갈탄(Lignite)의 정의, 특징, 종류, 용도

갈탄(lignite)라는 단어는 '나무'를 의미하는 라틴어 lignum에서 파생되었으며, 자연적으로 압축 된 이탄으로 형성된 부드럽고 갈색을 띈 검은색을 가진 가연성 퇴적암이다. 탄소 함량은 약 25-35%이며, 상대적으로 낮은 열 함량으로 인해 석탄의 가장 낮은 등급으로 간주된다. 즉, 갈탄은 연소시 다른 등급의 석탄(역청탄, 무연탄 등)보다 방출되는 이산화탄소와 황의 양에 비해 생성되는 열이 적다. 갈탄은 전 세계에서 채굴되며 증기 발전 연료로 사용된다.

갈탄은 수분 함량이 때때로 75%까지 될 때까지 높으며, 높으며 회분(ahs) 함량은 6-19% 이다.(역청탄은 6-12 %). 갈탄의 탄소함량은 건조재(dry ash)를 제외하였을 때 60~70 % 이나 수분 및 광물질을 모두 포함하였을 때 탄소 함량은 일반적으로 25-35%에 불과하다.

갈탄의 10-20MJ/kg 에너지를 낼 수 있으며, 이보다 작은 경우도 있다.

갈탄은 휘발성 물질 함량이 높아 상위 석탄(무연탄 및 역청탄)보다 기체 및 액체 석유 제품으로 전환하기 쉽다. 또한, 수분 함량이 높고 자연 발화에 민감하여 운송 및 보관에 문제가 발생할 수 있다. 갈탄에서 수분을 제거하여 자연 발화의 위험을 낮출 수 있고 발열량을 증가시킬 수 있다. 그러나 갈탄은 에너지 밀도가 낮고 쉽게 부서지며, 일반적으로 수분 함량이 높기 때문에 운송이 비효율적이여서, 역청탄, 무연탄에 비해 세계 시장에서 광범위하게 거래되지 않는다.

갈탄은 종종 지표면 근처에 위치한 두꺼운 층에서 발견되므로 채굴 비용이 저렴한 편이다.

 

용도

화력발전에 사용된다. 그러나, 갈탄을 이용한 화력발전소는 다른 종류의 석탄을 사용한 경우보다 대비 발전량 대비 이산화탄소 발생량이 많은 편이다. 갈탄은 독일 등에서 난방용으로 많이 사용되었다. 갈탄은 가정 난방에서 장작과 같이 사용되거나 단독으로 사용되었다. 갈탄은 연탄의 형태로 압착해서도 많이 사용된다. 그러나 갈탄은 태울 때 나는 냄새 때문에 무연탄에 비해 가난한 사람들의 연료로 여겨지는 경우가 많았다.

갈탄은 토양 개량제, 비료로도 사용된다. 또한 갈탄을 이용하여 활성탄을 만들수도 있다.

갈탄 중 JET는 선사시대부터 보석으로 이용되었으며, 인류 역사상 목걸이, 장식 등으로 광범위하게 이용되었다.

 

그림. 갈탄 및 JET (출처 : www.flickr.com, www.commons.wikipedia.org)

종류

갈탄은 자일로이드 갈탄(xyloid lignite)과 compact(perfect) 갈탄(lignite)로 구분된다. 그 외에 보석으로 사용되는 JET가 있다.

 

생산량 및 매장량

갈탄의 국가별 추정 매장량은 다음과 같다.

러시아 90,447 MT(백만톤), 오스트레일리아 73,865 MT, 독일 35,700 MT, 미국 29,910 MT, 터키 19,320 MT, 인도네시아 14,746 MT, 중국 8,250 MT

국가별 생산량은 다음과 같다.(2015년 기준)

독일 178.1 MT, 중국 140 MT, 러시아 73 MT, 미국 65 MT, 폴란드 63 MT, 터키 50 MT, 체코 38 MT