항공용 연료 (Aviation Fuel) 의 종류와 그레이드 (번역)

[지바고]

세계적인 정유사인 미국 Shell 사의 홈페이지를 보니 항공유에 대한 간략한 설명이 있기에 번역하여 보았습니다. 경량항공에서 주로 사용하는 엔진은 Rotax 엔진으로서 자동차용 휘발류 (Mo-Gas) 를 사용하지만 항공용 연료인 AV-gas도 겸용으로 사용하므로 항공유에 대하여 참고가 될듯하여 번역하여 보았습니다.

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SHELL AVIATION FUEL

* 원문의 출처가 Shell사의 홈페이지 였는데 다시 찾으려니 영 못찾겠습니다. 양해바랍니다.

Avgas : 소형 피스톤 엔진용 항공유

Avgas는 일반항공 계열의 소형 피스톤 엔진의 항공기에 사용되며 민간 조종사, 비행 훈련, 비행 클럽 및 작물 살포 등의 비행에 주로 사용됩니다. 

피스톤 엔진은 자동차의 점화플러그 형식의 엔진과 동일한 기본 원리를 사용하여 작동하지만 요구되는 성능은 훨씬 높습니다

오늘날의 일반 항공에 사용되는 Av-gas에는 주로 두 가지가 있으며 (100 및100LL, 낮은 납 함유) 연료회사는 가격 합리화를 통하여 비경제적인 시장이지만 지속적으로 공급할 수 있었습니다.

Av-gas 를 사용하는 항공기는 제트 연료를 사용하는 항공기보다 적기 때문에 전 세계적으로 사용되는 Av-gas 총 양은 적습니다.

AV-Gas 그레이드 요약

Av-gas 100

항공용 피스톤 엔진에 사용하는 표준 고옥탄 연료는 높은 납 함량을 가지며 녹색으로 착색되어 있으며 Av-gas 100에는 두 가지 주요한 사양이 있습니다.

ASTM D 910 및 UK DEF STAN 91-90. 이 두 가지 규격은 본질적으로 동일하지만 항산화 성분, 산화 안정성 요구 사항 및 최대 납 함량에 따라 다릅니다.

Av-gas 100LL

이 그레이드는 Av-gas 100의 납 햠유량이 낮은 버전입니다.

낮은 납 햠유량은 상대적인 용어이며 Avgas 100LL에는 여전히 0.56g / L의 납이 함유되어 있습니다.

이 그레이드는 Av-gas 100과 동일한 규격, 즉 ASTM D 910 및 UK DEF STAN 91-90에 나와 있으며 청색(Blue Color)으로 착색되어 있습니다.

Av-gas 82 UL

Av-Gas 82 UL은 Av-gas 100의 고 옥탄가를 필요로 하지 않고 무연 연료를 사용할 수 있도록 설계되어 있는 저 압축비 엔진을 겨냥한 상대적으로 새로운 그레이드입니다.

 Avgas 82UL은 자주색(Purple color)으로 착색되었으며 ASTM D 6227에 명시되어 있습니다.

Av-gas 그레이드의 역사

Av-gas는 피스톤 엔진 용 가솔린 연료입니다.

모든 가솔린과 마찬가지로, av-gas는 매우 휘발성이며 정상 작동 온도에서 극히 가연성입니다. 

따라서 안전하게 취급하기 위한 절차 및 장비는 최고 품질을 가져야 합니다.

Avgas 등급은 주로 옥탄가로 정의됩니다. 

두가지 그레이드 (희박한 혼합비율 및 농후한 혼합비율)가 항공용 가솔린에 적용되며, 이는 다중 번호 시스템, 예를 들어 Av-gas 100/130 (이 경우 희박한 혼합율은 100이고 농후한 혼합율은 130) 입니다.

과거에는 일반적으로 사용되는 80/87, 91/96, 100 / 130,108 / 135 및 115/145 과 같은 많은 종류의 항공용 가솔린이 있었으나 수요가 감소함에 따라 이들이 하나의 주요 그레이드인 Av-gas 100/130으로 합리화 되었습니다.

혼동을 피하고 항공 가솔린 취급시 오류를 최소화하기 위해서는 희박 혼합비율로 등급을 지정하는 것이 일반적입니다. 즉 Av-gas 100/130은 Av-gas 100이됩니다

몇 년 전, 납 함유량이 낮은 등급의 엔진을 위해 설계된 엔진에 한 가지의 연료를 사용할 수 있도록 추가 등급이 도입되었으며 이 등급을 Av-gas 100LL이라고하며, LL은 'Low Lead 납함유량 낮음'을 나타냅니다.

Av-gas를 다루는 모든 장비와 설비는 색상 코드로 표시되며 실제 등급을 표시하는 API 표시가 눈에 보이도록 표시됩니다.

현재 국제적으로 사용되는 두 가지 주요 그레이드는 Av-gas 100LL과 Av-gas 100입니다.

식별을 용이하게 하기 위해 연료는 착색 되어지며 Avgas 100LL은 파란색(Blue Color)으로 표시되고 Av-gas 100은 녹색 (Green Color)으로 표시됩니다.

