역청탄

역청탄(瀝靑炭, bituminous coal)

역청탄(瀝靑炭, bituminous coal)은 휘발성 물질이 많이 포함된 석탄이다.

석탄을 분류할 때, 휘발성 물질의 함유량이 많은 것이 역청탄(=유연탄), 적은 것이 무연탄이다. 유연탄은 연소할 때 화염과 연기를 낸다.

무역에 있어서는 휘발성 물질의 함유량이 14%의 이하이면 무연탄, 14% 초과이면 역청탄으로 구분한다.

단 역청탄은 5833kcal/kg의 발열량의 조건도 만족해야 한다. 일반적으로 8,100kcal/kg 이상의 큰 발열량을 가진다. 건류 시에 비튜멘(bitumen), 즉, 역청 모양의 물질이 생기므로 이렇게 불리며, 일반적으로 흑색 또는 암흑색으로 유리광택이나 수지광택이 있다.

역청탄은 휘발성과 점결성에 따라 다시 구분되는데, 강점결성(强粘結炭)으로서 휘발성분이 많은 것은 도시가스 등으로 이용되며, 강점결성으로서 휘발성분이 적은 것은 코크스용 탄으로 사용된다. 반면 약점결성(弱粘結炭)으로서 휘발성분이 적은 것은 일반 연료용으로 사용된다.

최근에는 수소 첨가, 가스화 등의 여러 연구가 진행되어 석탄 화학 공업 분야에서 매우 중요한 자원이 되었으며, 세계에서 생산되는 석탄의 대부분이 역청탄이지만, 현재 우리나라에서는 생산이 되지 않아 전량 수입에 의존하고 있다.

개요

역청탄은 탄소 함유량 80~90%의 검고 광택이 있는 가장 일반적인 석탄을 말한다. 갈탄과 무연탄의 중간 정도로 탄화된 것으로, 탄소의 함량은 무연탄보다 적지만 유질(油質)이 풍부하다. 비교적 높은 열량을 내기에 산업·상업용으로 가장 널리 사용된다. 도시가스나 코크스를 만드는 데 쓰이며, 석탄발전에도 널리 사용된다. 제철소에서 쓰는 연탄이 이거다.

한반도에서는 전혀 생산되지 않는다.] 따라서 국내 수요는 거의 전량 오세아니아 호주로부터 수입해온다.

일본에서는 유바리와 후쿠오카에서 생산하나 물기가 많고 낮은 발열량 등 질이 낮은 아역청탄 종류이며 광물분류학상 오히려 갈탄에 더 가깝다. 원래 일본에서 산출되는 석탄은 대부분 갈탄과 아역청탄이며 발전용으로 쓸 수 있지만 앞서 말했듯 물기가 많고 발열량이 낮아 제철이나 코크스 등을 만들기에는 부적합하고(엄밀히 말하자면 만들수는 있지만 질이 떨어지고 가격경쟁력도 떨어져 일본 제국 시절까지는 그런대로 버텼지만 태평양 전쟁 이후 값싸고 질 좋은 호주, 미국 등지의 코크스가 수입되면서 경쟁력을 잃어버려 폐광크리(...)...차라리 무연탄이 제철에 좀 더 적합하다.) 지금도 일본은 호주, 러시아 등지에서 한국보다 많은 역청탄을 수입중이며 2006년까지는 북한에서 무연탄도 수입했었다. 재미있는 일화가 하나 있는데 러시아 제국군에서 석탄을 사라고 예산을 줬더니 일본산 싸구려 아역청탄을 산 다음 질 좋은 미국 애팔래치아와 영국 웨일스산 고급 역청탄을 샀다 속이고 남은 돈을 횡령했는데 결국 러일전쟁과 타넨베르크 전투의 훌륭한(...) 패배 원인중 하나가 된다.

