[요소수 대란] 농업용·산업용 요소, 차량용 전환 왜 어렵나

기사입력 : 2021년11월04일 11:44

최종수정 : 2021년11월04일 11:52

요소함량 모두 달라…차량고장 유발
전문가 "요소 전환, 이론적으로 가능"
"수급난 해결책 아냐…안전성 미흡"

[세종=뉴스핌] 신성룡 기자 = 정부가 국내를 강타한 요소수 대란으로 발등에 떨어진 불을 끄기 위해 농업용·산업용 요소 제품을 차량용으로 전환해 사용하는 방안을 강구하고 있다.

전문가들은 요소수 전환은 기술적으로 안전성 검증이 미흡한데다 요소수 정제가 불완전할 경우 질소산화물 제거 장치가 고장날 가능성이 있다며 우려를 표하고 있다. 산업용과 차량용의 성분이 달라 정제 과정을 기술적으로 검토하는 데만도 상당한 시간이 필요하고 전환 가능 물량도 보장하기 어렵기 때문이다.

◆ 차량용 요소함량 32.5%…선박용·산업용 약 40%, 촉매도 달라

디젤 내연기관의 배기 가스 후처리 장치인 SCR의 작동에 필요한 질소산화물(NOx) 환원제로 널리 쓰인 요소수는 크게 차량용과 선박용, 산업용, 농업용으로 분류되며 요소함량에 따라 결정된다. 국내 요소수 제조업체들은 요소 알갱이를 수입해 국내 공장에서 물과 섞어 완제품으로 만들어 판매한다.

차량용 요소수는 미네랄이 제거된 탈이온수 67.5%에 순수 요소 함량 약 32.5%를 배합하며 SCR 시스템을 오래 유지하고 적절한 기능을 수행하기 위해 매우 엄격한 농도와 구성요소의 순수성을 요구한다.

선박용과 디젤발전기를 사용하는 공장에서 이용되는 산업용 요소수의 요소함량은 약 40%로 차량에 사용하기 부적당할 뿐만이 아니라 고장의 원인이 될 수 있다. 물과 섞어 제조되며 비율을 지키지 않거나 불순물이 있을 경우 문제를 일으킬 수 있다.

차량용과 선박용·산업용의 함량이 다른 이유는 촉매 차이가 크다. 질소산화물과 반응하는 요소수에는 반드시 촉매가 필요한데 차량용은 제올라이트계 촉매, 선박용·산업용은 바나디아계 촉매를 이용한다.

선박에 사용하는 벙커C유의 경우 황 성분이 많이 포함됐지만 차량용 경유는 상대적으로 황 성분이 적어 촉매 수명에도 차이가 난다.

농업용은 농사용 요소비료를 물에 녹인 수용액으로 요소 알갱이 끼리 달라붙지 않도록 특수 코팅이 된 경우가 일반적이다. 차량용으로 사용하게 된다면 코팅 성분이 그대로 배출돼 환경에 악영향을 줄 수 있고 심지어 SCR장치의 이상현상을 발생시킬 수 있다.

요소수 업계 관계자는 "요소 및 기타 물질 함량은 국제표준인 ISO 22241에 표시됐다"며 "국내에서도 대기환경보전법에 의해 규정 돼 이를 지키지 않으면 차량용으로 사용하기 부적절하다"고 밝혔다.

◆ 전문가 "전환 가능하지만 좋은 방법 아냐"

정부가 전날 관계부처 합동으로 긴급회의를 열고 산업용 요소를 차량용으로 전환하는 방안을 대책으로 내놨지만 업계에서는 실현 가능성이 낮다는 지적이다.

환경부에 따르면 지난해 중국에서 수입한 요소 55만 톤 중 산업용은 약 33만 톤, 차량용은 8만 톤이다. 당장 난방이나 발전 등에 쓰이는 산업용 요소를 차량용으로 돌릴 수 있다면 단기적 대응은 가능하다는 게 정부의 복안이다.

국내 요소 수입 현황 [자료=환경부] 2021.11.04 dragon@newspim.com

현재 운행되는 경유 화물차 330만대 중 60%인 200만대 정도는 요소수를 반드시 넣어야 운행이 가능한 것으로 알려졌다.

문제는 산업용과 차량용의 성분이 달라 정제 과정을 기술적으로 검토하는 데만도 상당한 시간이 소요될 뿐 아니라 SCR 장치의 안전성을 보장하기 힘들다는 점이다.

