DME 대체 에너지원으로 육성해야................................................................................................ 가스산업신문(2003.2.22) ◀신상길 호서대학교 화공과 교수 DME이란 천연가스(메탄)로부터 유도 합성된 유기화합물이며, 메탄으로부터 상업적 규모로 유도 합성할 수 있는 주요 메탄유도체 중의 하나이다. DME에 더하여 주요 메탄유도체는 암모니아와 메틸알콜이 있다. DME는 초기 메탄올 합성시에 부산물로 얻게된 화합물이나 현재는 오히려 DME만을 합성하도록 촉매연구가 진행중이다. DME이란 Dimethyl-ether이며 DME의 특성은 비점 -25℃의 탄화수소계 화합물로서 제반 물리화학적 성질이 LPG와 비슷하며 단지 열량(진발열량 약 7000Kcal/kg)이 타 탄화수소계 에너지인 메탄, 프로판, 그리고 부탄과 비교해 낮다. 그러나 산소를 함유한 화합물로서 디젤연료의 평가기준인 세탄값은 약 55∼60정도로 경유와 비슷하다. 타 에너지원에 비교하여 DME의 미래전략의 주요 포인트는 용도개발이다. DME의 주요 예상 용도는 내연기관용 연료(수송용), 가스터빈용 연료(발전용), 끝으로 연료전지용 수소공급원 등이다. 만일 DME 소비자 가격이 열량기준으로 천연가스와 비슷하거나 혹은 저렴할 경우에는 동절기 발전터빈용 천연가스 대체연료화가 가능하다. 즉 천연가스 성수기인 동절기에 발전용 천연가스공급 물량 부족현상이 발생할 경우에는 DME는 천연가스 공급차질을 해소할 수 있는 최상의 대체연료가 될 수 있다. 추가하여 최근 경유차 환경위원회에서 발표한 국내 경유차 조건부 시판허용기준을 고려할 적에 2005년 이후에는 경유 승용차의 생산공급은 증가할 추세이며, 동시에 정유사는 경유의 유황 함량이 현재 430ppm에서 2006년 이후 30ppm 경유를 공급하여야 한다. 즉 정유사는 향후 3∼4년 동안 약 3∼4조원의 추가비용을 지불하여야 한다. 현재 수입 원유 중 경유 생산비율 약 25%를 감안하면 저유황경유를 생산하기 위하여 투자할 비용은 너무 많다. 이는 곧 현재의 소비자 경유 가격을 대폭 올리거나 아니면 모든 조건이 경유와 비슷한 경유 혼합연료를 개발하여야 한다. 이를 위한 연구가 현재 국내에서도 진행 중이므로 결과가 주목된다. 만일 경유에 DME를 높은 비율로 섞어 활용할 수 있으면 경유의 황 함량 과제를 부분적으로 해결할 수 있으며, 동시에 DME연료 역시 용도개발이 용이하게 될 것으로 전망된다. 그러나 부탄에의 DME대체는 아직 많은 연구가 필요하다. 부탄에 비교하여 DME는 동일무게에서 DME의 체적이 약 15%정도 크며, 동시에 부탄과 DME의 혼합은 용이하지 않다. 그러므로 부탄 대체연료로 DME는 아직 시기상조인 것 같다. 그러나 DME는 용도개발에 비교하여 생산공급분야에서는 많은 장점이 있다. DME는 기존 암모니아, 혹은 메탄올합성공정과 비슷하여 촉매개발이 성공할 경우에는 대용량 설비설계가 용이하며, 동시에 가동되지 않고 있는 암모니아 혹은 메탄올 플랜트를 개조하여 DME 생산설비화 할 수 있다. 이 경우 DME생산원가는 낮아진다. DME의 원료는 메탄이다 DME는 현재 LNG 혹은 PNG수출용 대용량가스전이 아닌 중소규모가스전의 활용도를 높일 수 있는 기회가 된다. 현재 동남아지역에 산재되어 있는 중소규모 가스전은 약 200개 정도이며 세계적으로 훨씬 많은 수의 중소규모 가스전이 존재하므로 다량의 내연기관용 연료가 필요한 에너지 수입국은 DME의 해외생산수입을 정책적으로 고려해 볼만한 가치가 있다. 그러므로 에너지원으로 DME 연구개발 상황을 관찰할 필요가 있다. DME 합성의 핵심은 촉매개발과 용도개발이다. 두 분야에 대한 최근의 상황은 낙관적이므로 남은 과제는 에너지기업의 DME에 대한 긍정적인 마인드 조성이다. 에너지산업은 경험적으로 보수적이므로 이를 에너지기업과 투자자에 대한 긍정적인 마인드 조성이 DME산업의 미래를 결정하는 요인이 된다. DME산업의 미래는 필자의 경험으로 전망할 시에는 성장 가능한 산업으로 생각된다. 우리나라가 처음 LNG를 도입할 때에 많은 어려움을 경험하였다. DME 역시 초기에는 많은 반대의견이 예상되나 중장기적인 에너지수급을 고려할 시에는 필요한 대체 연료원이 될 수 있다. 그러므로 DME에 대한 정책차원의 연구개발 지원과 전문가 양성이 필요하다고 생각된다. DME는 주종에너지원은 아니나 대체 에너지원으로는 육성할 필요가 있는 에너지원이다.