地層(地層)中에 層狀(層狀)으로 들어 있는 植物의 遺骸로서 燃料로 使用할 수 있는 것(巖石)을 總稱하여 石炭 이라고 한다. 石炭은 地球上에 植物(特히 陸上植物)李 蕃盛하기 始作한 때부터 各地에서 많은 石炭層이 만들어졌으며, 가장 많이 生成된 時代는 石炭紀(古生代 末葉)로서, 이때에 生成된 것이 現在 世界 各地에서 發掘되고 있다. 外國에서는 主로 古生代 石炭紀 부터 中生代 에 이르는 各 地層 속에 包含되어 있다.

그러나 平安 累層軍 에 含有된 우리나라의 主要 石炭層은 페름기 ~ 트라이아스기 에 만들어져 大體로 貧弱한 石炭層이 發見되고 있다. 石炭은 主로 炭素로 되어 있고, 이 밖에 水素·酸素·硫黃 等이 들어 있어 燃燒될 때는 SO2가스가 放出, 甚한 냄새를 낸다. 좋은 石炭은 揮發性이 많고, 發熱量(發熱量)은 6,000∼8,000칼로리의 높은 熱量을 내기 때문에 國民生活의 에너지源으로 크게 脚光받고 있다.

유럽에서는 11~12世紀부터 使用되었지만, 中國 에서는 紀元前 4,000年代부터 使用되었다. 그러나 人間이 石炭을 但只 補助的인 燃料 以上의 것으로 利用하기까지에는 많은 時間이 걸렸다. 오늘날처럼 炭鑛에서 大大的으로 파내게 된 것은 19世紀 産業革命 以後의 일이다.

石炭의 埋藏量은 石油 에 비하여 매우 많으며, 石炭의 山地는 世界 各地에 分布되어 있어, 石油처럼 偏在되어 있지는 않고 比較的 고르다. 主로 中國, 印度, 오스트레일리아 , 美國의 애팔래치아, 南아메리카에 埋藏되어 있다. 全世界의 總 石炭埋藏量은 約 1兆 741億톤(2020年末 基準)으로 推定되며 北半球, 特히 러시아·美國 等에 集中分布되어 있다. 그 中 美國 이 世界 石炭埋藏量의 約 23%를, 러시아 는 15%를, 中國이 13%를 차지하고 있고 그 外에 獨逸 (루르·者알란트·작센)·英國(炭田이 老朽化)·프랑스· 폴란드 (실롱스크) 等에 相當量이 埋藏되어 있다.

韓半島 의 境遇 北韓 地域에 推定 埋藏量 205億톤(國際基準으로 30億톤)으로 推定되고 있고 ^[1] , 南韓 地域에는 2010年 末 基準으로 總 埋藏量은 13億 5260萬톤이고 可採埋藏量은 4億 2067萬톤人 것으로 確認되었다.

韓國 編輯

大韓民國에서 生産되는 石炭은 主로 無煙炭 이며, 有煙炭은 南韓에서 全혀 나지 않고 全量 輸入하고 있다. 大韓民國에는 古生代 後記~ 中生代 初期에 形成된 堆積巖 地層 平安 累層軍 이 分布하는 地域에서 無煙炭이 生産된다. 無煙炭이 生産되는 地域으로 三陟市 - 太白市 의 三陟炭田 , 寧越郡 의 寧越炭田 , 平昌郡 - 旌善郡 의 平昌 - 旌善炭田 , 丹陽郡 의 丹陽炭田 , 聞慶市 의 聞慶炭田 , 報恩郡 의 報恩炭田 , 和順郡 의 和順炭田 等이 있다.

石炭은 炭素含有量이 대단히 많은 物質이다. 그 構造는 石油가 炭化水素 의 混合物인 데 反해 벤젠고리를 爲主로 芳香族 化合物이 몇 個씩 서로 메틸렌 結合이나 에테르 結合으로 連結된 複雜한 高分子의 混合體이다. 그 最大의 用途는 火力發電 이나 各種 보일러·暖房用 等의 燃料로 利用되고 있다. 그리고 强點結成의 無煙炭으로써 코크스를 만들어 鐵의 精鍊에 使用하거나 炭素電極의 材料로서도 重要하다. 게다가 乾溜 工程을 通한 석탄가스·콜타르는 여러 가지 化學製品을 만들게 된다.

