요소수, 요소수가 도대체 뭐길래?

경유차를 운전하는 분들이라면 최근 중국발 요소수 사태로 예상치 못한 어려움에 놓였을 겁니다.
요소수 사재기에서부터 불법 개조, 119 안전센터 요소수 기부천사 이야기까지.

도대체 요소수가 뭐길래 이런 사태까지 왔는지 알아볼게요.

▮ 요소수란?

디젤 차량에서 발생하는 질소산화물을 정화시키기 위해 디젤 차량에 탑재된 SCR(Selective Catalyst Reduction, 선택적 촉매 감소 기술)에 사용되는 물질을 말한다. 

 

질소와 산소가 결합된 화합물인 질소산화물(NOx)은 미세먼지를 유발하는 것은 물론 비에 섞여 내리면 토양을 오염시킨다. 따라서 촉매를 통해 질소산화물을 화학 분해하는 SCR이 반드시 필요한데, 이 SCR의 핵심이 '요소수'이다. 

 

요소수는 물에 요소 성분을 혼합한 것으로, '우레아(Urea, 암모니아 수용액)'라고도 한다. 배기가스가 통과하는 곳에 요소수를 분사하면 질소산화물이 물(H2O)과 질소(N2)로 환원된다. 국제 표준규격 ISO 22241에 따르면 요소수의 요소 함량은 32.5%이다. 좋은 요소수의 경우 집자가 작고 중금속 함량이 적어 이물질 없이 깨끗하게 걸러지는 반면 공인되지 않은 요소수의 경우 제대로 걸러지지 않은 미량의 중금속들이 질소산화물과 반응해 금속염을 생성시키는 등의 문제가 있다. 요소수는 2015년 유럽의 최신 배출가스 규제인 ‘유로 6′가 국내 도입되면서 디젤차의 필수 항목이 된 바 있다.

▮ 디젤차의 필수품

요즘은 친환경차라고 해서 전기차나 수소차가 주목받고 있지만 불과 몇 년 전까지만 해도 경유차량은 높은 연비와 휘발유보다 상대적으로 저렴한 가격에 경제성을 지닌 차로 각광받았습니다.

 

하지만 경유가 연소하면서 배출하는 검은 연기 즉, 배기가스가 질소산화물을 다량 배출하면서 환경에 민감한 요즘 시대의 찬밥으로 낙인찍힌 것입니다. 질소산화물은 쉽게 말해 ‘미세먼지’라고 이해하면 됩니다. 인체에 노출됐을 때 기관지염과 폐렴 등 호흡기 질환을 유발하는 원인이 되기도 합니다. 그래서 질소산화물 배출을 최소화하기 위해 2014년부터 유로 6이라는 배출 기준을 정했고, 이 기준에 맞게 배출하기 위해서 요소수를 반드시 첨가해야 되는 것입니다. 디젤차 운전자들은 차량 주유구 옆에 파란색의 작은 구멍이 하나 더 있는 것을 알고 있습니다. 이 구멍이 요소수 주입구입니다. 

▮ 요소수는 왜 넣어야 할까요?

요소수는 말 그대로 물에 요소를 혼합한 액체입니다. 디젤차에는 SCR이라고 불리는 배기가스 저감장치(Selective Catalyst Reduction)가 의무적으로 장착됩니다. 

SCR은 ‘우레아’라는 암모니아 수용액을 시동이 걸린 경유 차량의 배기가스에 분사해 질소산화물을 물과 질소로 환원하는 시스템입니다. 이 과정을 거치면 인체에 유해한 미세먼지의 주범인 질소산화물(NOx)이 물과 질소로 바뀌게 됩니다.

자동차 업계에서는 이를 통해 엔진에서 발생하는 일산화탄소를 최대 85%까지 줄일 수 있다고 설명합니다.

▮ 요소수는 왜 주목받았을까?

유로 6은 유럽연합(EU)이 질소산화물(NOx)을 줄이기 위해 내놓은 규제 기준입니다. 질소산화물을 km당 0.08g(0.08g/km) 이하까지만 배출해야 통과입니다.

 

지난 2014년 9월부터 국내 완성차와 수입차에 유로 6 배기가스 기준이 적용됐는데, 이후 출시되는 디젤 승용차부터 이처럼 바뀐 기준으로 적용되고 있습니다. 참고로 유로 6 기준이 적용되기 이전에 생산된 경유 차량에는 SCR이 없겠죠? 이럴 경우에는 DFP라는 배기가스 저감장치를 따로 장착해야만 하는데요. 이를 통해 차량에서 나오는 매연의 80%가량을 저감 시킬 수 있다고 합니다.

▮ 요소수가 부족하면 차는 어떻게 될까?

