Re: DME와 LPG의 차이점

귀하의 건승하심을 기원드립니다 (주)포레코의 바이오프로에 관심과 성원에 감사를 드리며 질의에 대한 답변 내용은 기술되어있는 내용을 요약하는 방식으로 아래와 같이 나열합니다.     무독성 친환경에너지 디메틸에테르(DME)’ 산업자원부는 다음달부터 새로원 에너지원인 DME 상용화를 위한 실증 및 시범보급사업을 추진할 계획이라고 27일 밝혔다. DME는 천연가스·석탄·바이오매스 등을 열분해해 제조한 화합물로 독성이 없고 취급이 용이하며 수송용·발전용 연료 등 용도가 다양한 청정에너지다. 산자부에 따르면 DME는 섭씨 영하 25도에서 액화돼 운송과 저장이 쉽고 대량 생산시 가격이 액화석유가스(LPG) 보다 20%가량 쌀 것으로 예상돼 LPG와 섞어 사용할 경우 LPG의 가격경쟁력 향상에 도움이 될 전망이다. 특히 디젤엔진의 연로로 대체 사용이 가능하고 온실가스 감축효과 등 환경성이 기존 화석연료보다 우수해 향후 기후변화협약 등의 환경규제에서도 유리하다는 설명이다. 이와 관련, 한국가스공사는 정부의 예산 지원 아래 지난 97년부터 DME에 대한 연구에 착수, 2003년 독자적으로 DME 제조공정을 개발했으며 현재 내년 5월 준공을 목표로 하루 10만t 규모의 데모플랜트를 건설 중이다. 산자부는 이번 실증사업을 통해 DME 관련 품질기준 등 제반규정을 마련할 계획이며 이를 토대로 2009년부터 시범보급사업을 추진할 방침이다. 중국에서는 이미 DME를 LPG에 약 30% 혼합해 가정용 연료로 사용하고 있으며 일본도 2010년 상용화를 목표로 미쓰이그룹 등에서 사업타당성을 조사 중이다. 정승일 가스산업팀장은 “생산규모와 관련 기술개발 및 보급성과 등의 추이를 봐가면서 활용분야와 공급량을 확대 할 것”이라며 “이를 위해 가스공사는 해외 중소규모의 가스전을 개발, 현지에서 DME를 생산해 2012년부터 연간 100만t을 국내에 공급할 계획”이라고 말했다. 정부가 디젤엔진의 연료로도 사용할 수 있는 새 에너지 원 디메틸에테르(DME)를 2012년께 상용화하는 방안을 추진하면서 에쓰시엔지니어링이 최대 수혜를 입을 것으로 전망되고 있다.     DME가 주목받는 이유 중국을 중심으로 아시아 지역의 급격한 에너지 수요 증가와 국제 유가가 천정부지로 치솟고 있는 요즘의 상황에서  에너지의 안정적 공급의 중요성은 강하게 재인식되고 있다. 한편으로 아시아 지역의 에너지 자원량을 살펴보면, 석유는 세계의 5%, 천연가스도 7%로 그 양이 매우 적고, 석탄은 30%로 비교적 풍부하지만 그 절반은 이용 가치가  없는 갈탄이다. 이러한 시점에서 아시아 지역에서 미이용 자원인 중소 가스전의 천연가스나 갈탄, 온실효과가 높은 석탄층메탄, 바이오매스 등을 원료로 하는 DME(Di-Methyl Ether, 디메틸에테르)를 원료산출지에서 제조하여 주변지역으로 유통하는 것이 가능하다면 1차 에너지의 다양화를 촉진시켜 이후 에너지 수급의 안정과 환경개선에 크게 기여할 것으로 보인다. 가정용 연료로서 사용되는 LPG(Liquifed Petroleum Gas, 액화 석유가스)의 공급은 중동에 크게 의존하고 있어 최근 수요의 급증과 더불어 수입가격이 상당히 높아졌다. DME는 LPG를 보완하는 연료로서 이용할 수 있기 때문에 LPG 수출국에 대한 바그닝파워(bargaining power; 외국과 교섭하여 국익을 지킬 수 있는 능력) 획득에 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 디젤차는 열효율이 가솔린차보다 높아 주로 대형차에 이용되고 있지만 배기가스, 특히 흑연(그을음)에 의한 환경 오염이 해결되지 않아 그 대책이 시급한 실정이다. 그런데 DME의 경우 디젤차의 연료로서 사용할 수 있고, 그을음이 발생하지 않기 때문에 근본적인 대책으로서 기대되고 있다. DME란 무엇이며, 그 특징과 제조법은? DME의 화학식은 CH 3 OCH 3 로 나타내며, 탄소 수가 가장 작은 에테르이다. DME는 끓는점이 -25.1℃이고, 상온에서는 무색의 기체이지만 포화증기압이 0.6MPa로 낮고, 압력을 주면 쉽게 액화한다. DME는 그 성질이 LPG 의 주성분인 프로판, 부탄과 유사하기 때문에 저장과 핸들링 면에서 LPG 기술이 응용되고 있다. 현재의 주요 용도는 스프레이용 분사제이며, 화학제품으로서도 그 사용량은 매우 적어 세계적으로 연간 15톤 정도에 불과하다.   