CNG

CNG(씨엔지)는 "Compressed Natural Gas"의 약자로 압축천연가스를 말한다. CNG는 가정 및 공장 등에서 사용하는 도시가스를 자동차 연료로 사용하기 위하여 약 200기압으로 압축한 가스이다.

개요

CNG는 고압의 압축된 기체로 공기보다 가볍고 누출되어도 쉽게 확산되며, 휘발유, 경유, LPG에 비하여 안전한 연료로 평가받고 있다. 압축천연가스의 주성분은 메탄(CH4)이며 그 특성은 LPG와 큰 차이가 없다. 메탄은 비점 영하 162도, 저발열량 50MJ/kg, 혼합기발열량 3.22MJ/m3, 착화온도 650도, 이론 혼합비 17.2, 공기 중의 가연한계범위 5%~15%이다. 영하 162도 이하로 냉각시키면 LNG 상태로 수송 및 저장이 가능하지만, 자동차에서는 약 200bar로 압축한 CNG 상태로 저장하였다가, 다단계 감압장치를 거쳐 최종적으로 약 9bar 정도로 감압하여 흡기다기관에 분사한다. 더불어 CNG는 운반의 용이성을 위해 천연가스를 압축한 것으로서 경유(Diesel)와 비슷한 성격을 갖고 있으며, 버스나 청소차 등의 대형차량에 이용되고 있다.

도입배경

늘어나는 자동차의 증가로 심각한 대기오염으로부터 맑고 푸른 환경을 조성하고자 정부에서는 도심의 대기오염 저감을 위하여 최적의 대안으로 경유차량의 시내버스를 CNG차량으로 교체를 위한 국정과제를 추진하고 있으며, 천연가스 차량 보급을 위한 공급설비인 CNG 충전소의 설치를 적극 추진하고 있다. 이러한 정부의 보급정책에 적극 부응하고자 1998년 인천에 CNG 충전소 시범사업을 시작하였으며, 2001년에 수원영통 CNG 충전소를 시작으로 인천, 부천, 광명, 안산, 평택 등 총 12개소의 CNG 충전소를 운영하고 있으며 천연가스 차량을 충전할 수 있는 CNG 충전소를 지속 설치해 나가고 있다.

특징

장점

CNG는 연소 시 매연이나 미립자(PM)를 거의 생성하지 않는다. 평균 40~50% 정도로 일산화탄소(CO) 배출량이 아주 적고 질소산화물이 적게 생성되며 오존을 생성하는 탄화수소에서의 점유율이 낮다. 또한 디젤기관에서보다는 소음이 적고 옥탄가가 높으며 천연가스로부터 직접 얻을 수 있다. 비용이 많이 드는 정제과정을 필요로 하지 않아서 생산공정에서도 이산화탄소를 적게 배출하여 온실가스 감소 효과를 가져온다. 더불어 공기보다 가벼워 누설 시 대기 중으로 쉽게 확산되므로 안전성이 높고 매장량이 풍부하여 전 세계적으로 약 170년 정도 사용할 수 있을 것으로 예측하고 있다.

단점

CNG는 출력이 낮고 혼합기 발열량이 휘발유나 경유에 비해 크게 낮다. 가솔린기관에 비해 하이브리드 기관에서는 약 15%까지, 압축천연가스로만 운전되는 기관에서는 약 12% 정도까지 출력이 낮다. 또한 1회 충전에 의한 주행거리가 짧으며 약 400~500bar인 가스탱크의 내압이 높아서 큰 설치공간을 필요로 한다. 더불어 충전소 인프라가 부실하다.

활용

CNG선

CNG선(Compressed natural gas carrier)은 압축천연가스를 운송하는 선박으로 가스를 기체상태로 압축하여 선박에 적재한 다음 목적지 항만의 터미널에서 곧바로 가스 전송 네트워크를 통하여 배송이 가능하게 한다. 또한 기존의 LNG선과 달리 천연가스를 상온에서 기체상태로 1/290로 압축해 운반하는 고기술선박으로, 선박운용 시 적재 와 하역에 필요한 천연가스재액화, 재기화 공장이 필요하지 않는다.

