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가스 (연료)
가스(Gas)는 기체 연료의 총칭으로, LPG, LNG, 도시가스, 천연가스 등이 있다.
목차
역사
우리나라는 대원군의 쇄국정책이후 고종 13년에 일본과 조일 수호 통상조약을 체결하여 국교가 체결되었다. 1876년 5월 22일 수신사 김기수가 1차 수신사로 파견되었으며, 수신사 일행에 의해 일본이 사용하는 가스를 보고 그 내용을 최초로 기록에 남기게 되었다. 1차 일본 방문 이후 1881년에 파견된 신사유람단의 단원 중 강진형이 작성한 일 등록에는 가스등에 관한 기록이 더 자세히 전해지고 있다. 우리나라에서 실제로 가스 산업이 시작된 것은 미국인들에 의해 경복궁에 전기가 최초로 공급된 1887년 3월보다 20년이 뒤진 1907년 6월 27일로 일본의 자본으로 시작된 일한 외사주식회사의 설립으로 시작되었다. 일한 외사주식회사는 1909년 10월 31일에 용산에서 석탄가스 제조공장을 준공하고 1909년 11월 3일부터 진고개 등 일본인 상가 밀집 지역과 거주지를 대상으로 최초의 가스공급을 시작하였다. 이후 일한 외사주식회사는 1915년에 경성전기 주식회사로 개명하여 운영되었으며, 일제의 침략과 함께 1942년까지 경성전기 주식회사 외에 지역별로 5개의 가스업체 4개 공장이 운영되었다. 1942년에는 가스사용 호수가 2만 8천여 호에 이르렀으나, 실제 우리 국민이 사용하는 가스의 사용량은 전체 사용량의 6%에 지나지 않았다. 석탄가스가 공급될 당시에는 가스등이 전등보다 가격이 저렴하고 밝기도 밝아 크게 호응을 얻었으며 이런 호응을 바탕으로 부산, 평양, 대구, 신의주에서 가스공급회사가 설립되어 가스를 공급하였다. 조명용 석탄가스와는 달리 고압가스는 1927년 5월 2일 조선 질소비료주식회사의 설립으로 비료를 생산하는 과정에서 산소, 수소, 질소, 암모니아, 이산화탄소 가스를 생산하며 시작되었다. 전문적으로 고압가스를 생산한 것은 1930년경인 것으로 보고 있으나, 기록이 남아있는 자료는 1937년에 일본 제국산소 주식회사가 프랑스에서 수입한 설비로 영등포에 제국산소 주식회사를 설립 및 운영한 것과 부산에 동양산소공장, 서울 청파동에 금강 산소공장이 가동된 것을 고압가스의 태동기로 보고 있다. 1945년 해방과 1950년의 6.25 전쟁을 거치면서 가스 산업은 계속된 불황을 겪게 되었고, 1961년부터는 가스의 공급원을 조명용 석탄가스에서 난방용 석유 가스로 전환하여 외국에서 LPG를 용기에 담아 용기와 함께 수입하는 수입 판매회사가 설립되었으나, 수입 LPG의 높은 가격과 전통적 생활관행으로 보편화한 연료로 사용되지는 않았다. LPG의 보급이 본격적으로 시작된 것은 1964년에 대한석유공사 울산정유공장이 설립되어 원유정제과정에서 LPG가 생산되면서 확대되기 시작하였다. 1966년에는 교통부가 6개월간 LPG 버스의 시험 운행을 실시하여 서울역에서 정릉을 운행하는 최초의 부탄용 버스가 등장하였고 1969년에는 LPG용 버스가 700대로 증가하여 수송용 연료로 사용되기 시작했다. 이런 수요 증가와 중화학 중심의 경제 개발 정책이 맞물려 1969년에는 호남정유, 1971년에는 경인에너지의 원유 정제시설이 추가로 건설되어 공급이 확대되었으며 1972년 하반기부터는 택시에 LPG를 사용하기 시작하여 1974년에는 LPG를 사용하는 택시가 7,000대의 규모로 증가하였다. 1973년 10월 6일 발발한 제4차 중동전쟁을 계기로 석유수출국기구(OPEC)의 석유 수출금지 조치와 양적 제한을 통해 1973년, 1974년에 제1차 석유파동이 일어났고 1979년 제2차 석유파동이 일어났다. 두 차례에 걸친 에너지 위기로 인해 에너지 수급구조에 대한 변화를 주게 되었으며 석유를 대체할 가스에너지가 일반인에게 한발 다가서는 계기가 되었다. 1970년대 이후 LPG 대량 생산체제가 구축되면서 정부는 도시 연료의 현대화를 목표로 도시가스 사업을 추진하였다. 