아주 최근에는 새로운 Av-gas 그레이드인 82 UL (무연 UL 인증)이 소개되었습니다.

이는 저 압축 엔진에 적합한 저 옥탄 그레이드입니다. 이 제품은 증기압이 높아 모터 가솔린 장비로 생산될 수 있습니다. 자동차 가솔린을 사용하는 STC가 있는 항공기에 특히 적합합니다.

민간항공용 제트연료

그레이드와 사양

오늘날의 Kerosine(등유) 제트 연료는 초기의 가스 터빈 엔진에 사용되는 조명용 등유에서 개발되었으며 이 엔진은 연소 특성이 좋고 에너지 함량이 높은 연료가 필요했습니다.

민간 항공기에 사용되는 Kerosine(등유) 연료는 주로 JET A-1과 Jet A이며 Jet A는 빙점이 높으며 (최대 영하47 °C 대신에 최대 영하40°C) 북미에서만 가능합니다.

제트 연료의 대략적인 그레이드

Jet A-1

Jet A-1 은 대부분의 터빈 엔진에 적합한 Kerosine(등유) 그레이드의 연료입니다.

인화점은 최소 38 °C (100 °F)이며 최대 빙점은 마이너스 47 °C 이며 미국 이외 지역에서도 널리 사용 가능합니다 .

제트 A-1 그레이드 (아래 참조)의 주된 규격은 영국규격 DEF STAN 91-91 (Jet A-1), 나토 코드 F-35 (이전의 DERD 2494) 및 ASTM 사양 D1655 (Jet A-1)입니다.

Jet A

Jet A는 Kerosine(등유) 그레이드의 연료이며 일반적으로 미국에서만 사용 가능합니다.

Jet A-1과 동일한 인화점을 가지지만 최대 빙점이 높습니다.(마이너스 40°C).

이는 ASTM D1655 (Jet A) 사양에 따라 제공됩니다.

Jet B

Jet B는 나프타(naphtha)와 등유(kerosine) 일부를 증류한 것으로서 Jet A-1의 대안으로 사용될 수 있지만 다루기가 더 어렵기 때문에 (높은 가연성), 더 추운 기후에서 성능이 중요한 매우 추운 기후에서만 수요가 있습니다.

ASTM(미국재료시험학회규격)은 제트 B에 대한 규격을 가지고 있지만 캐나다에서는 캐나다 규격 CAN / CGSB 3.23을 사용합니다.

TS-1

TS-1은 러시아 및 CIS 국에서 이용할 수 있는 주요 제트 연료입니다.

Jet A-1에 비해 약간 높은 휘발성 (인화점은 최소 28C)과 낮은 빙점 (<-50C)을 갖는 Kerosine(등유) 유형의 연료입니다.

미국 민간항공용 제트연료

미국에서 사용되는 기본적인 민간용 제트 연료 사양은 세가지 그레이드의 연료 요건을 규정하는 항공 터빈 연료 D 1655에 대한 ASTM 규격입니다.

- Jet A : kerosine(등유) 타입으로서 최대 빙점은 영하 섭시40도 를 갖는다

- Jet A-1 : Kerosine(등유) 타입으로서 Jet A와 동일 하나 최대 빙점이 영하 섭시 47도.

- Jet B : Wide-Cut Type 연료 (??) Jet –A 연료는 미국내의 국내선과 국제선에서 사용됩니다.

제트 B는 빙점이 낮은 북부 캐나다를 제외하고는 거의 사용하지 않으며 높은 휘발성으로 인해 취급과 Cold starting (완전정지 후 시동)에 유리합니다.

영국의 제트 연료

기본적으로 군용 제트 연료로 개발되었지만, 국방부가 발급 한 D. Eng RD 2494가 영국의 민간용 제트 연료의 표준으로 채택되었습니다.

이제 DEF STAN 91-91로 이름을 바꾸고 빙점이 섭시 영하 47도 Kerosine(등유) 연료 (Jet A-1 급)에 대한 요구 사항을 정의합니다.

DEF STAN 91-91 사양에 따른 Jet A-1은 DEF STAN 91-91이 더 엄격한 소수의 영역을 제외하고 ASTM D 1655에 정의 된 Jet A-1과 매우 유사합니다.

구소련 및 동유럽의 제트 연료

소비에트의 Kerosine(등유) 타입의 제트 연료는 다양한 원유 자원 및 사용 된 공정 처리법을 반영하는 광범위한 사양 등급으로 분류됩니다.

그레이드의 지정은 T-1에서 T-8, TS-1 또는 RT입니다.

성적은 주 표준 (GOST) 번호 또는 기술 조건 (TU) 번호 중 하나로 나타냅니다.

한계 특성 값, 상세한 연료 조성 및 시험 방법은 경우에 따라 서양의 등가물과 상당히 다르며 러시아 (및 CIS 회원국)에서 이용 가능한 주요 그레이드는 TS-1입니다.

특성의 주된 차이점은 소비에트 연료는 낮은 빙점 (서양 시험 방법으로 약 영하57 ℃에 해당)뿐만 아니라 낮은 인화점 (서구 연료의 경우 38 ℃와 비교하여 최소 28 ℃)이다.

