매일안전신문 - [진단] 요소수가 무엇인데 이토록 난리인가 ...장기 대책 필요

[매일안전신문] 요소수 부족으로 전 국민이 불안해하고 있다. 코로나 사태에 이어 요소수 사태로 이어질지 불안한 상황이다.

9일 문재인 대통령은 청와대에서 주재한 국무회의 모두발언에서 "요소수 공급 차질문제가 시급한 현안이 됐다"며 "국민들께서는 지나친 불안감을 갖지 마시기를 당부드린다"고 말했다.

◆ 요소수가 무엇인가.

'요소수'는 67.5%의 정제수인 물과 32.5%의 요소(CO(NH2)2)로 구성된 요소의 수용액이다.

일반적으로 경유를 연소해 사용하는 디젤 엔진기관의 배기가스에서 발생하는 유해한 질소산화물(NOX)을 분해하는 후처리 장치인 SCR(질소산화물 저감장치)에서 사용되는 촉매환원제로 요소수를 사용한다.

국내에서 판매하는 디젤차량은 질소산화물을 분해하기 위해 의무적으로 이 SCR 장치를 부착해야 한다. 2008년 유럽 배출가스 기준으로 고출력 디젤 엔진에 요소수 사용에 의한 연소방식인 SCR 시스템이 적용되기 때문이다. 때문에 요소수가 절대적으로 필요하다.

요소수는 유해한 질소산화물(NOX)과 화학반응으로 인해 무해한 질소와 이산화탄소, 물로 분해된다. 다음과 같은 화학반응식이다.

4NO(질소산화물) + 2CO(NH2)2(요소) + O2(산소) → 4N2(질소) + 2CO2(이산화탄소) + 4H2O(물)

대부분 디젤 자동차에 요소수가 부족하면 시동이 걸리지 않고, 운행 중 요소수가 고갈되면 운행이 정지될 수 있다. 때문에 디젤 차량이 대부분인 화물차량들이 대거 운행이 중단될 수 있는 불안한 상황이다.

현재 국내 디젤 차량 중 SCR 장치를 장착한 차량이 약 60% 정도다. 전국에서 운행 중인 디젤 화물차가 330만대 정도이므로 약 200만대 화물차는 요소수가 즉시 필요한 상황이다.

주입 시기는 300~400Km마다 주입하므로 약 1주일에 한번 주입해야 한다. 화물차에 따라 요소수 주입량이 다르지만 40~70리터로 1리터에 850원 정도였는데 현재 1리터에 1만원을 호가하고 있다. 경유 승용차는 다행히 1년에 한 번 정도 주입해도 되므로 어느 정도 여유가 있다.

요소수는 요소와 물의 혼합이므로 쉽게 만들 수 있으며 국내에 생산설비도 있지만 원료인 요소가 부족하다.

요소는 이산화탄소와 암모니아의 화합물이며 암모니아는 수소와 질소의 화합물이다. 질소는 공기 중의 포함된 양을 사용할 수 있지만 수소는 생산해야 하므로 경제성이 문제가 된다.

국내에서는 시장원리에 의해 요소수와 암모니아를 수입하며 수입량의 대부분을 중국이 차지하고 있다.

중국에서 수입하는 가장 큰 이유는 중국의 석탄 생산량과 활용양이 많기 때문이다. 화석연료인 석탄의 생산과정에서 발생하는 수소를 포집해 그레이수소를 생산해 활용한다.

국내 요소 수입량의 97%를 중국에 의존해 왔다. 그러나 올해 중국의 석탄이 부족해지자 자국의 요소 수출을 통제해왔다.

◆ 연소과정에서 발생하는 질소산화물은 무엇이며 얼마나 유해한가

공기 중에 질소가 78%를 차지하고 있으며 무색ㆍ무미ㆍ무취의 기체이다. 질소 자체로는 인체에 무해하다. 그러나 공기 중의 산소와 화합해 질소산화물로 변화되면 인체에 해가 되며 지구상의 유해한 가스가 된다. 질소산화물은 일산화질소(NO), 이산화질소(NO2) 등을 말한다.

질소산화물은 자동차 엔진의 연소과정에서 발생한 높은 온도에 의해 산소와 질소가 화합해 생성된다. 연소에 의해 발생되는 것은 주로 일산화질소인데 대기 중에 산소와 화합해 다시 이산화질소가 생성된다.

질소산화물은 물과 반응해 질산을 만들어 산성비의 주요 원인이 되며 성층권의 오존을 파괴한다. 이산화질소는 인체에 유해해 폐기종과 기관지염 등 호흡기 질환의 원인이 되기도 한다.

이처럼 유해한 질소산화물을 무해한 질소와 이산화탄소, 산소로 분해하기 위해 디젤엔진기관에 요소수를 활용한다.

◆ 정부 대응 및 대책

정부는 호주에서 약 2만리터(20톤)의 요소수를 긴급 수입하기로 협의했다. 이 양은 작년 수입량 83만톤에 비해 너무 작은 양이지만 시장 불안요인은 일부 해소될 수 있다는 분석이다.

이재명 더불어민주당 대선후보는 중국에 특사단을 파견하는 등 신속한 요소 수입을 위한 외교적 활동이 필요하다고 했다. 또한 국내에서 요소수 생산기반을 확보해야 한다고도 언급했다.

국민의힘 윤석열 대선후보도 지난 8일 요소수 대란에 대해 "야당도 국가적 위기 극복을 위해 정부에 적극 협조할 것을 하고 필요한 부분이 있다면 돕겠다는 약속을 드린다"고 말했다.

이처럼 정부 여당은 물론 대선 후보까지 이번 요소수 사태를 심각하게 보고 있다.

이번 사태를 거울삼아 정부는 국내에서 요소를 생산하고 요소 생산에 필요한 수소나 암모니아 생산설비 구축 등이 필요하다. 또한 요소 수입의 다변화 시스템을 마련하고 수소, 암모니아 도 국내 생산과 함께 다국의 수입이 이루어져야 할 것이다. /이송규 안전전문기자

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