요소수 사태가 주는 교훈

 

[요소수 사태를 통해 본 한국 정부의 기간산업에 대한 위기대응 메뉴얼?]

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중국이 '요소' 수출을 금지하자 한국에서 화물차 등에 들어가는 요소수 품귀 현상이 발생했다. 요소수 품귀현상은 경유를 연료로 하는 대형운송수단에 직격탄이 되어 물류대란으로 이어지고 있다.

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한국내 요소수 품귀 현상은 요소수 가격의 폭등을 불러왔다. 하지만 요소수를 대체할 물질과 기술 개발은 요원하기만 하다.

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요소수가 경유차에 필요한 이유는 경유차가 배출하는 미세먼지 유발 물질인 질소산화물을 질소로 바꾸어 배기가스 중 오염물질을 70% 이상 줄여주기 때문이다. 요소수는 석탄이나 천연가스에서 추출한 요소(32.5%)를 물(67.5%)에 희석해서 만든다.

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요소수는 경유차에 의무장착한 '선택적촉매환원장치(SCR, Selective Catalytic Reduction)'에서 암모니아로 바뀌어 배기가스와 화학반응을 한다.

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요소수는 배기 가스 중 발암물질인 질소산화물에서 산소를 떼어내 무해한 질소(N2)와 물(H2O)로 바꾸어 준다. 요소수를 주입하지 않으면 질소산화물 저감 효과가 사라진다. 요소수가 경유차에서 암모니아로 바뀌어 질소산화물과 반응하기 때문에 다른 방식으로 암모니아를 생산해 대체물질로 사용하는 방법이 연구되기도 한다.

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하지만 차량에 암모니아 탱크를 추가로 달아야 하는 등 기술적으로 실효성이 전혀 없다. 요소수를 대체 할 탄화수소, 일산화탄소, 수소 등으로 환원제가 개발되고 있기는 하지만 상용화된 것은 없다. 이 환원제들은 요소수보다 질소산화물 제거 성능이 확연하게 떨어진다.

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한국정부는 산업용으로 사용하던 요소수를 차량용으로 전환하는 방안도 검토했다. 요소수는 순도에 따라 경유차용과 선박용·산업용으로 나뉜다. 순도가 다른 이유는 경유차와 선박·산업에 사용하는 촉매가 다르기 때문이다. 요소수는 질소산화물과 반응할 때 별도의 촉매가 반드시 필요하다.

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경유차는 제올라이트계 촉매를, 선박·산업에서는 바나디아계 촉매를 쓰고 있다. 경유차는 비교적 온도가 낮은 환경에 노출되는 경우가 많고 경유에 황이 덜 포함돼 있는 반면, 선박에서 사용하는 벙커C유에는 황이 많이 포함돼 있기 때문이다.

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요소수에 불순물이 많으면 제올라이트계 촉매의 수명이 빨리 단축되기 때문에 경유차에 사용되는 요소수는 순도가 높다. 산업용 요소수를 잘 정제할 수 있다면 이론적으로는 경유차에도 사용이 가능하지만 경제적으로 배보다 배꼽이 큰 방법이다.

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온라인 뉴스를 보니 한국 환경부도 산업용 요소수의 재고 현황을 파악하고 차량용으로 전환할 수 있을지 기술 검토에 착수했다고 한다. 설사 비용을 많이 투자하여 바나디아계 촉매를 정제 하더라도 정제를 기술적으로 완벽하게 하기는 힘들다.

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기것 산업용 요소수 정제하여 불완전하게 사용할 경우 제올라이트계 촉매를 사용하는 경유차의 질소산화물 제거 장치가 십중팔구 고장날 가능성이 높아 오히려 또 다른 사회적 부담이 증가할수 있다는 걸 알았으면 한다.

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더하여 국가적 기간 산업은 설혹 경제성이 부족해도 국가적 차원에서 특별육성하여 위기대응에 대비해야 한다는걸 깨달았으면 한다.

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