1970년 10월 1일에 시범적으로 동부이촌동의 3,000가구를 대상으로 LPG, AIR 혼합방식의 도시가스를 공급하기 시작하였으며 시영도시가스 공장의 준공과 함께 영등포와 마포구의 6,000여 가구를 대상으로 나프타 분해방식의 취사용 가스를 공급하였다. 1980년대에 들어서서는 도시가스 사업이 더욱 확대되어 민영 도시가스 회사의 설립을 통한 지역별 도시가스의 공급이 시작되었다. 제2차 석유파동 이후 에너지 다원화 정책의 필요성을 실감하여 석유 이외에 LPG와 LNG의 수입을 추진하였으며 1986년 10월에는 인도네시아에서 LNG를 최초로 수입하여 도시가스용으로 사용하기 시작하였다.[1]
종류
물리적 상태에 따라
압축가스
압축가스는 상용의 온도에서 게이지 압력이 1MPa 이상이 되는 가스가 실제로 1MPa 이상이거나, 35℃에서의 압력이 1MPa 이상이 되는 가스로, 수소, 산소, 질소, 메탄과 같이 비점인 끓는점이 낮기 때문에 상온에서 압축하여 액화하기 어려운 가스를 단지 상태변화 없이 압축한 것을 말한다. 압축가스를 판매할 목적으로 용기에 충전할 때, 이들 압축가스의 압력은 약 12MPa 이상이다.[1]
액화가스
액화가스는 상용의 온도 또는 섭씨 35도의 온도에서 0.2㎫ 이상이 되는 가스가 실제로 그 압력이 0.2㎫ 이상이거나 0.2㎫ 이상이 되는 경우의 온도가 35℃ 이하인 가스로, 프로판, 염소, 암모니아, 탄산가스, 산화에틸렌 등과 같이 상온에서 압축하면 비점인 끓는점이 다른 가스에 비해 높아 압력을 가하면 쉽게 액화되는 가스이다. 액화가스는 액화시켜 용기에 충전한 것을 말하며, 용기 내어서는 액체 상태로 저장되어 있다. 하지만 액화가스 중 액화시안화수소, 액화브롬화메탄 및 액화산화에틸렌은 35℃에서의 압력이 0M ㎩을 초과한다.[1]
용해 가스
용해 가스는 15℃에서의 압력이 0㎩을 초과하는 가스로, 아세틸렌을 예로 들 수 있으며, 매우 특별한 경우로서 압축하면 분해 폭발하는 성질 때문에 단독으로 압축하지 못하고, 용기에 다공물질의 고체를 충전한 다음, 아세톤과 같은 용제를 주입하여 이것에 아세틸렌을 기체 상태로 압축한 것을 말한다. 용기 내의 압력은 충전된 가스의 종류와 온도에 따라서 다르지만, 가스의 종류나 온도가 변하지 않는다면, 용기 내부에 충전된 액체량에 관계없이 일정하게 유지된다. 따라서 압축가스 및 액화가스는 가스의 고유 성질에 따라서 분류한 것이 아니고 저장되어 취급되는 상태에 따라서 분류한 것이다.[1]
가스의 성질에 따라
가연성 가스
가연성 가스란 공기와 일정량 혼합된 경우 점화원에 의해 점화되어 연소 및 폭발이 일어나는 가스이다. 가연성 가스의 종류에는 아크릴로니트릴, 아크릴알데히드, 아세트알테히드, 아세틸렌, 암모니아, 수소, 황화수소, 일산화탄소, 이황화탄소, 메탄, 염화 메탄, 브롬화메탄, 에탄, 염화 에탄, 염화비닐, 에틸렌, 산화에틸렌, 프로판, 싸이크로프로판, 프로필렌, 산화프로필렌, 부탄, 부타디엔, 부틸렌, 메틸에테르, 모노메틸아민, 디메틸아민, 트라이메틸아민, 에틸아민, 벤젠, 에틸벤젠 등이 있다. 공기와 혼합된 경우 연소를 일으킬 수 있는 공기 중 가스 농도의 한계인 폭발한계의 하한이 10% 이하인 것과 폭발한계의 상한과 하한의 차가 20% 이상의 것을 말한다. 따라서 하한이 낮을수록 상한과 하한의 폭이 클수록 위험한 가스라 할 수 있다. 가연성 가스는 산소와 같은 조연성가스가 있어야 연소나 폭발로 이어질 수 있다. 따라서, 순수한 천연가스나 LP가스는 점화원이 있어도 연소나 폭발이 일어나지 않는다. 그러나, 이러한 가연성 가스가 조연성 가스와 적당히 혼합되면 연소, 폭발이 일어날 수 있는데, 이 범위를 연소범위, 연소한계, 폭발범위라고 한다. 이 범위는 공기와 가연성 가스의 혼합물 중의 가연성 가스의 부피인 퍼센트로 표시되며, 연소할 수 있는 가장 높은 농도 범위를 상한이라 하며, 최저 농도를 하한이라고 한다. 주로 사용하는 천연가스와 액화석유가스의 주성분의 폭발범위를 보면, 메탄의 경우 5~15%, 프로판은 2.1~9.5%, 부탄은 1.8~8.4%이다. 이 경우 연소범위를 보면, 메탄의 경우 하한이 다른 가스와 비교하면 높은 쪽에 속하고, 반면에 프로판과 부탄의 경우는 하한이 낮은 쪽에 속한다. 하한이 낮을 경우 가스가 조금만 누출되어도 연소나 폭발이 쉽게 일어날 수 있으며, 하한이 높을 경우 많은 양의 가스가 누출되어야 연소나 폭발이 일어날 수 있다.[1]
