/cm² 이상 압력으로 액화시킬 수 있다. LPG는 액화시키면 부피가 매우 작아지므로 (프로판은 약 270분의 1, 부탄은 약 240분의 1) 수송과 저장이 용이하다. LPG 주성분들은 무색, 무취, 무미의 성질을 가진다. 때문에 누설시 특별한 기기 없이는 감지가 불가하다. 누설에 따른 후각적 검출을 위하여, 착취제를 소량 첨가하여 공급한다.

LPG의 연소 효율은 타 연료 대비 높다. 불완전 연소에 의한 유독 일산화탄소의 배출이 낮다. 또한, 질소 및 황 성분이 매우 낮아 스모그의 원인이 되는 질소 산화물의 배출이 경유 및 휘발유 대비 낮아 청정 연료로 구분한다.

국내 공급되는 LPG는 세가지로 구분한다.¹⁾ 1호는 가정, 상업용 프로페인 연료이며, 프로페인을 포함하는 탄소수 3개를 가지는 성분이 90 mol% 이상이어야 한다. 2호는 자동차용 뷰테인이며, 여름용과 겨울용으로 구분한다. 단위 부피당 열량을 고려할 때 뷰테인의 함량이 높은 것이 유리하지만 겨울철 기화 효율 하락의 문제가 있다. 여름용은 탄소수 4개 성분 비율이 85 mol% 이상이며, 겨울용은 기화 성능 향상을 위하여 프로페인의 함량을 높여 C4 탄화수소 60 mol% 이상 C3 탄화수소 25 mol% 이상 35 mol% 이하이다. 3호는 산업용 뷰테인이며 뷰테인 함량 85 mol% 이상을 유지하여야 한다.

LPG는 운송 및 저장이 간편하여 가정용 취사 및 난방용으로 널리 사용된다. 국내 대부분의 가정에서는 도시가스 망을 통한 액화 천연 가스(LNG)의 공급이 주를 이루지만, 도시가스 망 보급이 어려운 지역에서는 액화 석유 가스를 운송하여 사용한다. 또한, 캠핑, 등산시 사용하는 휴대용 가스 버너에 뷰테인 가스를 사용한다.

LPG는 휘발유 대비 15% 정도 낮은 이산화 탄소를 배출하는 청정연료이다. 자동차의 연료로써 3번째로 높은 비중을 차지하며, 전 세계 전체의 3% 정도의 차량이 LPG를 사용한다. 터키, 한국, 폴란드, 이탈리아, 호주가 대표적으로 LPG를 자동차 연료로써 많이 사용하는 국가이다.

오랜 기간 냉매로 사용해오던 염소계 또는 불소계 탄화수소에 의한 오촌층 파괴등의 환경 오염문제에 대응하여, 순수 프로판 및 아이소부탄을 냉매로 사용하는 용도가 증가하고 있다.

분사형 화장품 및 의약용품에 LPG를 사용한다. 기존 분사 가스로 사용되던 프레온 가스등에 의한 환경 오염에 대응하여, 상대적으로 유해성이 낮은 LPG를 사용한다. 하지만 고온 폭발 위험성을 고려하여, 질소 또는 다이메틸에터로 전환하는 추세이다.

1.