에너지단위 환산

[tossla]

에너지단위 환산

미국인들이 일상적으로 쓰는 단위 가운데는 한국을 포함한 세계 다수국가에서 통용되는 미터법과 다른 것이 적지 않다. 길이는 m와 cm대신 ft와 in로, 질량은 kg대신 lb(파운드)로, 온도는 ℃대신 ℉로, 부피는 m³나 l대신 gal(갤런)이나 bbl(배럴)로 나타낸다. 가령 170cm는 몇ft몇in이고, 130ib는 몇 kg인지 단위가 바뀔 때면 환산을 해야 한다.

이와 비슷하게 에너지의 단위도 다양하여 단위가 바뀔 때면 수량을 환산해야 한다. 대표적인 에너지의 단위로 J(쥴)dms 1 N(뉴톤)의 힘으로 1m를 움직인 일의 양이고, cal는 물 1g의 온도를 1℃만큼 데우는 열량으로 1 cal = 약 4.2 J이다. 또 미국에서 통용되는 Btu(영국 열량단위)는 물 1 lb의 온도를 1 ℉만큼 데우는 열량으로 1 Btu = 252 cal이다.

위에서 예를 든 것처럼 길이, 부피, 질량, 온도, 열량등의 단위환산은 단순한 산술적 계산으로서 어느 자료를 찾아 보아도 아래와 같이 일정하다.

<길이> 1ft = 12 in = 30.5 cm,

<부피> 1m³(=kl) = 35.31 ft³ = 6.29 Bbl  1 bBL =159 l

<질량> 1 lb = 454 g,

<온도> ℃ = 5/9(℉-32),

<열량> 1Btu = 252 cal = 1,055 J

그러나 에너지량을 원유 석탄, 천연가스 등 자원의 수량으로 나타내는 경우에는 사정이 다르다. 특히 화석연료는 화학적으로 다양한 물질의 혼합물로서 산지에 따라 그 물성 즉 조성, 비중, 발열량 등이 다르기 때문에 각종 에너지량을 함께 다룰 때에는 그 기준값을 정해 줘야 한다. 예컨대 원유 1톤은 부피로 몇 Bbl이 되는지는 그 비중에 따라, 또 석탄 몇 톤이나 천연가스 몇 m³와 같은지는 각각의 발열량에 따라 달라진다. 그런데 이 기준값은 통일된 것이 없고 기관과 자료마다 약간씩 달라서 혼선을 일으킬 수 있다.

WEC(세계에너지회의 ; World Energy Council)는 다음과 같은 환산계수를 사용한다.

1칼로리(cal)	4.196 J	1 tce	0.697 toe
1쥴(J)	0.239cal	천연가스 1000m3	0.857 toe
1석유환산톤(LHV)	42GJ=1toe	1000kWh(1차에너지)	0.223 toe
1석유환산톤(LHV)	29.3 GJ=1 tce	땔나무 1톤	0.380 toe
천연가스 1000m3	36GJ	우라늄 1톤(재래식원자로)	10,000 toe
1000kWh(1차에너지)	9.36 GJ	우라늄 1톤(고속 증식로)	500,000 toe
1 toe	10,034 Mcal	석유 1배럴 (Bbl)	약 0.136 톤
1 tce	7,000 Mcal	1 ft3	0.0283m3
천연가스 1000m3	8,600Mcal
1000kWh (1차에너지)	2,236 Mcal

한편 우리정부는 원유를 비롯한 각종연료의 기준발열량등을 연료 및 열의 석유환산기준이란 제목으로 고시한다. `90년 고시에는 발열량이 원유 10,000kcal /kg, 경유 9,200kcal/l, 프로판 12,000kcal/kg, 천연가스 10,500kcal/Nm³(또는 13,000kg/kg, ), 무연탄 4,500kcal/kg, 유연탄 6,600kcal/kg로 되고, 따라서 석유환산계수는 각각 원유 1.00kg/kg, 경유 0.92 kg/l, 프로판 1.20kg/kg, 천연가스 1.05kg/Nm³(또는 1.30kg/kg), 무연탄 0.45kg/kg, 유연탄 0.66kg/kg으로 정해졌다