| 가스명 | 연소범위(용량%) | 가스명 | 연소범위(용량%) | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 하한 | 상한 | 하한 | 상한 | ||
| 프로판 | 2.1 | 9.5 | 메탄 | 5 | 15 |
| 부탄 | 1.8 | 8.4 | 일산화탄소 | 12.5 | 74 |
| 수소 | 4 | 75 | 황화수소 | 4.3 | 45 |
| 아세틸렌 | 2.5 | 81 | 시안화수소 | 6 | 41 |
| 암모니아 | 15 | 28 | 산화에틸렌 | 3.0 | 80 |
조연성 가스
조연성가스는 산소, 공기 등 과같이 다른 가연성 물질과 혼합되었을 때 폭발이나 연소가 일어날 수 있도록 도움을 주는 가스이다.[1] 즉, 산소나 공기 등과 같이 다른 가연성 기체를 연소시킬 수 있는 기체이다. 대표적인 조연성 기체인 산소는 물을 전기 분해하거나, 실험실에서 과산화수소수에 이산화망가니즈(MnO2)를 촉매로 넣어 과산화수소를 분해시켜 얻을 수 있다.[2]
불연성 가스
불연성 가스는 질소, 아르곤, 탄산가스 등이며, 그 특징을 보면 스스로 연소하지 못하며, 다른 물질을 연소시키는 성질도 갖지 않는 가스, 즉 연소와 무관한 가스이다.[1] 즉, 연소가 되지 않는 가스를 의미하며 대표적으로 질소, 헬륨 등의 산업용가스와 제논, 크립톤, 육불화황 등의 특수가스가 불연성 특징을 가지고 있다. 이 물질은 유해성은 가장 낮지만 가장 위험한 가스로 인식되어야 한다. 불연성 가스는 무취, 무미, 비자극성 특징을 가지고 있으므로 실내에서 가스 누출이 발생한 경우 적절한 환기와 감지기를 통한 작업자 보호가 이뤄지지 않는 다면 산소 결핍환경이 유발돼 치명적인 결과를 유발할 수 있다. 따라서 블연성 가스와 관련된 사고는 생사를 다루는 문제이므로 이들 가스를 실내에서 취급하고 있는 사업장에서는 반드시 환기와 산소농도 감지를 통한 작업자 보호가 이뤄져야 한다.[3]
독성 가스
독성가스는 인체에 유해성이 있는 가스를 말하며, 법적으로 허용농도가 100만분의 5,000ppm 이하인 가스이다. 예로는 아크릴로니트릴, 아크릴알데히드, 아황산가스, 암모니아, 일산화탄소, 이황화탄소, 불소, 염소, 브롬화메탄, 염화 메탄, 염화프렌, 산화에틸렌, 사이안화수소, 황화수소, 모노 메틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 벤젠, 포스겐 등이 있다. 허용 농도는 해당 가스를 성숙한 흰쥐 집단에 대기 중에서 1시간 동안 계속하여 노출한 경우 14일 이내에 그 흰쥐의 2분의 1 이상이 죽게 되는 가스의 농도이다.[1]
연료가스
연료가스는 연연소효율이 높고 완전 연소시킬 수 있다. 연소 폐가스 중에도 산소 비율이 5% 이상 되는 경우가 많으나 가스의 경우에는 미세 조정으로 이론 연소에 가까운 완전 연소가 가능하다. 연소공기량의 조절이 쉬우며 연기가 전혀 나지 않고 재, 황분, 질소산화물이 극히 적어 대기오염이 거의 없고 다른 연료에 비하여 점화나 소화가 쉬우며 순간적으로 최대의 열량을 얻을 수 있고 연소기가 더러워지는 일이 거의 없다. 발열량이 비교적 높으며 연료를 저장하고 운반하기 쉽고, 장기간 저장 시에도 변질의 우려가 거의 없다. 그러나 이러한 장점이 있지만, 누출된 가스가 공기나 산소와 혼합되면 폭발 화재의 위험이 크며, 공기 부족이나 불완전 연소 시 질식, 중독의 위험이 있는 점과 연소 온도가 높아 국부적 과열을 일으킬 염려가 있는 단점도 가지고 있음으로 이런 점에 특히 유의하여야 한다. 연료가스는 제철소의 고열로에서 발생하는 고로가스, 석탄을 건류하여 얻는 코크스 가스, 원유를 정제할 때 나오는 유가스, 메탄이 주성분인 천연가스, LPG, 납사분해 가스, LPG나 메탄 등을 원료로 하는 도시가스 등이 있다.[4]
