일상에 꼭 필요한 석유
우리는 석유와 함께 생활하다 석유와 함께 잠자고 석유와 더불어 일어난다고 말할 수 있을 정도로 석유는 우리의 일상생활과 4차 정보화 시대에 가장 중요한 에너지원이라고 할 수 있습니다. 매일 반복되는 우리의 일상과 업무를 위해서는 에너지가 필요하고 우리나라의 경우 전체 1차 에너지의 54%를 석유에서 얻고 있습니다. 과학 기술을 선도하는 미국도 ‘화석연료에 기초한 경제’라는 기본 철학으로 석유자원의 안정적 확보와 공급을 정책의 우선순위로 두고 있는 것을 뉴스나 매스컴을 통해 알 수 있습니다.
또한, 우리에게 친숙한 휘발유와 석탄을 비교해보면 석유의 중요성을 더 잘 알 수 있습니다. 휘발유는 석탄보다 취급과 관리가 간단하고 열량이 거의 2배입니다. 연소가 잘 되며 또 재가 남지 않아 내연기관의 연료로 사용할 수 있어 수송용 원료의 핵심이 되고 있습니다. 또한 석유화학 공업의 다양한 원료로 사용되는 석유는 지하 저류층에 모여 있어 매우 경제적으로 대량생산이 가능하기도 합니다.
탄소(C)와 수소(H)로 구성되어있는 탄화수소 분자, 석유
석유(petroleum)의 어원은 그리스어로 암석을 의미하는 petro와 라틴어로 기름을 의미하는 oleum의 합성어로, 독일 광물학자 Georg Bauer가 1546년에 출판된 책에서 처음 사용된 것으로 알려져 있습니다. 세계석유공학자협회는 석유를 자연발생적으로 존재하는 탄화수소의 혼합물로 정의합니다. 분자들의 크기가 비슷하면 그 물리적 성질도 유사하기 때문에 끓는 온도를 이용하여 휘발유와 경유같이 분자량이 비슷한 성분들을 분리한 것이 바로 석유화학제품입니다.
석유는 전공과 관심분야에 따라 다양하게 분류
언급한 석유의 정의뿐만 아니라 석유는 각자의 전공과 관심에 따라 그 분류가 다양합니다. 특히 미국 방송에서 언급되는 ‘가스’는 가솔린의 약어로 자동차 문화로 대표되는 미국인의 일상과 관계가 깊은 휘발유이고 원유는 '오일'로 표현하고 있습니다. 메탄과 에탄으로 주로 구성된 진짜 가스는 ‘천연가스’로 구분하고 있습니다.
화학식이 매우 중요한 석유
석유화학에서는 석유 구성요소의 화학식이 매우 중요합니다. 각 구성 성분의 탄소-탄소, 탄소-수소의 결합에 따라 수백 가지 이상의 탄화수소로, 매우 다양하고 그 구성의 변화에 따라 수천의 제품이 탄생하기 때문입니다.
액화석유가스(LPG)의 주성분인 프로판(C3H8)은 3개의 탄소가 연결되고 8개의 수소가 결합됩니다. 이처럼 탄소 원소가 일렬로 연결되면 화학식이 CnH2n+2가 되며 파라핀계 탄화수소라 합니다. 즉 중간에 위치하는 탄소는 서로 공유결합으로 연결되어 2개의 수소와 결합하고 끝에 위치하는 두 탄소의 경우 하나의 수소를 추가로 가지게 됩니다.
일반식이 CnH2n으로 표현되는 경우는 대부분 탄소가 환형으로 구성되고, 독성물질로 알려진 벤젠(C6 H6)은 탄화수소로 환형의 구조에 이중 및 단일 공유결합을 구성한다.
전통과 비전통으로 나누는 석유
위 그림에서 가로축은 상대적 부존량을 나타내고 세로축은 생산의 난이도를 나타내고 있습니다. 전통적인 원유와 천연가스는 생산하기 좋은 조건에 있는 이제까지 주로 생산하던 석유입니다. 비전통 석유는 총 부존량이 풍부하지만, 지층 특성이나 석유 자체의 높은 점성으로 인하여 생산하기 어렵거나 적은 양으로 넓게 분포하여 경제성이 없는 자원을 말합니다.
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