석탄의 종류

이탄(泥炭, peat)

이탄(泥炭, peat)은 수목질의 유체가 분지에 두껍게 퇴적하여 물의 존재하에서 균류등의 생적인 변화를 받아 분해·변질 된 것. 토탄(土炭)이라고도 하며 이탄은 지하에 매몰된 수목질이 오랜 세월동안 지열과 지압을 받아 생성된 것과는 달리 식물질의 주성분인 리그닌, 셀룰로오스등이 지표에서 분해작용을 받은물화학 것이다.

아탄(亞炭, lignite)

아탄(亞炭, lignite)은 유연탄의 일종으로 탄화도가 낮은 저품위 갈탄의 일종으로 학술적으로는 갈색갈탄이라고 한다. 발열량은 3000~4000Kcal/kg으로 낮은 비점결 탄으로 일부 지방에서는 연료로 사용된다. 다량의 수분이 건조할 때에 수축하여 목질아탄(목질조직 이 어느정도 보존되어 있어 나뭇결이 눈에 보임)은 널빤지 모양으로 벗겨지고 탄질아탄(미세한 석탄질과 광물질로 된 치밀함을 갖고 있음)은 불규칙한 균열이 생겨서 급속히 분화(粉化)한다.

갈탄(褐炭, brown coal)

갈탄(褐炭, brown coal)은 유연탄(有煙炭)의 일종으로 석탄중에서 가장 탄화도가 낮은 석탄, 흑갈색을 띠며 발열량이 4,000~6,000Kcal/kg, 휘발성분이 40%정도이다. 갈탄은 탄소성분이 70%로 낮기 때문에 원목의 형상, 나이테, 줄기 등의 조직이 보이는 경우가 많다. 다른 탄에 비하여 고정탄소(수분, 휘발분 및 회분을 뺀 나머지) 함량이 적고 물기에 젖기 쉽고, 건조하면 가루가 되기 쉽다. 코크스 제조용으로 사용하기는 어렵고 대부분 가정연료나 기타 연료로 사용된다. 한국에서는 두만강 연안과 길주, 명천 지구대의 제3기층에 주로 분포되어 있다.

역청탄(瀝靑炭, bituminous coal)

역청탄(瀝靑炭, bituminous coal)은 유연탄의 일종으로 흑색 또는 암흑색으로 유리광택 또는 수지(樹脂)광택이 있는 석탄으로 흑탄이라고도 한다. 탈때에는 긴 불꽃을 내며, 특유한 악취가 나는 매연을 낸다. 탄소함유량은 80~90%, 수소함유량은 4~6%이며 탄화도가 상승함에 따라 수소가 감소하고 탄소가 증가한다. 발열량은 8100Kcal/kg 이상이다. 제철용 코크스, 도시가스로 이용되며 최근에는 수소의 첨가, 가스화 등의 연구가 발달되어 석탄화학공업의 가장 중요한 자원이다. 건류(乾溜)때에는 역청 비슷한 물질이 생기므로 이름이 붙었다.

무연탄(無煙炭, anthracite)

무연탄(無煙炭, anthracite)은 탄화가 가장 잘 되어 연기를 내지 않고 연소하는 석탄을 말한다. 휘발분이 3~7%로 적고 고정탄소의 함량이 85~95%로 높으므로 연소시 불꽃이 짧고 연기가 나지 않는다. 점화점이 490℃이므로 불이 잘 붙지는 않지만 화력이 강하고 일정한 온도를 유지하면서 연소된다. 주로 고생대의 오랜 지층에서 산출되며 간혹 신생대 석탄으로도 지각변동의 동력작용이나 화산암의 열작용으로 무연탄화되는 경우도 있다.

참고자료

• 〈역청탄〉, 《나무위키》
• 〈역청탄〉, 《위키백과》
• 〈역청탄〉, 《두산백과》
• 〈석탄의 종류〉, 《태백석탄박물관》

같이 보기

• 석탄
• 무연탄
• 이탄
• 아탄
• 갈탄
• 원료탄

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