| 성분 | 연소방정식 | 산소량 | 연소생성물 생성비 | |
|---|---|---|---|---|
| 이산화탄소 | 산소 | |||
| 메탄 | CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O 2 | 2 | 1 | 2 |
| 에틸렌 | C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O | 3 | 2 | 2 |
| 에탄 | 2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O | 3.5 | 2 | 3 |
| 프로필렌 | 2C3H6 + 9O2 → 6CO2 + 6H2O | 4.5 | 3 | 3 |
| 프로판 | C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O | 5 | 3 | 4 |
| 부틸렌 | 2C4H6 + 11O2 → 8CO2 + 6H2O | 4 | 4 | 3 |
| 부탄 | 2C4H10 + 13O2 → 8CO2 + 10H2O | 6.5 | 4 | 5 |
LPG
LPG는 액화석유가스로도 불리며, 유전에서 원유를 채취하거나 원유 정제 시 나오는 탄화수소를 비교적 낮은 압력인 6~7㎏/㎠를 가하여 냉각, 액화시킨 것이다. 기체가 액체로 되면 그 부피가 약 1/250로 줄어들어 저장과 운송에 편리하다. LPG의 주성분은 프로판, 부탄, 소량의 프로필렌, 뷰틸렌 등이 포함되어있다. LPG는 발열량이 24,000Kcal/h로 다른 연료에 비해 열량이 높다. 순수한 LPG는 아무런 냄새나 색깔이 없으나 공업용을 제외한 가정이나 영업소에서 사용하는 LPG에는 누출될 때 누구나 쉽게 감지해 사고를 예방할 수 있도록 메르캅탄류의 화학물질을 섞어서 공급한다. LPG는 공기보다 무거워서 누출되면 낮은 곳에 머물게 되고, 연소범위도 낮아서 조금만 누출되어도 화재폭발의 위험이 있음으로 누출되지 않도록 주의하여야 한다.[4]
LNG
LNG는 액화천연가스로도 불리며, 가스전에서 채취한 천연가스를 액화시킨 것으로 메탄이 주성분이다. LNG도 무색투명한 액체로 LPG와 같이 공해 물질이 거의 없고 열량이 높아 대단히 우수한 연료이며 주로 도시가스로 사용된다. LNG는 압력을 가해 액화시키면 부피가 1/600로 줄어들지만, 비점이 영하 162도로 낮아 운송, 저장 시에는 특수하게 단열된 탱크나 용기에 충전하여 온도를 비점 이하로 유지해 주어야 한다. 도시가스로 사용할 때에는 열을 가해 기화시켜 기체 상태로 공급하게 된다. 이와 같은 LNG의 초저온 특성은 냉동 공업에 활용하기도 한다. 천연가스의 주성분인 메탄은 공기보다 가볍기 때문에 누출되면 높은 곳에 체류하고 공기와 혼합되면 폭발성 가스가 되므로 누출되지 않도록 주의해야 한다.[4]
도시가스
도시가스는 파이프라인을 통하여 수요자에게 공급하는 연료가스로 석유 정제 시에 나오는 납사를 분해한 것이나 LPG, LNG를 원료로 사용한다. 우리나라의 경우 강원도, 경북 북부 내륙지역 일부 지역에는 아직 LPG 과 AIR 방식의 도시가스를 공급하고 있으며 이외 지역의 모든 도시가스 에는 천연가스로 공급되고 있다. 도시가스 공급 규정은 도시가스사업법 제20조 규정에 따라 가스공급량의 측정 방법 및 소비 유형별 요금 산정, 요금의 납부 및 정산 방법, 가스 공급자의 공급 의무와 가스 사용자의 계약 준수 의무, 가스의 공급 중지 및 사용 제한 및 그 해제, 계약 해지에 과한 사유, 수급 안정을 위한 제도적 장치, 가스의 성분과 열량 및 압력, 가스공급 지점의 증설 및 개설에 관한 기준 등을 규정한 도시가스 공급 규정을 붙임과 같이 시행하고 있다.
