석유제품의 성능과 안전을 결정하는 품질관리 방법

소비자가 구매하는 모든 제품이 좋은 품질을 제공해야 하듯 석유제품도 좋은 품질을 제공해야 할 의무가 있는데요. 석유제품의 경우 자칫 잘못하면 폭발할 수 있는 위험성을 가지고 있기 때문에 성능 외에 안전성도 무척 중요합니다. 이처럼 석유제품의 품질을 결정하고 정유 공장을 안정적이고 효율적으로 가동하기 위해 필요한 과정이 바로 품질관리인데요. 원유에 따라 다양한 성상을 가지고 있어 다른 제품에 비해 더욱 정확하고 엄격한 품질관리가 필요한 석유제품이 어떠한 품질관리 과정을 거쳐 생산되고 판매되는지 알려드리도록 하겠습니다.

1. 품질 3대 요소

ⓛ 성능

석유제품의 품질을 좌우하는 첫 번째 요소인 ‘성능’은 석유제품을 사용하는 기기의 성능에 영향을 미치는 요소인데요. 구체적으로는 연소 성능을 좌우하는 옥탄가, 가속 및 연비와 관련된 증류 성상, 엔진 보호를 위한 윤활성 등이 있습니다.

② 안전

자동차와 같이 석유제품을 사용하는 기기의 안전은 물론 소비자의 안전을 지켜주는 요소인데요. 석유제품은 자칫하면 폭발의 위험성이 있기 때문에 화재 안전성과 직결되는 인화점, 연료 빙결을 결정하는 석출점 등을 관리합니다.

③ 환경

석유제품은 연소 시 황분이나 질소, 중금속 등의 이물질을 배출하기 때문에 대기나 수질 환경 오염을 최소화하기 위한 다양한 대응 방안을 시행하고 있습니다.

2. 석유제품 품질 규격 

석유제품은 출하 전 엄격한 품질검사를 통과해야만 판매가 가능한데요. 법으로 정해진 석유제품 표준 규격에 따라 석유 및 대체연료, 액화석유가스 품질을 고시하고 대기환경보전법을 따라야 합니다. 만약 법적 규격에 미달된 제품이 유통되면 강도 높은 처벌을 받을 수 있는데요. 현재 SK에너지에서는 철저한 관리를 통해 법적 규격보다 한층 강화된 자체 생산규격을 설정하여 신뢰도 있는 석유제품을 생산, 공급하고 있습니다.

법규	주무 기관	내용	점검 기관	관리
석유 및  석유 대체연료 사업법	산업통상자원부	석유제품 (휘발유, 등/경유,B-C,아스팔트) 액화석유가스(LPG)  석유대체연료(바이오디젤)에 대한 법적 품질관리 기준 및 관리규정, 처벌 기준 등 명시	한국석유관리원	정유사 월 1회 점검 주유소 수시점검
대기환경보전법	환경부		각 지방 환경유역청	각 권역별 수시 점검

3. 석유제품 품질관리 과정

석유제품 품질관리는 원유 구매단계, 제품 생산단계, 제품 유통단계에서 모두 진행되는데요. 구매단계에서는 원유마다 다른 특성을 분석하여 석유제품 가이드라인을 만들고, 생산단계에서는 지속적인 모니터링과 품질관리 항목을 점검하여 법적 규격을 충족시킵니다. 최종적으로 규격을 통과한 제품만이 공장에서 전국 물류센터로 이동하여 최종 소비지로 보내지는데요. 제품 수송 시 발생할 수 있는 품질저하 및 석유 혼합 사고를 막기 위해 유통단계에서도 철저한 품질관리가 이루어집니다.

<유통단계 품질관리>

■ 주유소 품질관리

SK에너지는 가짜 석유 및 혼합 판매 여부를 파악하기 위해 품질서비스센터에서 주유소를 수시로 점검하고 있는데요. SK에너지에서 생산한 석유제품임을 확인하는 식별제를 첨가해 불법석유 유통을 막고, 휘발유 증기압, 경유 유동점 등 계절에 따라 규격이 변동될 때 법규를 위반하지 않았는지 확인하고 있습니다. 또한 석유제품에 대한 품질 고충 발생시 주유소와 차량연료 분석을 통해 정확한 원인을 파악하고, 빠른 고객 대응으로 고객들의 고충을 신속하게 해결하고 있습니다.

