디젤 차량에서 발생하는 오염물질을 줄이기 위하여 질소산화물 저감장치(SCR, SNCR)를 사용한다. 이 저감장치에는 액체 상태의 요소수가 반드시 필요하다. 요소와 물을 섞은 것을 요소수라 한다. 화학 물질 요소Urea는 주로 석탄에서 추출하여 사용하고 있다는 것이다. 디젤 차향의 오염물질을 줄이기 위해 사용하는 요소Urea를 석탄에서 만들어내기 위해서는 또 다른 오염이 생기는 아이러니가 발생한다. 예전에는 우리나라도 요소를 생산하였는데, 지금은 대부분 중국에서 생산한 요소를 수입해서 사용하고 있다.
요소수란?
요소수urea fluid는 요소Urea와 순수한 물water을 혼합하여 만든 액체 형태의 화학물질이다. 요소가 32.5%, 물이 67.5%로로 구성되어 있고, 이 비율은 AUS 32라는 명칭으로 표준화되어 있으며 국제표준화기구에 ISO 22241로 등록되어 있다고 한다. 중요한 것으 요소Urea라는 화학 물질이다. 요소수는 디젤 차량의 오염물질인 질소산화물을 줄여주는 질소산화물 저감장치(SCR)에서 사용되는 물질이다. 애드블루(AdBlue®)라는 상표명으로 혹은 DEF(Diesel Exhaust Fluid)라기도 한다.
질소산화물 저감장치(SCR)
요소수는 디젤(경유) 차량에서 발생하는 발암물질인 질소산화물을 물과 질소로 바꿔 주는 성분으로, 트럭 등에 의무 장착하는 질소산화물 저감장치(SCR, SNCR)에 들어가는 필수 품목이다.
*선택적 비촉매 감소(Selective Non-Catalytic Reduction, SNCR)
*선택적 촉매 감소(Selective Catalytic Reduction, SCR)
요소 생산
요소는 암모니아와, 석탄에서 나오는 수소의 화학 반응을 통하여 추출된다. 생산 단가 때문에 전 세계적으로 중국에서 석탄을 이용해 만든 요소수에 많이 의존하고 있다. 2011년, 국내 요소수 생산 기업들이 가격경쟁력에서 중국산에 밀려 모두 사업을 접었다.
여기서 아이러니는 질소산화물 오염 물질을 제거하기 위하여 사용되는 요소Urea와, 이 물질을 석탄에서 추출하는 것이다. 석탄에서 요소Urea를 추출하기 위해 발생하는 오염 물질이 요소가 저감시키는 오염물질보다 효용성이 큰지는 모르겠지만 아이러니다. 경제성이 더해진 결과일 것으로 추정되는데, 근본적으로 석탄에서 추출하는 방식은 개선할 필요성이 있어 보인다.
중국의 수출 제한
중국의 '요소' 수출 제한과 함께 국내에서 화물차 등에 들어가는 요소수 품귀 현상이 발생하자 물류대란 우려되고 있다. 요소수는 경유차가 배출하는 미세먼지 유발 물질인 질소산화물을 질소로 바꾸는 환원제다. 최대 생산국인 중국에 요소수의 원재료인 석탄이 부족해지자 한국에는 요소수 부족 파동으로 번졌다. 국내 요소수 품귀 현상으로 10L에 1만 원 안팎이던 요소수 가격은 최근 10만 원까지 올랐다.
관세청의 자료에 따르면 2020년 전체 요소 수입량 83만 5715톤 중 중국에서 수입한 양이 55만 2420톤을 차지했다. 이중 22만 4566톤은 비료나 비료제조용, 나머지 32만 7854톤이 기타로 분류돼 산업·선박·차량 등에 사용된다. 정부는 이 중 차량용이 약 8만 톤이라고 밝혔다.
요소수 대체물질 없다
허일정 한국화학연구원 환경자원연구센터장은 3일 “차량용 요소수를 당장 대체할 물질은 없다”고 말했다. 요소수는 질소산화물(NOx)에서 산소를 떼어내 무해한 질소(N2)와 물(H2O)로 바꾸는 환원제다. 경유차에서 암모니아로 바뀌어 질소산화물과 반응하기 때문에 암모니아를 대체물질로 떠올릴 수 있지만 현재로서는 기술적으로 실현하기 어렵다. 허 센터장은 “차량에 암모니아 탱크를 추가로 달아야 할뿐더러 현행법상 달 수도 없다”고 말했다.
출처: 흐강 블로그에서