김필수 대림대 미래자동차학부 교수는 "요소수를 사용해 배기가스를 저감하는 차량 내 장치(SCR)는 상당히 민감하기 때문에 고장이 잦다"며 "요소수에 불순물이 많아도 수명이 빨리 단축되기 때문에 순도가 높아야 한다"고 설명했다.

이어 "요소함량을 맞추지 못하면 SCR 장치가 분출 과정에서 손상될 수 있고 질소산화물 저감 효과가 반감될 수 있다"며 "비료용으로 만든 요소를 활용한 요소수를 넣을 경우에는 고장 날 확률이 높아진다"고 우려했다.

김 교수는 산업용 요소수를 잘 정제할 수 있다면 차량용으로 쓸 수는 있지만 해결책이 될 수 없다고 지적했다.

김 교수는 "SCR 장치의 배기가스 저감 효과가 반감되면 환경 오염을 유발하는 물질이 나올 수 있기 때문에 산업용이나 농업용을 차량용 요소로 전환하는 방법은 좋은 방법이 될 수 없다"고 밝혔다.

dragon@newspim.com

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[단독] 해군 2030~2040년 '건함계획' 발표 [서울=뉴스핌] 오동룡 군사방산전문기자= 해군이 2030년대부터 2040년까지 한국형 이지스함(KDDX)을 3차까지 진행해 총 18척을 확보하고, 장보고IV 사업을 새로 시작하고, 해상초계기를 추가로 도입하기로 하는 등 새로운 '건함계획'과 '해상초계 전력 계획'을 마련한 것으로 확인됐다. 해군의 이 같은 움직임은 북한이 지난 10일 노동당 창건 80주년 열병식에서 각종 전술핵 탑재 무기와 신형 전략무기 체계를 대거 공개하며 대남 위협 수위를 끌어올리고 있는 데 따른 대응 차원으로 풀이된다. 특히 북한의 신형 잠수함발사탄도미사일(SLBM)과 초음속 순항미사일 2종, 그리고 5000톤급 신형 구축함 최현함의 장거리 타격 능력 강화 정황이 확인되면서, 우리 군의 대응체계와 방어공백에 대한 우려가 커지고 있는 데 따른 것이다. 한화오션이 서울ADEX에 선보인 한국형 이지스함(KDDX) 모형. [사진=디펜스타임스 제공] 2025.10.20 gomsi@newspim.com ◆한국형 차기 이지스 구축함(KDDX) 12척 추가 건조 = 해군은 최우선으로 만재배수량 8000톤급 한국형 차기 이지스 구축함(KDDX) 추가 전력 확보에 나서기로 했다. 해군은 세종대왕급(세종대왕함, 율곡이이함, 서애류성룡함) 구축함, 정조대왕급(정조대왕함, 다산정약용함, 3번함 건조 중) 구축함 등 이지스 구축함 6척 확보와 함께 KDDX를 최대 18척까지 보유하겠다는 계획을 수립했다. KDDX 사업은 배 선체부터 전투 체계, 레이더 등 무장을 국내 기술로 만드는 국산 구축함 사업이다. 미니 이지스함 6척을 건조한다. 신형 군함을 도입하는 7조8000억 원 규모의 KDDX 사업은 방위사업청이 우왕좌왕 하는 사이 진전되지 않고 있음에도, 해군이 KDDX Batch-Ⅱ, KDDXⅡ 사업을 만들어 국산 이지스함을 추가로 확보하려는 계획을 세운 것은 한미 간 '기술 이전 문제' 때문으로 보인다. 국민의힘 강대식 의원이 19일 해군본부에서 제출받은 자료에 따르면, 해군은 지난해 6월 미 해군 측에 서한을 보내 "북한 위협 대응을 위해 정조대왕급 이지스함과 SM-3/6 함대공미사일 확보 등을 추진 중이지만, 이지스함 전투력을 크게 높이는 협동교전능력(CEC) 미탑재로 초수평선, 장거리 대공표적 대응 능력이 제한되고 있다"며 대한(對韓) 수출을 요청했다. CEC는 지구의 곡면 특성을 감안, 여러 함선과 항공기에서 레이더 등으로 추적·확보된 표적정보를 고용량 네트워크를 통해 실시간 융합·분배해서 공통 표적을 산출, 원격교전을 치를 수 있도록 지원하는 체계다. 이에 대해 미 해군은 같은 해 8월 답신에서 "미 정부의 수출통제 및 기술이전 정책은 한국에 대한 CEC 수출을 지원하지 않는다"며 거부 의사를 밝혔다. 