친환경 정책이 대세가 되고 있는 현재 상황에서도 석유는 가장 중요한 에너지원으로 주목받고 있다. 석유가 주목을 받는 이유는 무엇일까? 이유는 간단하다. 상온에서 액체상태가 유지되면서 여러 부산물이 만들어지기 때문이다. 즉, 다른 에너지원에 비해 비교적 '안전하다'라는 것이다.
석탄에 비해서는 큰 열량을 내면서도, 천연가스나 우라늄과 달리 상온에서 보관이나 운송이 상대적으로 편하다. 그렇기 때문에 현대 사회의 대부분 운송수단이 석유에서 추출된 휘발유와 경유로 움직이는 것이다.
| 에너지원 | 석유 | 석탄 | 천연가스 | 우라늄 (핵에너지) |
| 1kg 당 열량 | 약 11,000 kcal | 약 4,500 kcal | 약 13,000 kcal | 대략 20조 kcal* |
| 상온에서의 상태 | 액체 | 고체 | 기체 | 고체 |
| 저장시설 유지관리비용 | 보통 | 적음 | 높음 | 매우 높음 |
*우라늄의 경우 겨우 1g의 핵분열로 200억 kcal 수준의 에너지를 분출한다.
오늘은 석유와 관련된 기초정보들을 정리해 보았다.
석유를 세는 숫자 단위: 배럴 - Barrel, bbl
석유를 셀 때는 왜 배럴이라는 단위를 쓰는 것일까? 배럴이라는 단어는 '위스키 등을 담는 술통'을 의미한다. 1859년 미국의 에드윈 드레이크가 펜실베이니아주의 티터스빌에서 유정을 발견하고 시추를 하였는데, 이 기름을 옮길 때 술통이었던 '배럴'에 넣고 이동하였다. 배럴에 넣고 원유를 이동했던 일 때문에 석유의 숫자를 세는 단위가 '배럴'이 되었다.
1배럴은 그럼 몇 리터일까? 원래 술의 배럴은 영국에서 42갤런(와인용)과 40갤런(위스키용)으로 정해져 있었다. 물론 처음에는 아무 통에나 넣고 이동하였지만, 원유의 수요가 증가하면서 거래 표준을 만들기 위해 1872년에 42갤런으로 정했다고 한다. 그리고 1882년 미국 연방에서도 이를 승인하면서 현재의 기준으로 자리 잡게 되었다.
국제원유 거래에 있어서는 배럴을 기본단위로 사용하고 있으며, 리터로는 158.987 리터로 약 159리터다.
또 다른 거래의 단위인 드럼(DM)은 배럴 이후에 사용된 철제 드럼통의 규격에 따른 것으로, 이 통의 경우 200리터가 업계 표준 사이즈다. 즉, 기름 3 드럼 = 600리터 가 되는 셈. 드럼은 보통 원유를 가공한 이후(휘발유, 경유 등)에 사용하는 단위라 할 수 있다.
원유 1배럴로 만들어지는 부산물들
그렇다면 원유 1배럴로 무엇을 만들 수 있을까? 원유의 약 86%는 다양한 형태의 원료로 정제된다. 휘발유부터 부탄가스까지 다양한 연료로 사용된다.
| 비율 | 갤런 | 유종 |
| 42.7% | 19.2 | 휘발유(가솔린) |
| 27.4% | 12.3 | 경유(디젤) |
| 5.8% | 2.6 | 항공유(제트유) |
| 5% | 2.25 | 중질유(Heavy Fuel) |
| 4% | 1.8 | 아스팔트 |
| 3% | 1.3 | 경질유(Light Fuel) |
| 2% | 0.9 | 프로판,부탄(액화탄화수소) |
| 10.1% | 4.6 | 기타 (타이어, 페인트 등) |
| 총합 | 45갤런 |
14% 의 찌꺼기에 해당하는 고체는 '아스팔트'와 '고무제품'을 만드는 데 사용된다. 다양한 화학제품들로도 만들어지며, 우리가 익히 알고 있는 바셀린 역시 여기에 포함된다. 비닐이나 여러 플라스틱 제품도 여기서 만들어진다. 그래서 '석유'와 '화학'이 같은 업종으로 묶여서 분석된다.
그런데 원유 1배럴은 42갤런이라고 바로 위에 소개하였는데, 왜 부산물의 총합은 45갤런가량이 될까? 3갤런은 어디서 나타난 것일까?
원유라는 것 = 기름 범벅인 진흙덩어리에 가깝다.
이 3갤런의 용량이 차이가 나는 이유가 직관적으로 느껴지지 않는 까닭은 우리가 '원유'를 단순한 액체라고 생각하고 있기 때문이다.
원유는 사실 액체라기보다는, 기름이 잔뜩 껴있는 끈적한 진흙덩어리에 가깝다. 그래서 이 진흙에서 기름을 분리하기 위해 재료를 조금 더 투입해서 분리해야 하는 경우도 있다. 원유에 연료용 에탄올이나 액화 탄화수소 등을 투입하면 화학적으로 분리가 되는데, 이로 인하여 정제 후의 총량이 증가하게 된다.
하지만 이 보다 중요한 증량의 이유가 있는데, 생산되는 연료들의 부피변화다.
기본적으로 원유는 끓는점을 기준으로 여러 연료로 분리한다. 기체(LPG)와 잘 끓는 액체(휘발유)가 고급 연료로 사용되고, 높은 온도에서 끓는 액체(경유)가 디젤 엔진 등에 사용되는 것이다. 이 차이로 인해 추가적인 양이 나타난다.
간단히 설명하면 물 1 킬로그램은 1리터가 되지만, 휘발유 1 킬로그램은 약 1.3리터 정도가 된다. LPG 가스의 경우에는 기체이므로 훨씬 많은 부피를 차지하게 된다. 즉, 원유를 가공하며 나오는 상층부의 연료들이 낮은 밀도로 생산되기 때문에 부피가 증가하는 것이다. 그래서 생산되는 총부산물의 양이 42갤런에서 45갤런으로 증가하게 된다.
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