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이번 글은 항공유와 휘발유의 차이점에 대해서 알아보겠습니다. 항공유는 항공기에 사용되는 연료로, 휘발유와는 다른 성분과 특성을 가지고 있습니다. 항공기는 지상과 다른 환경에서 비행하기 때문에, 연료도 그에 맞게 고안되어야 합니다. 이번 포스팅에서는 항공유의 종류와 제조 방법, 품질 관리, 가격 등에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
항공유의 종류
항공유는 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다. 하나는 왕복기간에 사용되는 항공기용 가솔린이고, 다른 하나는 터보프롭, 터보팬, 터보샤프트 등의 제트기간 와 사용되는 제트연료입니다.
항공기용 가솔린은 자동차용 가솔린과 비슷하지만, 옥타가가 더 높고, 고고도에서 이상연소를 방지하기 위해 사에틸납 등의 첨가제가 들어갑니다. 옥탄가란 연료가 점화되기 전에 자발적으로 연소하는 경향을 나타내는 척도로, 높을수록 노킹 현상이 적게 일어납니다.
노킹이란 엔진 내부에서 연료가 점화플러그의 점화 시점보다 먼저 연소하여 엔진의 성능과 수명을 저하시키는 현상입니다. 항공기용 가솔린은 옥탄가와 납 함유량에 따라 80/87, 91/100LL, 100/130 등의 종유가 있으며, 색소를 첨가하여 구분합니다.
제트연료는 등유를 기반으로 하며, 자온 저압에서도 증기폐쇄나 결빙 현상이 일어나지 않도록 산화방지제, 정전기방지제, 빙결방지제 등의 첨가제가 포합니다. 증기폐쇄란 연료가 기화하여 연료계통을 막는 현상이고, 결빙이란 연료에 들어있는 수분이 얼어서 연료계통을 막는 현상입니다.
제트연료는 미군 규격인 JP계열(JP-1 ~ JP-8), 영국 국방부 규격인 AVTUR, 미국 ASTM 규격인 jet A/A-1 등의 종류가 있습니다. 일반적으로 Jet A/A-1이 가장 많이 사용되며, 인화점은 38℃ 이상, 빙결점은 -47℃ 이하입니다.
제조 방법
항공유는 원유에서 정제되어 만들어집니다. 원유는 여러 가지 탄화수소의 혼합물로 구성되어 있으며, 채굴한 지역별로 텍사스산 중질유(WTI), 북해산 원유 (Brent), 중동산 두바이 (Dubai) 유 등이 있습니다. 원유는 정유공장에서 증류탑에 가열되어 분리되며, 이때 가벼운 성분부터 순서대로 가스, 휘발유, 경유, 등유, 중유, 중질유, 중질타프다, 중질가솔린, 중질 경우 등이 생산됩니다.
항공기용 가솔린은 원유에서 직접 분리된 가솔린 분을 사용하지 않고, 접촉분해법이나 가스중합법 등의 특수제유법을 통해 옥탄가를 높인 후 첨가제를 넣어서 만듭니다. 제트 연료는 원유에서 분리된 등유 분을 사용하며, 필요에 따라 가솔린이나 경우와 혼합하거나 하이드로크래킹이나 하이드로트리팅 등의 공정을 거쳐 첨가제를 넣어 만듭니다.
품질관리
항공유의 품질 관리는 항공기의 안전과 직결되기 때문에 매우 중요합니다. 항공유의 품질은 다음과 같은 항목으로 평가됩니다.
- 인화점: 연료가 점화되기 위해서 필요한 최저 온도로, 높을수록 안전하다고 볼 수 있습니다.
- 빙결점: 연료가 응고하기 시작하는 온도로, 낮을수록 좋습니다.
- 수분분리지수: 연료와 물이 잘 분리되는 정도로, 높을수록 좋습니다.
- 밀도: 연료의 단위 부피당 질량으로, 일정 범위 내에서 일정해야 합니다.
- 점도: 연료의 저항성으로, 너무 높거나 낮으면 안 됩니다.
- 열 가 용성: 고온에서 연료가 산화되거나 분해되는 정도로 낮을수록 좋습니다.
- 부식성: 연료가 금속에 미치는 부식 정도로, 낮을수록 좋습니다.
가격
항공유의 가격은 원유 가격과 정유 공정 비용에 따라서 결정됩니다. 원유 가격은 세계정세와 수요와 공급에 따라 변동되며, 정유 공정 비용은 제조 방법과 첨가제의 종류와 양에 따라 달라집니다. 항공유의 가격은 국제 시장에서 거래되는 전월 평균 가격을 기준으로 하며, 2021년 9월 기준으로 Jet A/A-1의 가격은 배럴당 약 80달러입니다.
항공사는 항공유 비용을 줄이기 위해 유류할증료를 부과하거나 유류선매 전략을 사용하기도 합니다. 유류선매란 미래의 유가상승을 예상하여 현재의 저렴한 가격으로 미리 구매하는 것입니다.
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