| 구분 | 도매요금 | 공급비용 | 소매요금 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2021년 4월 1일 이전 | 2021년 4월 1일 이후 | 2021년 4월 1일 이전 | 2021년 4월 1일 이후 | |||
| 평 균 | 12.2189 | 12.3815 | 1.6119 | 13.8308 | 13.9934 | |
| 주택용 | 취사용 | 12.9284 | 12.9284 | 2.2235 | 15.1519 | 15.1519 |
| 개별난방 | 12.9284 | 12.9284 | 2.2235 | 15.1519 | 15.1519 | |
| 중앙난방 | 12.9284 | 12.9284 | 2.2235 | 15.1519 | 15.1519 | |
| 영업용1 | 동절기 | 11.4444 | 11.4444 | 3.0626 | 14.507 | 14.507 |
| 하절기 | 11.2523 | 11.2523 | 3.062 | 14.3149 | 14.3149 | |
| 기타월 | 11.27 | 11.27 | 3.0626 | 14.3326 | 14.3326 | |
| 영업용2 | 동절기 | 11.4444 | 11.4444 | 2.06 | 13.5044 | 13.5044 |
| 하절기 | 11.2523 | 11.2523 | 2.06 | 13.3123 | 13.3123 | |
| 기타월 | 11.27 | 11.27 | 2.06 | 13.33 | 13.33 | |
| 업무난방용 | 14.3010 | 14.5164 | 3.0196 | 17.3206 | 17.5360 | |
| 냉난방 공조용 | 동절기 | 13.8422 | 14.0576 | 3.0196 | 16.8618 | 17.0772 |
| 하절기 | 7.9660 | 8.1275 | 2.4117 | 10.3777 | 10.5392 | |
| 기타월 | 12.9970 | 13.2124 | 3.0196 | 16.0166 | 16.2320 | |
| 산업용1 | 동절기 | 12.9622 | 13.1776 | 1.1799 | 14.1421 | 14.3575 |
| 하절기 | 12.1608 | 12.3762 | 1.1799 | 13.3407 | 13.5561 | |
| 기타월 | 12.2240 | 12.4394 | 1.1799 | 13.4039 | 13.6193 | |
| 산업용2 | 동절기 | 12.9622 | 13.1776 | 1.1405 | 14.1027 | 14.3181 |
| 하절기 | 12.1608 | 12.3762 | 1.1405 | 13.3013 | 13.5167 | |
| 기타월 | 12.2240 | 12.4394 | 1.1405 | 13.3645 | 13.5799 | |
| 산업용3 | 동절기 | 12.9622 | 13.1776 | 1.0877 | 14.0499 | 14.2653 |
| 하절기 | 12.1608 | 12.3762 | 1.0877 | 13.2485 | 13.4639 | |
| 기타월 | 12.2240 | 12.4394 | 1.0877 | 13.3117 | 13.5271 | |
| 산업용4 | 동절기 | 12.9622 | 13.1776 | 0.917 | 13.8792 | 14.0946 |
| 하절기 | 12.1608 | 12.3762 | 0.917 | 13.0778 | 13.2932 | |
| 기타월 | 12.2240 | 12.4394 | 0.917 | 13.1410 | 13.3564 | |
| 산업용5 | 동절기 | 12.9622 | 13.1776 | 0.8751 | 13.8373 | 14.0527 |
| 하절기 | 12.1608 | 12.3762 | 0.8751 | 13.0359 | 13.2513 | |
| 기타월 | 12.2240 | 12.4394 | 0.8751 | 13.0991 | 13.3145 | |
| 수송용 | 12.1387 | 12.3541 | 0.5771 | 12.7158 | 12.9312 | |
| 열병합용1 | 동절기 | 12.9331 | 13.1541 | 1.838 | 14.7711 | 14.9921 |
| 하절기 | 11.3777 | 11.5987 | 1.838 | 13.2157 | 13.4367 | |
