산업가스에 대해 알아보자

 

 

<출처: pixabay>

 

 

산업가스에 대해 아시나요? 산업가스란 쉽게 말해 산업 용도로 쓰이는 가스를 의미합니다.

공기 중에는 질소, 산소, 아르곤 등 다양한 기체들이 혼합된 상태로 존재하는데요, 이를 공기분리기(Air Separation Unit)를 통해 공기 별로 분리하여 순수한 한 종류의 가스로 만들 수 있습니다. 분리 되어 고순도로 저장된 가스들은 제조업, 반도체, 석유화학, 의료 등 다양한 산업에서 쓰이는데 이를 통틀어 산업가스라고 부릅니다. 일상 속에서 쉽게 찾아 볼 수 있는 산업가스의 한가지 예로는 의료시설에서 찾아 볼 수 있는 산소가 있습니다.

이렇듯 저희들의 일상 속에 알게 모르게 많은 비중을 차지하고 있는 산업가스, 그렇다면 산업가스가 쓰이는 용도, 제조하는 과정, 그리고 산업가스의 시장 전망 등에 대해 알아볼까요?

산업가스 제조사들은ASU (Air Separation Unit)을 통해 공기중의 공기를 분리하여 산업가스를 만듭니다. ASU는 압축기, 흡착제, 열 교환기 등으로 이루어져 있는데요,ASU에서의 공기는어떻게 걸러질까요?

 

 

 

 

 

<출처: pixabay>

 

 

ASU에 들어가기 전에 우선 대기 중의 공기는 먼지로부터 1차적으로 걸러집니다. 그 후 압축기(compressor)에서 5~10바의 압력이 가해지게 됩니다. 압축된 가스는 흡착제 (Molecular sieve)를 통과하게 되고 결과적으로 수증기 형태의 물, 이산화탄소, 그리고 탄화수소가 걸러집니다. 이렇게 가공된 공기는 열교환기(Heat Exchanger)에 들어가서 극저온으로 냉각됩니다. 여기서 공기는 부분적으로 액화되는데 이는 보통 97.5%~99.5%의 산소를 함유한 액체가 됩니다. 나머지 가스 중 가장 많은 부분을 포함하고 있는 질소는 고압 증류기에서 증류돼 분리됩니다. 아르곤의 끓는점은 산소와 질소의 끓는점 사이에 있어서 저기압 섹션에 위치하는데, 이러한 아르곤은 고압섹션으로 옮겨져 냉각됩니다. 마지막으로 분리된 가스들은 상온 상태에서 각 수요처에 파이프라인을 통해 공급되거나 액화상태로 공급됩니다.

일상 속에서 항상 접하고 있는 대기중의 공기를 원재료로 이렇게 다양한 산업에 쓸 수 있다니 신기하지 않나요? 게다가 가스 별 용도가 모두 다 다르니 알면 알수록 그 규모에 놀라게 되는 것 같습니다.

산업가스에는 흔한 산소, 질소, 아르곤과 같은 벌크(Bulk)가스, 또는 토니지(Tonnage)가스 등이있지만 반도체 및 디스플레이 공정과 같이 특수한 경우에 쓰이는 특수가스(Specialty gas)도 있습니다. 특수가스는 보통 한가지 이상의 원소가 결합된 혼합가스 형태인데요, 보통 불소(F2)계열이대부분입니다. 전체적인 산업가스의 수요는 계속해서 늘어나고 있는 추세인데 반도체와 디스플레이에 공정에 쓰이는 WF6 (육불화텅스텐),SiH4 (모노실란),NF3 (삼불화질소)등 특수가스의 수요 증가가 주 원인 입니다. 게다가 최근 들어 국내 반도체 및 디스플레이 시장 수요의 압도적인비중을 차지하고 있는 삼성전자는 최근 반도체와 디스플레이에 대거 투자를 발표했는데요. 이는 국내 특수가스 시장 수요를 더욱 증폭시킬 예정입니다. 유익한 글이 되셨길 바랍니다.