RT 연료 (러시아어로 PT로 쓰여짐)는 고급 그레이드 (수소 처리 된 제품)이지만 널리 생산되지는 않습니다.

TS-1 (일반적인 그레이드)는 사구의 Jet A-1과 동등한 것으로 간주되며 대부분의 항공기 제조업체가 승인합니다.

동유럽 국가는 자체적으로 명칭부여체계와 함께 국가 표준을 가지고 있습니다.

대부분 러시아 표준과 매우 비슷하지만 다른 것들은 방문 국제 항공사의 요구 사항을 반영하며 서구의Jet A-1과 유사한 속성 및 테스트 방법입니다.

중국의 제트 연료

중국 사양에는 다섯 종류의 제트 연료가 있으며. 이전에는 각 등급에 접두사 RP가 붙어 번호가 붙었고 이제는 No1 제트 연료, No2 제트 연료 등으로 변경되었습니다.

 RP-I 및 RP-2는 소련 TS-1과 유사한 Kerosine(등유) 이며 둘 다 인화점이 낮습니다 (최소 28도 C).

RP-1의 빙점은 영하60 °C이고 RP-2는 영하50 °C입니다.

RP-3는 기본적으로 서구의 Jet A-1과 같이 수출 등급으로 생산됩니다.

RP-4는 서구의 Jet B 및 Soviet T-2와 비슷한 Wide-Cut (광폭형 ?) 연료입니다.

RP-5는 항공 모함에서 작동하는 해군 항공기에 의해 서구에서 사용 된 것과 유사한 높은 인화점을 갖는 Kerosine(등유)입니다.

사실상 중국에서 생산 된 모든 제트 연료는 RP-3 (No 3 Jet Fuel로 개명) 되었습니다

국제 규격 - AFQRJOS 체크리스트

제트 연료 공급은 공동 저장 시설에서 제품의 공동 혼합을 포함하여 더 복잡해지면서 다수의 연료 공급 업체가 공동 운항 시스템의 항공 연료 품질 요구 사항 또는 체크리스트로 알려진AFQRJOS 문서를 개발했습니다.

체크리스트는 JET A-1의 DEF STAN 및 ASTM 사양 중 가장 엄격한 요구 사항을 나타냅니다.

정의에 따라 체크리스트 요구 사항을 충족하는 제품은 DEF STAN 또는 ASTM 사양을 충족합니다.

체크리스트에 전달되는 연료는 다음 사양 중 가장 엄격한 요구 사항이 요구됩니다.

(a) DEF STAN 91-91

(b) ASTM D1655 Kerosine Type Jet A-1,

체크리스트는 북미와 구소련 이외의 거의 모든 민간 항공 연료의 국제 공급의 기초로서 Agip, BP, ChevronTexaco, ExxonMobil, Kuwait Petroleum, Shell, Statoil 등 총 8 개의 주요 항공 연료 공급 업체에 의해 인정됩니다.

기타 국가의 민간용 제트연료 사양

각 나라별로 많은 개별 국가의 사양이 있습니다.

전형적으로, 이들은 소소한 차이점이 있는 미국, 영국 또는 옛 소련 사양에 기초합니다.

ASTM과 DEF STAN 사양 사이의 작은 차이를 조화시키기 위한 움직임이 증가하고 있으며 이러한 조화 과정은 많은 국가의 규격과 함께 진행 중입니다.

군용 제트연료

JP-4

JP-4는 미 공군의 주요 제트 연료 였으나 안전상의 문제로 인해 1990 년대에 단계적으로 사라졌습니다.

전 세계의 몇몇 공군은 여전히 그것을 사용하지만 생산량은 거의 없습니다.

JP-4는 부식 방지제와 결빙방지제가 첨가된 군용 Jet B와 동등한 연료로서 미국 군사 규격 MIL-PRF-5624S Grade JP-4 을 충족합니다.

이 그레이드의 영국 군사 규격은 DEF STAN 91-88 AVTAG / FSII (구 DERD 2454)이며, FSII는 연료시스템 결빙억제제 (Icing Inhibitor)를 나타내며 나토 코드 F-40 입니다.

JP-8

JP-8은 제트 A-1과 동등한 부식 억제제 및 결빙 억제제를 첨가한 제품입니다.

미군 규정 MIL-T-83188D의 요건을 충족하며 주로 NATO 공군용 군사용 제트 연료 그레이드 입니다.

영국도 DEF STAN 91-87 AVTUR / FSII (이전 DERD 2453)이란 그레이드의 사양을 가지고 있으며  나토 코드는 F-34 입니다.

JP-5

JP-5는 미국 군용 규격 MIL-PRF-5624S Grade JP-5의 요건을 충족시키는 고 인화점 kerosene(등유)입니다.

이 그레이드에 대한 영국 군사 규격은 DEF STAN 91-86 AVCAT / FSII (이전에는 DERD 2452)입니다.

이는 주로 항공 모함 용 제트 연료이며 나토 코드 F-44 입니다. (끝)