부탄(Butane) - LPG 차량, 캠핑 연료 사용시 주의할 점

 

안녕하세요. EnerTravel입니다. 

 

지난시간에는 LPG 용도, 물성, 발열량을 정리해보았는데요.

오늘 주제는 '부탄(Butane) - LPG 차량, 캠핑 연료 사용시 주의할 점'입니다.

 

2023.04.19 - [EnergyTok/정유, 화학 Biz] - LPG(액화석유가스, Liquefied Petroleum Gas)란?

LPG(액화석유가스, Liquefied Petroleum Gas)란?

 

 수송용 LPG 자동차 시장 현안 

 

우리나라도 지난해 기후변화와 미세먼지에 대응하기 위해 LPG 자동차 사용규제를 폐지하고, 친환경 LPG차 보급을 확대하고 있는데요.  최근 LPG를 연료로 한 트럭과 SUV 차량이 등장하면서 LPG(부탄) 자동차와 소비자의  접점이 점점 많아지고 있습니다.  

 주요 현안 1. 1톤 LPG트럭 확대 

 

현재 LPG업계에서 중점적으로 보급확대에 주력하고 있는 차종은 1톤 LPG트럭입니다. 비록 정부가 1톤 LPG트럭에 대한 지원금을 대폭 축소한 상황이지만 나름 선전하고 있다. 실제 봉고3 1톤 모델 기준 LPG차량 가격은 동급 모델의 디젤보다 저렴하며 경유차 폐차 지원금까지 고려하면 여전히 경쟁력이 높다는 분석입니다.

 

 주요 현안 2. LPG 차량 저공해차 지위 유지 문제 

 

현재 대기환경보전법은 저공해차를 1종 전기·수소차, 2종 하이브리드차, 3종 LPG·CNG차 등으로 구분하고 있으며,  환경부는 기술 발전에 따라 저공해차 기준을 강화하고 전기, 수소차 등 무공해차 중심 보급 정책을 펼치기 위해 2~3종 저공해차는 삭제하는 시행령 개정안을 추진하고자 했으나, 일단 2024년까지는 현 제도를 유지하는 방향으로 일단락된 바 있습니다. 

 

LPG차가 저공해차에서 제외될 경우 각종 보조금 및 공영주차장 할인을 못 받게 되고, 이는 LPG차에 대한 수요 위축으로 이어질 수 있는데요. 현재 정부는 소상공인·자영업자들이 경유차를 폐차하고 LPG 화물트럭(1t 기준)을 구입하면 200만 원, 어린이집이 통학 차량을 LPG차로 신규 구입할 땐 700만 원을 지원하고 있습니다.

 

또한 LPG 수요 위축은 LPG 충전소 인프라 와해로 이어질 수 있습니다. 현 LPG 충전소 인프라는 가까운 미래에 최적의 수소·전기 복합 충전 인프라 후보지인데요. 충전소와 주변 시설물 간 안전거리(21m)가 충분히 확보된 데다 주유소보다 훨씬 넓은 용지를 보유하고 있어 브릿지 역할을 수행할 수 있습니다.

 

LPG차는 미세먼지 원인물질인 NOx(질소산화물)를 경유차 대비 1/93, 휘발유 대비 1/3 수준으로 매우 적게 배출해 그동안 미세먼지 저감에 크게 기여하고 있으며, 실제 국립환경과학원의 자료에 따르면 실외 도로시험에서 질소산화물 배출량은 km당 휘발유차 0.02g, 경유차 0.56g, LPG차 0.006g이 배출된 것으로 발표한 바 있는데요. 정부에서 발표한 유종별 환경피해비용도 ℓ당 LPG가 246원으로 휘발유 604원, 경유 1,126원에 비해 매우 낮은 수준으로 나타나 LPG차가 국가적으로나 국민의 건강에 크게 기여하고 있는 것으로 분석된 만큼 현 정책의 유지가 지속될지 주목됩니다.

 

 주요 현안 3.  도넛형 LPG용기의 충전량 일원화 

과거 LPG자동차에 장착됐던 원통형 LPG용기는 트렁크 공간을 많이 차지해서 이용자들의 불만의 대상이었으나, 최근에 출시되는 LPG차량에는 도넛형 용기가 스페어타이어 자리에 설치돼 트렁크 공간활용이 용이해졌는데요. 다만, 도넛형 LPG용기의 경우 최대 충전량이 80%로 기존 LPG용기의 85%보다 작아 소비자들의 불만이 많은 상황입니다.

 

국토부는「자동차용 내압용기 안전에 관한 규정」 별표 6에 의거 원통형 일반용기는 85%, 도넛형 용기는 80%로 제한하고 있는데, 이는 도넛형 용기가 국내에 도입되는 과정에서 LPG 사용 환경이 다른 유럽기준(ECE67)을 그대로 국내 기준에 반영했기 때문으로, 유럽은 압력이 높은 프로판(2.5 Mpa)을 사용해 충전한도가 80%이나 우리는 수송용으로 압력이 낮은 부탄(0.9 Mpa)을 사용해 원통형 LPG용기 기준인 85%로 일원화 요구가 LPG 업계 및 소비자들 사이에서 꾸준히 제기되고 있습니다.  만약 도넛형 LPG용기의 충전량이 85%로 일원화될 경우, 앞으로 출고될 LPG 차량의  1회 평균 주행거리 증가, 충전빈도 감소, 트렁크 공간 활용 등 차량 내 여유 공간 확보가 가능해져 LPG자동차 사용자 편익이 크게 향상될 전망입니다.