유로 6 기준 적용 이후의 요소수 시스템이 적용된 디젤 차량의 경우, 요소수가 없으면 시동이 걸리지 않습니다.

 

요소수를 구하기 위해 화물차주들이 SOS를 요청하는 이유입니다. 특히 요소수가 부족하면 이와 관련한 시스템이 고장을 일으켜 큰돈을 들여 차를 수리해야 하는 경우도 발생할 수 있습니다. 즉 계기판에 요소수가 부족하다는 경고등이 들어왔다면 즉시 요소수를 보충해야 합니다. 일반적으로 승용차의 경우 2만 Km에 한 번 보충하면 적절합니다. 다만 1톤 이상 경유 화물차의 경우에는 이보다 더 많은 요소수가 필요합니다. 장거리 주행이나, 많은 물동량을 싣고 다니는 대형 경유 차량의 경우 더 짧은 주기로 요소수 보충이 필요합니다.

▮ 요소수는 아무거나 넣어도 될까?

요소수는 인화성이나 독성이 없는 무색, 무취의 수용성 액체입니다. 다만, 잘 정제되고 품질이 좋은 요소수, 즉 ISO 22241 국제 표준규격에 맞는 정품 요소수를 주입해야 합니다.

 

ISO 22241에 따르면 요소수의 요소 함량은 32.5%며, 60.5%의 탈이온수(정제수의 일종)를 쓰도록 정해져 있습니다. 따라서 관련 업계는 이 규격에 맞는 정품 요소수를 사용하기를 권장하고 있습니다.

만약 불순물이 많은 요소수를 계속 사용하면, 불순물이 요소수와 결합해 값비싼 SCR 시스템 등 부품이 망가질 수 있습니다.

 

최근 요소수 대란으로 해외 직구를 고민하시는 분도 계실 텐데요. 이 요소 함량 기준이 제각각인 경우가 많아 자칫 SCR 시스템을 망칠 수 있어 바람직한 방법은 아니라는 게 일반적인 분석입니다. 게다가 질소산화물을 잘 걸러내지 못해 대기 환경에 나쁜 영향을 미칠 수도 있다고 합니다.

▮ 우리나라는 요소수 생산 못하나?

문제는 요소수의 주원료인 요소를 전량 해외에서 수입한다는 점입니다. 더 큰 문제는 국내 수입하는 요소의 80%가량은 중국에서 들여온다는 점입니다. 

중국에 의존하는 차량용 제품 원료는 이뿐만이 아닙니다. 자동차 차체와 차량용 시트 프레임, 항공기 등 부품 경량화 작업에 필요한 알루미늄 합금을 생산하는데 필수적인 원료인 마그네슘 잉곳의 경우는 100% 중국 수입에 의존하고 있습니다. 마그네슘 잉곳은 요소와 함께 최근 전력난으로 중국 정부가 생산을 통제하면서 공급 부족이 발생하고 있어 ‘제2의 요소수 사태’를 불러올 수 있다는 다소 심각한 관측도 조심스럽게 나오고 있습니다.

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▮ 요소수 사태` 해결 방법은?

안타깝게도 지금 당장은 업계와 정부는 뾰족한 방법을 내놓지 못하는 상황입니다. 전량 수입에 의존하는 원료의 국내 생산은 단기간 이루어지기도 쉽지 않아 해당 국가와 외교적으로 문제를 해결하는 게 가장 급선무입니다.

 

환경부에서는 산업용 요소와 요소수를 차량용 요소수로 제조해서 사용할 수 있는지 검토하겠다고 밝히기도 했습니다. 이를 위해 현재 산업용 요소와 요소수 시료를 확보하고, 성분을 시험·분석 중인 것으로 알려졌습니다. 실제 자동차에 주입해 오염물질 배출 농도 테스트와 차량 결함 여부 등을 마치면 활용한다는 방침입니다. 다만, 차량의 저감장치 시스템이 문제를 일으키는지를 확인하려면 시간이 많이 필요하고, 다양한 변수를 예측하는 것도 쉽지 않은 상황입니다.

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인천 119 안전센터에 요소수 3통 놓고 사라진 '기부 천사'.

전국에 요소수 품귀 현상이 빚어지는 가운데 한 시민이 인천의 한 119 안전센터에 요소수 3통을 기부하고 사라져 주변을 훈훈하게 하고 있는데요. 소방 당국은 이 남성이 요소수 품귀 현상으로 자칫 소방 차량이 신속히 출동하지 못하는 상황을 걱정해 요소수를 기부한 것으로 보고 있다고 합니다.

이런 마음 하나하나가 모여 이번 사태도 잘 해결되기를 바래 봅니다.

 

오늘도 방문해 주셔서 감사합니다.

행복한 하루 보내세요~~