| 기타월 | 11.5098 | 11.7308 | 1.838 | 13.3478 | 13.5688 | |
| 열병합용2 | 동절기 | 12.9331 | 13.1541 | 0.9198 | 13.8529 | 14.0739 |
| 하절기 | 11.3777 | 11.5987 | 0.9198 | 12.2975 | 12.5185 | |
| 기타월 | 11.5098 | 11.7308 | 0.9198 | 12.4296 | 12.6506 | |
| 연료전지용 | 11.1812 | 11.4022 | 0.7593 | 11.9405 | 12.1615 | |
| 열전용설비용 | 14.5784 | 14.7938 | 0.9198 | 15.4982 | 15.7136 | |
활용
가스연소기
가스연소기는 가연성 가스와 공기를 배합하여 화구로 내뿜음으로써 불꽃을 얻는 기구이다. 사용 가스에 따라 LPG용, LNG용으로 구분되는데, 구입할 때에는 사용 가스에 맞는 연소기를 선택하고 취급설명서를 읽은 후 사용해야 한다. 만약 LPG를 사용하다 LNG를 사용하는 가옥으로 이사하여 가스를 사용할 때에는 반드시 도시가스 지역관리소에 의뢰하여 연소기를 열량변경 조정 후 사용해야 한다. 대부분의 연소기는 노즐, 혼합관, 공기조절기, 버너 헤드, 염공, 점화장치로 구성되어있다. 노즐은 가스를 분사시키고 연소에 필요한 1차 공기를 가스와 함께 버너에 보내는 역할을 한다. 혼합관은 노즐에서 분사되는 가스와 공기조절기에서 흡입된 1차 공기를 혼합하는 역할을 한다. 버너 헤드는 혼합관에서 형성된 가스와 공기의 혼합기체를 각 염공에 균일하게 배분 공급하고 완전연소를 하도록 한다. 염공은 혼합관에서 버너헤드에 도달한 가스와 공기의 혼합기체를 대기 중에 분출하는 역할을 하는데, 염공이 큰 경우에는 불꽃이 혼합관 속으로 들어가는 현상이 발생하기 쉽고 반대로 염공이 작을 경우에는 불꽃이 위로 또는 리프팅 현상이 발생하기 쉽다. 점화장치에는 압전점화방식과 전기방전 점화방식이 있고 압전점화방식은 전기소자에 충격을 가하면 15,000 volt 정도의 순간적인 전압이 발생하는 데 이 전기를 이용하여 점화하는 방식이며, 전기방전 점화방식은 건전지 또는 교류전원을 변합기를 이용하여 전압을 높이고 이 고전압을 전극에 연속적으로 공급하여 스파크를 발생 시켜 점화하는 방식이다. 가스를 연소시키는 방식에는 1차 공기와 2차 공기의 혼합방법에 따라 여러 가지가 있으나 일반적으로 가정용 연소기에는 분젠식 연소방식을 채택하고 있다. 분젠식 연소방식은 사용시설에 설치하는 경보기에는 일체형과 분리형의 2가지 종류로 구성되어 있는데 일체형 경보기는 일반가정 등에 널리 사용되는 것으로, 가스누출을 검지하는 검지부와 경보부가 같은 케이스 내에 들어 있는 구조이다. 분리형 경보기는 가스검지소지가 내장된 검지부와 전기회로를 내장한 경보부가 분리되어 있고, 이 두 가지를 전선으로 접속시킨 것으로 업무용, 공업용으로 사용되며 방수, 방폭 구조이다. 가스연소기 설치기준은 연소기는 반드시 한국가스안전공사의 검사품 또는 KS 제품만을 사용해야 하며 가스의 종류에 따라 LPG용과 도시가스용으로 구분되어 있기 때문에 반드시 사용 가스에 적합한 연소기를 사용해야 한다.[1]
가스레인지
가스레인지는 가스를 연료로 하는 조리기구이다. 단순히 가스테이블만 있는 것과 오븐 시설과 같이 된 것이 있는데, 조리설비의 용도가 다양한 것일수록 쓰기에 편리하다. 가스테이블의 중요한 부분은 가스열이 나오는 노즐과 점화장치, 그리고 조리할 때 그릇이 닿는 부분인 그릴이다. 자동점화가 되는 것과 열량을 조절하는 게이지가 정밀한 것일수록 좋으며, 특히 강력 적외선 그릴은 수명이 길다. 가스레인지의 몸체는 내습, 내화, 내구력이 있는 스테인리스제로 가스 소비를 최대한 억제할 수 있도록 설계된 것이 바람직하다. 제조회사에 따라 버너가 좌우로 배치된 것과 그 가운데 오븐버너와 그릴버너가 달린 것이 있다. 가스레인지를 구입할 때에는 안전, 내구를 위한 구조로 설계되어 있는지, 그 밖에 재질과 정밀도를 충분히 검토해야 한다.[5] 가스레인지는 음식을 조리하기 위해 불을 만들어 내는 장치인 버너, 버너 위에서 조리 기구를 받쳐 주는 금속 그릴인 화국격자, 화구가 배치된 레인지의 상판인 레인지 상판턱, 레인지의 폐쇄 부분으로 음식을 조리하거나 가열할 수 있는 상단 발열체와 하단 발열체를 갖추고 있다. 또한 오븐의 안을 들여다볼 수 있도록 만든 두꺼운 창문인 창, 요리 도구를 얹어 놓는 금속 그릴과 오븐의 문을 여닫는 부부인 손잡이, 버너와 오븐용 프로그램 작동 키가 배열된 판인 조작판, 가스의 공급을 제어하며 가스의 흐름을 조절하는 기구인 화력 조절 손잡이로 구성되어 있다.[6]