최근에서야 DME는 스프레이 분사제로서 도입하는 시점으로 독성이 적으며 환경부하가 낮다는 것이 이미 확인 되고 있지만, 연료로서 다량으로 유통될 경우의 안전성 평가에 대해서는 새롭게 고압가스 보안협회를 중심으로  보다 자세한 시험이 이뤄지고 있는데 안전성은 LPG와 거의 동일하다는 것이 확인되었다. 현재 스프레이 분사제용 DME는 직접법과 간접법으로 제조되고 있다. 먼저 간접법은 메탄올의 탈수반응에 의해  제조된다. 이것은 수요가 적기 때문에 제조 규모도 하루에 수십 톤으로 매우 적은 것이 현실이다. DME를 연료 로서 이용하기 위해서는 저렴하고 대량으로 제조하는 것이 전제가 되어야 하는데, 현재 저렴한 연료인 메탄올의 탈수에 의해 규모가 대폭 향상된 DME의 제조가 계획되고 있다. 한편, 직접법은 메타놀을 경유하지 않고 직접 합성가스(수소, 일산화탄소)에서 DME를 합성하는 기술로 현재 활발히 개발되고 있다. 직접합성법은 평형반응률이 매우 높고 고효율 프로세스가 기대되는 차세대 기술이다. 현재 일본의 JFE 홀딩스(주)를 중심으로 100톤/일 규모의 실증 플랜트 시험이 이뤄지고 있으며 실적 또한 우수하다 는 게 업체 측의 반응이다. 누계 300일 이상의 안정적 운전을 통해 프로세스 기술 및 촉매성능은 실증되었으며 상용 플랜트에의 수십 배 규모의 기술이 확립되고 있다. 발전용～공업용～민생용 등 다양한 이용기술 DME는 LPG와 마찬가지로 민생용, 수송용, 발전용 등으로 폭넓은 이용이 기대되고 있다. DME는 분자구조로 탄소 결합을 하지 않으며 산소를 포함하는 연료이기 때문에 연소성이 우수하여 본질적으로 그을음을 발생하지 않는다는 이점을 갖고 있다. 또한 세탄값(자기착화성의 지수)이 55～60으로 높기 때문에 디젤엔진 연료로서의 이용이 가능해 경유와 같은 열효율이 얻어지고 있다. 그을음이 발생하지 않기 때문에 질소산화물(NO x )에 대한 대책도 쉽고, 앞으로 규제가 강화되는 디젤차의 배기가스 규제치를 달성하기 위한 유력한 에너지로서, 특히 버스나 트럭과 같은 대형차에 초점을 맞춘 자동차 개발이 추진되고 있어 고속도로 주행으로 인한 내구성 시험도 시도되고 있다. 발전용으로는 대형 화력발전소에 대응하는 가스터빈 발전, 보일러 터빈발전, 분산현에 적합한 연료전지, 디젤발전에 대해 각종 시험이 이뤄지고 있어 환경특성, 각종 시험이 시행되고 있다. 환경특성, 열효율의 양면에서  실용화의 목표를 세우고 있다. 아시아 중심으로 DME 사업화 활발 아시아 지역은 인구가 많고 향후 경제 성장 가능성이 크기 때문에 DME의 잠재수요는 크고 인구가 많은 중국이나 인도 등을 중심으로 2020년 약 6,000만톤으로 시산하고 있다. 구체적인 DME 제조사업에 대해서는 일본에서는 여러 기업이 그룹을 이뤄 중동, 동남아시아, 오세아니아 등의 산유국에서 DME 제조사업인 FS(Feasibility Study, 실현 가능성 검토)를 상세히 검토하고 있다. 중국에서는 민생용 LPG의 대체에너지로서 높은 관심을 보이며 이미 이용되기 시작, 중국 각지에서 건설계획이 추진되고 있다. 에너지의 안전보장이라는 관점에서 일본은 비교적 풍부한 석탄에서 DME를 제조하는 추세다. 또한 우리나라와 브라질에서도 LPG와 경유를 일부 대체하기 위해 DME의 직접 합성기술이 연구되고 있다. 이란에서는 우리나라에 공급하고 있는 LPG에 잉여 천연가스에서 제조되는 DME를 일부 혼합하여 잉여 LPG를  해외로 수출하는 것을 목표로 80만톤/년의 DME 사업화를 검토하고 있다. 향후 가스 수출확대라는 수단으로서  DME화에 주목하고 있다. 스웨덴 벡쇼 시는 환경을 중시하는 북유럽 도시로서 화석연료를 쓰지 않는 것을 지향하여 바이오매스에서 제조한 DME를 이용한 자동차 보급을 목표로 하고 있다. DME가 새로운 연료로서 보급되기 위해서는 먼저 대량생산에 의한 저렴한 제품의 안정적 공급이 전제가 되고 있다.  한편 대량생산을 성립시키기 위해서는 대응하는 시장 개척이 시급하다. 대체에너지 시장 개척이라는 벽을 넘어서 기 위해서는 사회기반의 정비와 이용자의 이해의 촉진이 무엇보다 중요하다. Tip_ 다양한 원료에서 제조되는 DME ------------------------------ 제조 원료 - 천연가스, 유전 수반 가스, 석탄층 메탄, 석탄, 갈탄 및 저품질 석탄, 초중질유, 석유잔사, 바이오매스, 폐기물, 태양광발전 전력 등       회원님의 원하시는 답변이 되시길 바랍니다 감사합니다    <내용출처 : (주)포레코 고객센터>