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5-4. 화석 연료의 이용
화석 연료는 매우 많은 분야에서 다양하게 사용되고 있다. 화석 연료는 단순히 광범위하게 이용되는 것뿐만 아니라, 인간의 생존을
위해 필수불가결한 곳에 구석구석 이용된다. 만일, 지금 당장 화석 연료가 없어진다면, 많은 수의 인류가 아마도 지구상에서 사라질 것이며,
결국에는 인류의 멸망을 야기할지도 모른다. 아래는 화석 연료가 어떻게 우리에게 이용되는지를 간단히 정리한 것이다.
5-4-1. 에너지
화석 연료는 현재 인류가 가진 가장 중요한 에너지원이다. 여기에는 발전, 난방, 및 운송수단의 연료 등 모든 형태의 에너지가 포함된다.
그림 5-4-1은 2010년도 유형별 세계 에너지 소비량 비교이다. 이로부터, 세계 소비 전체 에너지의 88%가 화석 연료에 의지하고 있음을 알 수 있으며,
특히 석유, 천연가스, 및 석탄이 서로 비슷한 정도로 에너지 소비에 기여하고 있음을 알 수 있다. 우리나라의 경우 원자력의 비중을 높이려고 노력하고
있고, 세계작으로는 재생에너지(renewable energy)의 사용을 적극 시도하지만, 아직까지 이러한 에너지의 기여는 화석 연료에 비하면 미미한 실정이다.
따라서 에너지 측면에서 화석 연료의 위치는 거의 절대적이라 할 수 있다.
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| 그림 5-4-1. 2010년도 종류별 세계 에너지 소비 비율
(그림 출처: http://www.solarenergyfallacies.com/statistics/).
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5-4-2. 석유로부터 얻는 제품들
석유를 정제하는 과정 중 또는 후, 그리고 따로 석유를 처리해서 얻는 물질을 이용해 만든 물건들은 우리 주변에 너무도 많아 일일이
헤아릴 수 없을 지경이다. 이러한 물질들을 간략히 살펴보면 아래와 같은 것들이 있다.
- 올레핀(olefin; alken이라고도 함) - 플라스틱 및 기타 가공품의 원료가 되는 물질.
- 각종 윤활제(lubricant).
- 파라핀 및 왁스(wax).
- 황 및 황산 - 석유의 탈황 결과물.
- 타르(tar) - 밀봉제로 주로 사용.
- 아스팔트(asphalt) - 도로 포장 등에 이용.
- 석유 코우크(petroleum coke) -고체 연료 등으로 사용.
- 방향족 화합물 - 많은 다른 화학 제품들의 원료가 된다.
아래 그림 5-4-2는 1 바렐의 석유로부터 만들어지는 각종 제품들의 양을 갤런으로 표시한 것이다. 이로부터 가솔린 및 디젤 등의 연료가
대부분을 차지하고 위에서 언급한 여러 가지 다른 석유제품들의 양은 전체의 20% 미만으로 상대적으로 매우 적은 것을 알 수 있다.
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| 그림 5-4-2. 석유로부터 만들어지는 다양한 제품들의 상대적 양
(그림 출처: http://www1.eere.energy.gov/vehiclesandfuels/facts/2011_fotw676.html).
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5-4-3. 석탄으로부터 얻는 제품들
석유와 마찬가지로 석탄으로부터도 다음과 같이 다양한 물질을 얻는다
- 코우크(coke) - 제철등에 사용. 코우크 제조 공정 중 부산물로 석탄 타르, 암모니아, 경질유, 및 석탄 개스 등을 얻는다.
- 합성개스(syngas) - 석탄으로부터 (gasfication이라는 과정을 통해) 만든 일산화탄소와 수소 가스의 혼합물로서 이로부터
운송 수단의 연료를 만들거나, 기존의 연료를 업그레이드 할 때 사용된다. 특히 수소는 수소 연료나 암모니아 제조 등으로 사용될 수 있다.
- 액화(liquefaction) 연료 - 석탄으로부터 만든 가솔린이나 디젤과 비슷한 합성 연료.
- 기타 공업 첨가물 및 화합물의 원료로 쓰인다.
아래 그림 5-4-3은 석탄의 분야별 이용 상대 비율을 비교한 것으로, 석탄의 대분이 발전에 소비되고 있음을 알 수 있다.
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| 그림 5-4-3. 석탄의 이용
(그림 출처: http://www.manicore.com/anglais/documentation_a/oil/coal_use.html).
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5-4-4. 천연 가스의 이용
천연 가스는 주로 난방이나 전력 생산에 이용되는데, 이외에도 다음과 같은 방법으로 활용된다.
- 액화가스 또는 압축가스(LNG; liquified natural gas or CNG; compressed natural gas) - 운송 수단의 연료로 사용됨.
- 비료 - 암모니아 비료 제조에 사용됨.
- 수소 제조의 원료.
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