LPG 자동차
LPG를 연료로 사용하는 자동차로 제1차 세계대전 때 이탈리아, 소련 등지에서 자동차 연료로 사용하던 가솔린의 부족분을 충당하기 위한 대체 연료로서 LPG를 연료로 사용하는 자동차를 개발하여 사용한 뒤로 세계 각국에 널리 보급되었다. 국내에서 생산되는 LPG 자동차에는 제조사에서 처음부터 LPG용으로 만들어진 LPG 전용차와 휘발유차로 등록된 차에 LPG를 추가로 장착한 LPG/가솔린 겸용차가 있는데, 후자를 LPG 장착차라고도 한다. LPG 자동차 엔진의 메커니즘은 가솔린차와 기본적으로 같다. 고압용기 봄베에 저장된 LPG가 연료 필터와 솔레노이드 밸브, 연료 파이프 등을 거쳐 기화기로 들어가 기화된 다음 공기와 섞여 연소실에서 흡입·압축·폭발·배기하는 순으로 작동한다. 연료가 완전히 연소하므로 배기도 비교적 깨끗하며, 오일 교환이 적고, 엔진의 수명이 긴 것 등이 특징이다. LPG를 연료로 사용하는 차량의 사용은 그간 법으로 제한되어 왔으나, 2019년 3월 이후 사용 제한이 폐지되면서 이제 LPG 차량의 매매와 매각, LPG 차량 개조 등이 자유로워졌다.[7] LPG 자동차는 택시나 국가유공자, 장애인만 구입할 수 있는 자동차로 알고 있지만, 2019년 4월부터 미세먼지 저감 조치의 목적으로 일반인도 모든 형태의 LPG 자동차를 구매할 수 있다. 또한 LPG 자동차를 구입하면 한국가스안전공사에서 교육하는 액화 석유 가스 사용 자동차 운전 교육을 3시간 받아야 했고, 이수하지 않으면 과태료를 20만 원이 부과되었다. 하지만 여러 가지 현실적인 이유로 2018년 12월 11일부로 완전히 폐지되었다. 더불어 기존의 LPG 자동차와 달리 새로운 형태의 가스봄베의 등장으로 트렁크 공간이 좁지 않다. 타이어 모양으로 생겨 정확히 스페어타이어가 있는 자리에 숨겨 놓는 형태로 설계되며 기존 가스봄베와 비슷한 크기로 설계되어 불편함도 감소시켰다. LPG 자동차는 완벽한 친환경차가 아니다. 지구온난화의 주범인 이산화탄소 배출이 되기 때문인데 휘발유나 경유 차량 대비 10~20% 많은 편이다. 하지만 미세먼지의 주범인 질소산화물이 거의 없기 때문에 저공해 차량으로 분류되고 있다.[8]
주의사항
가스 폭발사고가 일어나려면 3가지 요소가 충족되어야 한다. 먼저 가스가 누출되어 실내에 체류 되어 있어야 하고 공기와 혼합되어 공기 중 가스 농도가 LPG의 경우 2.1% 이상 9.5% 이내이어야 하고 LNG의 경우에는 5~15%이어야 하며 이러한 조건으로 폭발을 일으킬 수 있는 점화원 즉, 불씨가 있어야 한다. 가스가 실내에 누출되었다 하더라도, 그 양이 적어 농도가 2.1% 미만이거나, 그 양이 너무 많아 9.5%를 초과하면 불씨가 있어도 가스는 폭발하지 않는다. 누출된 가스가 폭발범위에 도달되기 전에 공기와 혼합되면서 불이 붙어 연소해 버리기 때문에 불 속에 가스가 누출되고 있는 경우에도 건물 내에서 가스 호스가 녹아 가스가 누출되는 경우에는 가스는 폭발하지 않는다. 따라서 이때는 불길이 더 커질 뿐 가스가 폭발하는 일은 일어나지 않는다. LPG 용기가 화염 속에 있거나 불타고 있는 건물 내에 있어도 폭발할 가능성은 적다. LPG 용기가 화염 속에 가열되어 용기 내의 압력이 올라가면 가스는 용기에 장착된 안전밸브를 통하여 용기 밖으로 방출되어 버리기 때문이다. 즉, 안전밸브로 반출되는 구조로 되어있는 용기 내의 가스가 다 소진될 때까지 방출되어 단순히 연소할 뿐 용기는 폭발하지 않는 것이다. 가스는 공기와 혼합되어 일정한 농도가 되었을 때만 폭발한다는 것을 알 수 있기 때문에 밀폐된 공간에서 가스가 누출되는 경우에는 폭발하기 쉽다. 가스 폭발사고가 일어나면 유리창, 출입문 등이 다이너마이트와 같은 폭발물이 폭발하였을 때와 같이 파손되고 심지어는 수 Km밖에서도 들을 수 있을 정도의 폭음이 수반된다. 