미 해군은 거부의 이유로 밝힌 '수출통제 및 기술이전 정책'이 무엇을 의미하는지 구체적으로 명시하지 않았다. 호주는 2018년 호바트(Hobart)급 방공구축함, 일본은 2020년 8번째 이지스함이자 아타고급의 개량형인 마야급 이지스함에 CEC를 탑재하도록 허용했지만, 한국에는 CEC를 판매할 의사가 없다는 뜻을 명백하게 밝힌 것이다. 호주·일본에는 CEC를 제공한 미국이 같은 동맹국인 한국에는 수출하지 않으려는 '이중적 태도'에 실망한 해군이 이지스함 기술 국산화를 표방하는 KDDX 추가 건조로 방향을 틀었던 것으로 보인다. 미국의 판매 거부에 따라 해군은 2030년대 중·후반까지 미국 CEC와 유사한 '한국형 해상통합방공체계'를 구축하는 것으로 선회했다. 이를 위해 국방과학연구소(ADD) 주도로 관련 핵심기술 개발을 추진할 예정이다. ADD가 개발하는 한국형 해상통합방공체계는 이지스 구축함, 해상초계기, 항공모함 등 해군 전력과의 연동, 그리고 장거리 미사일 요격체계(L-SAM) 등 첨단 무기체계에 적용이 가능하다. 하지만 미국산 전투체계를 쓰는 세종대왕급·정조대왕급 이지스함에선 한·미 간 체계 연동 및 통합 여부 등이 불확실해 원활한 운용을 장담하기 어렵다는 전망이 나온다. 따라서 해군은 정조대왕급 이지스함 추가 건조보다는 KDDX 추가건조를 선택한 것으로 풀이된다. KDDX 사업은 총 개념설계→기본설계→상세설계 및 선도함 건조→후속함 건조 순으로 이뤄진다. 개념설계는 2012년 당시 대우조선해양(현 한화오션)이 수주했고, 기본설계는 2020년 현대중공업(현 HD현대중공업)이 따냈다. 현재 상세설계 및 선도함 건조에 착수해야 하지만, 사업자 선정을 두고 양 업체 간 갈등이 심해지며 연기됐다. HD현대중공업은 기존 관례대로 기본설계를 주도한 업체가 수의계약을 맺어야 한다고 주장했다. 반면 한화오션은 HD현대중공업이 보안 벌점을 받은 점을 거론하며 '경쟁입찰'로 사업자를 선정해야 한다고 맞서고 있다. 업계 관계자는 "한화와 현대가 서로 한 치의 양보 없이 다투고 있는지 그 이유를 알 것 같다"면서 "KDDX 사업에서 한화와 현대의 대결은 '6척 싸움'이 아니라 '18척 싸움'이기 때문에 한 치의 양보 없는 대결 양상으로 치닫는 것 같다"고 했다. 해군은 현재 추진 중인 KDDX 6척 건조 사업이 출발하고, 차기호위함(FFX) Batch-IV 사업이 끝나는 즉시 곧바로 개량형이라 할 수 있는 KDDX Batch-II 사업을 실행한다는 계획이다. 최종적으로 새로운 개념을 적용한 KDDX-II 사업을 2035년 이후에 도입하기로 했다. HD현대중공업이 건조해 지난해 말 해군에 인도한 차세대 호위함(울산급 Batch-Ⅲ) 선도함 '충남함' [사진=HD현대중공업] 2025.10.20 gomsi@newspim.com ◆차기호위함(FFX) 사업 종료 후 차기호위함(FFX)-II 사업 = 한편, 해군은 기존 차기호위함(FFX) Batch-I/II/III/IV 사업을 완료한 후, 차기호위함(FFX)-II를 계획하고 있다. 해군은 FFX-II 사업에 대해서는 명확한 입장이지만, 건조시기와 구체적 제원에 대해서는 밝히지 않고 있다. 현재 해군은 차기 호위함(FFX) 사업으로 총 26척의 호위함(FFG)을 전력화 한다. FFX Batch-I 사업으로 인천급 호위함 6척, FFX Batch-II 사업으로 대구급 호위함 8척을 건조했고, FFX Batch-III 사업으로 충남급 호위함 6척을 건조하고 있다. 