■ 환경품질등급제

환경부는 수도권 환경 품질 개선을 위해 환경품질등급제를 운영하고 있는데요. 매월 정유사 및 수입사의 주유소, 저유소에서 시료를 채취 후 분석 결과에 따라 1~5 등급을 산정합니다. 휘발유의 평가 항목은 벤젠, 올레핀, 방향족, 황 함량, 증기압, D90%(증류성상 90% 유출온도) 등이고, 경유는 황 함량, 밀도, 방향족, 다고리방향족, 세탄가, 윤활성 항목 등을 체크하는데요. SK에너지는 2015년 하반기 기준 환경품질등급 결과 전 정유사에서 휘발유 및 경유 모두 5등급을 받아 최고 수준의 품질을 유지하고 있습니다.

4. 석유제품 별 주요 품질관리 항목

1) 휘발유

■ 노킹과 옥탄가

노킹이란 뜨겁게 달궈진 실린더의 온도 때문에 점화 플러그가 아닌 곳에서 연료가 점화되는 비정상적인 현상입니다. 노킹 현상이 발생하면 큰 소음과 함께 자동차의 출력이 떨어지고 엔진이 고장 나기 때문에 노킹 현상을 예방하기 위해 휘발유 옥탄가를 높여 관리하고 있는데요. 옥탄가는 노킹 점화를 억제하는 정도를 나타낸 수치로 노킹을 억제하는 성질이 높은 이소옥탄(Iso-Octane)의 용량이 높을수록 노킹 현상이 일어나지 않습니다.

■ 증류 성상

액체가 가지고 있는 기본적인 성질 중 하나로 액체 혼합물을 증류할 때 나타나는 온도와 액체 양의 관계인데요. 유출 온도가 높을수록 연료 휘발성이 떨어지기 때문에 우리나라는 휘발유를 90% 이상 증류하는 데 필요한 온도인 증류 성상 90% 유출온도를 미국(190도), 일본(180도)보다 낮은 170℃로 제한하고 있습니다.

2) 경유

■ 세탄가

경유의 연소 성능을 평가하는 항목으로 옥탄가처럼 노킹 발생을 막는 정도를 나타내며, 파라핀 성분이 많을수록 세탄가가 높습니다.

■ 윤활성

연료계통의 마모를 막기 위해 윤활성을 관리하며, 초저유황 경유를 생산할 때는 윤활성이 떨어지기 때문에 필요 시 윤활성향상제를 별도로 주입합니다.

■ 담점

담점은 왁스가 얼기 시작하는 온도로 겨울에 기온이 떨어졌을 때 왁스 석출로 차량 연료필터가 막히지 않도록 담점을 관리합니다.

3) 중질유

■ 동점도

동점도는 점성도를 밀도로 나눈 값으로 일정한 모세관 속에서 액체가 흐르는 속도로 측정하는데요. 온도에 따라 유동적으로 변하기 때문에 보일러, 선박엔진 등이 요구하는 점도를 유지하기 위해 제품별로 적정 동점도로 조정합니다.

■ 유동점

유동점은 연료가 액체로써 유동성을 가질 수 있는 최고 온도로 유동점이 높으면 펌프나 필터와 같은 이송 계통에 막힘 현상이 발생해 겨울에는 30℃ 이하로 관리하여 막힘 현상을 방지합니다.

■ TSP(Total Sediment Potential)

석유제품의 저장안정성을 나타내는 항목으로 TSP가 높으면 저장안정성이 떨어져 이물질이 생성되고 필터가 막힐 수 있습니다.

■ 황분

유황성분 연소 시 발생하는 황산화물은 대기오염 물질이며, 수분 반응으로 생성되는 황산은 엔진 부식을 유발하는 주원인인데요. 저유황 연료를 사용하고 연소가스 온도를 조절하여 황산화물 배출을 최소화하고 있습니다.

지금까지 다소 생소할 수 있는 석유제품 품질관리 방법에 대해 알아보았습니다. 석유제품은 가연성을 가지고 있는 만큼 원유를 구매하는 단계에서부터 유통단계까지 철저한 품질관리가 이루어지고 있는데요. SK에너지는 고객들의 안전을 지키기 위해 앞으로도 더욱 체계적인 품질관리를 지속해 나갈 것입니다.