예컨데 20kg의 LPG 용기에서 가스가 누출되어 공기와 혼합된 후 폭발되었을 때는 폭발지점에서부터 70m 떨어져 있는 건축물의 유리창이 파괴되고 300mm 이내에서 130dB의 폭음을 들을 수 있다. 더불어 가스를 사용하다 보면 여러 가지 이유로 자칫 누출되는 경우를 당하기도 하는데, 가스가 누출되거나 그 밖의 이상을 발견하였을 때에는 절대 당황하지 말고 침착하게 응급조치를 하면서 즉시, 가스판매업소나 도시가스 관리 대행업소에 연락하여 적절한 조치를 받으면 된다. 가스 냄새로 가스가 새는 것을 발견하면 먼저 연소기의 점화콕과 중간밸브, 용기 밸브를 잠가서 가스공급을 차단하고, 창문과 출입문을 등을 활짝 열어 누출된 가스를 밖으로 몰아내고 신선한 공기로 환기한다. LPG의 경우에는 공기보다 무겁기 때문에 방바닥으로 가라앉음으로 침착히 빗자루 등으로 쓸어내듯 환기를 시킨다. 급하다고 환풍기나 선풍기 등을 사용하면 스위치 조작 시 발생하는 스파크에 의해서 점화되어 폭발할 가능성이 있음으로 전기기구는 절대 사용해서는 안 되고 아파트나 연립주택 등에서는 이웃에 알려서 도움을 받고 만약의 사태에 대비하도록 해야 한다. 그다음, LPG 판매점이나 도시가스 관리 대행업소에 연락하여 필요한 조치를 받고 안전함을 확인한 후, 다시 사용해야 한다. LPG 사용시설은 가스누출로 인해 화재가 발생했을 경우에는 일단 가스 기구의 점화콕을 잠근 후, 가스용기의 밸브까지 잠가주도록 해야 가스용기와 가스 기구를 연결하는 염화비닐 호스가 열로 인해 녹더라도 가스에 불길이 옮겨붙지 않게 됨으로써 화재의 확대를 방지 할 수 있다. 안전장치에 이상이 있으면 폭발할 수도 있음으로 가스용기를 불길이 닿지 않는 용기 보관실이나 안전한 장소에 설치하는 것이 바람직하다. LNG 사용시설은 화재 발생 시 도시가스 사용자는 상황을 잘 판단하여 침착하게 가스 기구의 점화콕과 중간 밸브를 잠가 가스를 차단한 후 상황이 허락하면 메인밸브까지 잠근다. 그리고 대형 화재일 경우에는 도시가스 회사에 즉시 연락하여 그 지역에 보내지고 있는 가스를 차단하도록 해야 한다.[9]
각주
- ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 한국가스안전공사 공식 홈페이지 - http://www.kgs.or.kr/kgsmain/gaslife/basic/gas_basic01.jsp
- ↑ 사이언스올, 〈조연성[助燃性]〉, 《사이언스올》, 2015-10-30
- ↑ 추광호 부장, 〈가스 안전관리 및 취급 방안〉, 《투데이에너지》, 2010-09-28
- ↑ 4.0 4.1 4.2 4.3 부산광역시 공식 홈페이지 - https://www.busan.go.kr/economy/ahgas02
- ↑ 〈가스레인지〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 〈가스 레인지〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 〈LPG자동차〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 에이비씨타이어, 〈LPG 자동차에 대한 편견ㅇ과 오해 5가지〉, 《네이버 블로그》, 2021-05-05
- ↑ 전라남도 공식 홈페이지 - https://www.jeonnam.go.kr/contentsView.do?menuId=jeonnam0507020200
참고자료
- 한국가스안전공사 공식 홈페이지 - http://www.kgs.or.kr/kgsmain/gaslife/basic/gas_basic01.jsp
- 부산광역시 공식 홈페이지 - https://www.busan.go.kr/economy/ahgas02
- 전라남도 공식 홈페이지 - https://www.jeonnam.go.kr/contentsView.do?menuId=jeonnam0507020200
- 사이언스올, 〈조연성[助燃性]〉, 《사이언스올》, 2015-10-30
- 추광호 부장, 〈가스 안전관리 및 취급 방안〉, 《투데이에너지》, 2010-09-28
- 〈가스레인지〉, 《네이버 지식백과》
- 〈가스 레인지〉, 《네이버 지식백과》
- 〈LPG자동차〉, 《네이버 지식백과》
- 에이비씨타이어, 〈LPG 자동차에 대한 편견ㅇ과 오해 5가지〉, 《네이버 블로그》, 2021-05-05
같이 보기