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 캠핑, 가정용 부탄가스 사용 시 주의할 점 

 

 안전 Check Point 1. 동절기 점화 불량 문제 

 

부탄가스 캔은 집에서 간단한 조리를 할 때나, 캠핑 갈 때나 사용하는 간편한 연료입니다.  이러한 부탄가스 캔을 흔들어 보면, 안에 들어있는 액체도 흔들리는 걸 느끼실 수 있을 텐데요. 부탄가스 캔은 액체 부탄이기 때문에 생기는 특징이 있습니다. 부탄은 상온과 상압에서 기체 상태로 존재합니다. 기체 상태의 가스는 부피가 크기 때문에 저장이나 운반이 어렵습니다. 이 때문에 부탄가스에 적정 압력인 6~7㎏/㎠을 가해 액체로 만듭니다. 액체 부탄은 우리가 흔히 보는 캔 모양의 ‘부탄가스’ 용기 안으로 들어갑니다. 가스가 다 떨어진 부탄가스 용기는 굉장히 차갑습니다. 따뜻한 불을 만들어 내느라 모든 에너지를 다 쏟았기 때문일까요? 바로 액화 부탄가스가 기화되며 주변의 열에너지를 흡수하기 때문입니다.(추운 겨울 산장 속에 부탄캔이 내뿜는 화력이 약한 이유도 같은 이유) 부탄가스를 휴대용 버너에 꽂고 밸브를 열면, 가스통의 입구 부분의 압력이 낮아져 용기 내부의 부탄이 밖으로 빠져나옵니다. 액체 상태였던 부탄은 기체로 변하면서 주변의 열에너지를 흡수하고, 주변의 온도는 점점 낮아집니다. 또 액체가 기체로 변하면서 부피가 급속도로 팽창하면 단열팽창으로 인해 열에너지가 운동에너지로 변하기 때문에 가스가 나오는 입구는 온도가 급격히 떨어지게 되고, 가스통도 차가워지는 것입니다.

 

 

가끔 일회용 라이터가 추운 겨울에는 잘 켜지지 않는 경우를 보실 수 있으실 텐데요.  이는 부탄가스 통이 차가운 이유와 같은 원리입니다. 액체 상태의 부탄이 기체로 기화하기 위해서는 주변의 열을 빼앗아야 하는데, 추운 겨울에는 열이 부족하기 때문에 기화가 쉽지 않은 것입니다. 이처럼 압력을 가하여 액체상태로 저장되어 있는 부탄 제품은  모두 겨울에는 점화가 어렵다는 문제가 있습니다. 이 때문에 부탄 100%만으로 채우기보다는 프로판과 적정 비율을 혼합한 기체를 사용합니다. 일반적으로 겨울에는 휘발성이 높고 점화성이 좋은 기체가 필요하기 때문에 프로판 함량이 더 높은 혼합기체를 사용하며, 관련 법에서도 이를 허용하고 있습니다. 

 

 안전 Check Point 2. 부탄캔 팽창에 따른 폭발 위험 

 

액체가 열을 받으면 팽창하는 기본 원리에 따라, 액화 부탄도 열을 받으면 기체로 급속도로 팽창합니다. 이 경우 폭발이나 화재의 가능성이 있기 때문에 조심해야 하는 것이 당연하지만, 이런 위험은 최근에 출시되는 부탄가스 용기는 열로 인해 내부 압력이 높아지면 가스가 외부로 분출되게 유도해 터지지 않도록 설계되어 있어 안전합니다. 그럼에도 불구하고 종종 사고가 나기도 합니다. 땡볕에 차 안에 둔 라이터가 폭발하기도 하고, 부탄가스를 모두 사용한 뒤 캔을 태우기 위해 불을 붙이다가 폭발하는 사고도 종종 일어납니다. 부탄가스통은 다 사용한 후라도, 반드시 구멍을 뚫어 가스를 모두 배출시킨 후 버리는 것이 원칙입니다.

 

 안전 Check Point 3. 가스 냄새가 나면 반드시 환기!! 

 

한편, 기화되어 용기 밖으로 나온 부탄가스는 공기보다 무거워 낮은 곳에 모여 있을 가능성이 높습니다. 이 가스가 모인 자리에 조그마한 불꽃이라도 닿는다면 인화, 폭발할 수 있습니다. 그래서 부탄가스를 사용할 때 가스 냄새가 나면 환기를 하는 것이 매우 중요합니다. 그런데, 부탄가스에서 나는 가스 냄새가 부탄 자체의 냄새가 아니라는 것 아셨나요? 그 냄새는 가스가 용기에서 새어 나올 경우 사람이 가스를 감지할 수 있도록 첨가한 부취제(착취제, 불황성 황화합물)의 냄새입니다. 이 냄새가 날 때 부탄도 세어 나오는 것이니 용기를 점검하고 환기를 해야 합니다. 만약 조치를 취하지 못해 부탄가스를 잘못 흡입하는 경우 신체에 해롭습니다. 부탄은 폐포에서 혈액으로 빠르게 흡수되어 중추신경계를 비롯해 호흡, 심혈관, 소화기 등 광범위한 증상을  야기할 수 있습니다. 그러나 적절한 환기가 이루어지고 다량의 부탄가스를 들이마시는 것이 아니라면, 걱정할 필요는 없습니다.

 

오늘은 '부탄(Butane) - LPG 차량, 캠핑 연료 사용시 주의할 점' 정리였는데요.

다음 글에서는 '제관업계 부탄 캔 용기 시장 현황'에 대해 알아보겠습니다.