해군은 현재 차기 호위함(FFX) Batch-IV 사업으로 2023년부터 2032년까지 약 3조2500억 원을 투입, 총 6척을 건조하는 'FFX Batch-IV'(울산급 Batch-IV) 사업을 진행 중이다. 2029~2030년경 6척의 함정 모두가 해군에 인도될 예정이다. FFX 사업이 완료되면 광개토대왕급 구축함까지 모든 해역함대의 노후화된 중·대형 함정이 교체가 완료된다. ◆AI 기반의 연안초계함(OPV) 사업을 진행 = 또한 1000t급 연안초계함(OPV) 사업을 진행해, 미사일 고속함 PK-A/고속함 PK-B로 대표되는 고속함들을 보완할 계획이다. 연안초계함(OPV)은 인력 절감과 효율성을 위해 AI(인공지능) 기반의 자동화·무인화 기술이 적용된 미래형 함정이다. 1500~2200톤급으로, 기존 초계함보다 거주성 등이 향상시켜 연안 및 해상 경비, 해양 안전, 어업 지도, 해양 오염 감시 등 다양한 임무를 수행하도록 설계된다. 2020년 11월 10일 대우조선해양 거제 옥포조선소에서 진수한 중형급 잠수함 2번함 '안무함(KSS-Ⅲ, 3000톤급)'. 안무함은 2018년 9월 진수한 도산안창호함에 이은 장보고-Ⅲ급 두 번째 잠수함이다. 해군이 건조하는 '장보고Ⅳ' 잠수함도 같은 체급의 형상이다. [사진=대우조선해양] 2025.10.20 gomsi@newspim.com ◆장보고IV 사업 추진에 이어 2040년경 원잠 추진 = 한편, 해군의 수중전력인 잠수함 전력증강 계획에 대해 살펴보자. 해군은 2035년 이후 현재 장보고III Batch-I/II/III를 끝내고, '장보고IV 사업'으로 넘어간다. 최종 결론이 나오기 전이지만, 해군이 밝힌 장보고IV 사업은 그동안 2000톤급 잠수함으로 알려졌으나, 해군이 이번에 밝힌 방향은 3000톤급인 것으로 알려지고 있다. 장보고IV 사업 이후인 2040년 무렵, 해군은 차세대 잠수함을 건조할 계획으로, 원자력 추진 기관을 탑재하는 것을 염두에 두고 있다. ◆P-8A 포세이돈 후속으로 한국형 해상초계기 개발 계획 = 해군은 현재 P-3C/CK와 15대와 P-8 포세이돈 6대 등 21대의 해상초계기를 보유, 휴전선 길이의 9.5배, 남한 넓이의 3.3배에 이르는 30만㎢의 작전해역에 대한 상시감시와 주요 해상교통로를 보호하는 데 주력하고 있다. 해군항공사령부 전력은 현재 P-8A 포세이돈 6대를 주력으로 2030년대를 맞이한다. 하지만 해군은 이번에 기존 P-3C/CK 대체용으로 한국형 해상초계기 사업을 추진할 계획임을 분명히 했다. 지난 5월 29일 경북 포항기지에서 발생한 P-3CK 해상초계기 추락사고는 1968년산으로, 무려 57년을 운용한 노후 항공기의 위험성을 해군에 각인시켰다. 한국항공우주산업(KAI)이 서울ADEX에서 선보인 한국형 해상초계기 모형. KAI는 2017년 스웨덴 사브가 제시한 '소드피시형'의 국내 개발 해상초계기를 제시하고 있다. [사진=디펜스타임스 제공] 2025.10.20 gomsi@newspim.com 해군 관계자는 "해군은 현재의 P-3CK 기종을 2030년까지 운용하고, 그 이후에 최신예 한국형 해상초계기를 도입을 개획하고 있다"면서 "사고가 난 초계기와 동형인 나머지 P-3CK 7대의 조종사 안전, 그리고 대잠전력의 공백을 막기 위해 한국형 해상초계기 도입사업을 앞당겨야 할 필요가 있다"고 했다. 다만 2025년 10월 기준, 해군은 해상초계기를 해외 직도입으로 할지, 국내개발로 할지, 획득방법을 결정하지는 않은 것으로 알려졌다. 내년 1/4 분기에 획득방법을 결정하는 것으로 알려졌다. 업계 관계자는 "한국항공우주산업(KAI)에서는 2017년 스웨덴 사브가 제시한 소드피시형의 국내 개발 해상초계기를 제시하고 있다"면서 "KAI가 기존의 에어버스 A320 여객기를 개조하는 개발 계획에서 한 발짝 물러난 것으로 보인다"고 했다. 향후 해상초계기 추가 소요는 운용인력을 감안해 11대로 알려졌다. gomsi@newspim.com 2025-10-20 11:12