연료; 이번 겨울도 잘 부탁해

연료

인류는 2백만년 전 마른 나무나 마른 풀을 연료로 사용하기 시작한 이래로 다양한 연료를 사용해왔습니다. 연료는 가연물에 해당하는 물질로 공기 중의 산소와 결합하여 발생한 열을 에너지로 사용하는 것 이외에도 연소에 의한 빛, 동력 등을 발생시킬 목적으로 사용되는 물질을 말합니다.

 

사람들은 빛을 내는 수단으로 식물성 기름이나 동물성 지방을 활용하기도 했고, 보다 더 강한 빛과 열을 만드는 숯은 기원전 6천년 경부터 금속을 제련하는 목적으로 그리스인들이 사용했습니다. 또한, 고대 이집트 시대에 이미 천연 아스팔트를 사용한 흔적이 남아있다고 합니다.

 

산업혁명 이후 동력 기관이 등장하면서 18세기 유럽 전역에서 사용한 목재는 그 소비가 매우 증가하면서 산림 벌채를 야기하였고, 영국이 증기 엔진을 도입하면서 석탄 사용이 가속화 되었습니다. 20세기 제 2차 세계대전 후부터는 전기와 자동차의 주 동력원으로 석유의 생산과 소비가 늘어남과 동시에 천연가스의 개발 및 소비가 늘어났습니다. 과학기술의 발전으로 연소시키는 방법 이외에 에너지를 얻을 수 있는 방법의 하나인 핵연료 이용 기술 또한 개발되었고, 앞으로 고갈될 화석연료를 대체 할 수 있으면서 환경을 보호할 수 있는 대체 연료에 대한 연구개발이 활발하게 진행되고 있습니다.

 

가장 많이 쓰인 석탄과 석유

탄소로 이루어진 석탄은 천연에서 고체상태로 산출되는 연료로 1/3 이상이 고생대에 형성되어 남극을 제외한 모든 대륙에서 채굴되고 있는 연료입니다. 석탄은 식물의 유해가 매몰되면서 열과 압력을 받게 되면 산소, 수소 등은 빠져나가 탄소만 남게 되어 단단해 진 것을 말합니다. 온도와 압력이 높아지면 탄소의 함량과 열량은 높아지면서 수분량과 휘발성이 적어져, 토탄, 갈탄, 역청탄, 무연탄의 순으로 바뀐다고 합니다.

 

탄화수소로 이루어진 석유는 석탄과 함께 가장 잘 알려진 화석 에너지로, 대표적인 화석연료입니다. 재생이 불가능한 특징을 가지고 있으며, 대기오염을 심각하게 일으키는 주범이 되기도 합니다. 19세기 말 이후 자동차 몇 내연 기관과 같은 화석 연료를 사용하는 기계들이 발명되면서 석유 소비가 급속도로 증가하여 현재까지 사용되고 있습니다.

 

석유는 기체 형태의 천연가스와 정제되지 않은 액상의 흑갈색 원유로 구분할 수 있습니다. 석유 형성에 대한 이론은 다양하지만 해양 퇴적물에 미생물과 같은 유기물질이 매립되어 생겼다는 설이 가장 유력합니다. 수백만 년 동안 모래, 점토와 같은 퇴적물과 함께 쌓인 유기물질이 높은 압력과 온도를 받아 액상의 기름과 기체의 천연가스로 전환된 것으로 추정됩니다.

 

석유는 연료의 기능 이외에 생활필수품 제작에 필요한 기초소재 제공과 화학비료 제공 등 사람들의 의식주에 밀접하게 연관이 있지만, 수십 년 안에 석유가 고갈될 것이라는 예측과 환경오염의 주범으로 알려져 인류가 직면하게 될 여러 문제를 감안한다면 대체 에너지원의 발견과 보급이 시급한 상황입니다.