CNG 버스

CNG 버스는 환경오염을 최소화하기 위해 청정연료인 CNG를 연료로 쓰는 친환경 버스이자 연소 때 매연이 거의 배출되지 않는 압축천연가스를 연료로 쓰는 차량이다. CNG의 주성분은 메탄으로 구성되어 있는데 천연가스 버스는 질소산화물 일산화탄소, 탄화수소, 미세먼지 등의 배출량이 경유버스와 비교해 10분의 1 수준으로 매우 적고, 경유 엔진보다 소음이 적고 연료비도 적게 들어 친환경 차량으로 각광받아 왔다. 또한 LPG를 연료로 하는 버스보다 충전할 때 폭발 위험이 적다는 장점도 가지고 있다. 서울시의 경우 한일월드컵을 2년 앞둔 2000년 시내 대기환경을 개선하고자 CNG 버스를 처음 시험운행했으며, 대부분의 버스가 CNG 버스로 운행되고 있다. 더불어 CNG 버스의 기본 구조는 경유 버스 등 종래의 차와 같고, 연료 계통만이 다르다. 연료인 천연가스는 고압인 200kg/㎠으로 압축되어 가스 용기에 저장되며, 압축된 가스는 용기로부터 연료 배관을 거쳐 감압밸브에서 사용압력으로 감압된 후, 공기와 혼합되어 엔진 내부로 공급된다. 기체 상태인 압축천연가스를 원료로 하기 때문에, 기존의 경유 차량과 비교했을 때 매연이나 미세먼지가 전혀 없고 소음 발생도 절반 수준으로 적다. 오존을 만드는 물질인 질소산화물은 경유 차량의 37％이며, 일산화탄소와 탄화수소는 41％와 16％ 수준이다.

CNG 충전소

CNG 충전소는 일반적인 천연가스자동차의 형태인 압축천연가스자동차에 천연가스를 공급하는 충전소로서 중압인 0.4Mpa의 천연가스를 압축기를 통하여 고압으로 압축한 후 충전기를 통하여 천연가스자동차에 20.0MPa으로 충전하는 설비다. 구성은 도시가스배관으로부터 4kg/㎠로 공급받아 250kg/㎠까지 압축하는 압축기, 압축가스를 250kg/㎠ 압력으로 임시 저장 및 차량에 가스공급인 저장용기, 압축가스를 200kg/㎠로 감압하여 버스에 공급 및 계량하는 충전기, 제어시스템 및 안전장치로 이루어져 있다. CNG 충전소 설치비 지원은 천연가스 공급시설 설치자금 융자, 한국도시공사 충전소 설치 장려금이 있다.

지원제도

지원제도	신청대상 및 장소	지원조건
천연가스 공급시설 설치자금 융자	대상 : 도시가스 충전사업 허가를 득한 자 신청 : 한국환경산업기술원	천연가스 공급시설 및 그 부대시설 기업당 지원한도 : 30억 원 5년 거치 10년 균등 분활 상환
한국도시공사 충전소 설치 장려금	대상 : 신규 CNG 충전 사업자 신청 : 한국가스공사 경기지역본부 기타 : 한국가스공사 수요관리장려금 지급지침 참조	신규 충전소 설치 시 6월~8월 판매량 적용 지원 충전설비에 대하여 신규설치 1회 한정 지급

참고자료

• 〈CNG〉, 《네이버 지식백과》
• 〈압축천연가스〉, 《네이버 지식백과》
• 〈CNG〉, 《네이버 지식백과》
• 삼천리 공식 홈페이지 - http://www.samchully.co.kr/main.do
• 〈CNG선〉, 《네이버 지식백과》
• 〈압축천연가스선〉, 《네이버 지식백과》
• 〈CNG 버스〉, 《네이버 지식백과》
• 〈천연가스버스〉, 《네이버 지식백과》

같이 보기

• 자동차
• 휘발유
• 경유
• LPG
• 도시가스

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