石炭은 燃料로 使用되는 外에 가스·코크스·암모니아·아닐린 및 其他 물감·爆藥·피치· 顔料 · 防腐劑 및 藥品製造에까지 널리 使用되고 있어, 그 經濟的 價値가 크게 認定되고 있다.

石炭은 酸素를 遮斷한 채 1,000∼1,300°C의 高溫으로 加熱하면 熱分解되어 석탄가스·가스경유·가스액·콜타르 等을 만들어 내고 나머지는 코크스가 된다. 이와 같이 固體로 된 有機物을 酸素 가 없는 狀態에서 熱分解하여 揮發分과 불揮發分으로 나누는 것을 乾溜 라고 한다. 石炭의 乾溜는 1792年에 英國의 윌리엄 머독 이 鐵로 된 레토르트를 使用하여 비로소 成功한 것인데, 初期에는 石炭에서 燈火用 가스와 코크스를 製造할 目的으로 始作되었다. 그 뒤에 코크스로(爐)가 改良되어 콜타르 等의 副産物을 回收하게 되고 석탄가스度 燈火用으로부터 都市의 燃料用으로 利用되게 되었다. 오늘날에는 製鐵所 에서 主로 제철 龍 코크스를 만들기 위하여, 또 都市가스 故障이나 化學工場에서 석탄가스·콜타르를 製造하기 위하여 石炭을 高溫乾溜하고 있다. 石炭은 乾溜에 依해 熱分解를 받아 特히 가지部分과 架橋部分이 分解되어 메탄이나 一酸化炭素가 된다. 또 成分의 一部는 脫水素·환화·縮合 等을 일으켜서 熱的으로 安定된 芳香族 化合物이 된다. 勿論 熱的으로 安定된 石炭의 構造 部分은 그대로 維持된다.

乾溜에 따라 生成되는 것은 石炭의 種類에 따라 差異가 있으나 大體的으로는 석탄가스 20%, 가스경유 1%, 가스액 1%, 콜타르 5%, 코크스 70%이다.

• 석탄가스의 主成分은 水素와 메탄이며, 그 밖에도 一酸化炭素 를 包含하며 氣體燃料가 된다.
• 가스경유는 벤젠·톨루엔과 같은 比較的 저비店인 芳香族 炭化水素로 되어 있으며, 이 混合物을 다시 整流·分離하여 化學原料로 한다.
• 콜타르는 各種 芳香族 化合物이 複雜하게 混合된 것으로, 끈氣가 있는 검은 기름이다. 이 콜타르는 染料 ·醫藥品·合成纖維·合成樹脂 等의 重要 原料가 된다.
• 가스액은 암모니아 를 包含한 水溶液으로서, 이것을 黃酸 으로 處理하면 황산암모늄이 되며 肥料로 利用된다.
• 코크스는 흑회색의 딱딱한 多孔質 덩어리이며, 鐵鑛石 을 還元시켜 先哲을 만들 때의 重要한 原料이다. 그 밖에 鑄物用으로 使用되며, 또 水性가스 反應으로 水素를 發生시키거나 황산암모늄이나 카바이드 의 製造에 쓰이는 等 工業的으로 매우 重要한 原料이다.

石炭을 500∼600°C의 比較的 낮은 溫度에서 乾溜하는 方法을 低溫乾溜라고 한다. 이 때 얻어지는 코크스는 反省(半成)코크스 또는 콜라이트라고 부르며 家庭用 燃料로 使用된다. 低溫乾溜의 特徵은 熱分解가 多少 溫和하기 때문에 生成되는 低溫가스·低溫타르度 高溫乾溜에 依해 生成된 것과는 다르며, 飽和된 鎖狀 炭素化合物度 많다. 또 가스의 生成量이 적고 타르분이 많은 것도 特徵이다.

오늘날의 有機化學 産業을 발전시킨 基礎를 이룬 것은 石炭을 原料로 하는 石炭化學工業이며, 獨逸 을 中心으로 合成染料·醫藥品 等이 타르를 利用해서 만들어진 것이 그 始作이라고 할 수 있다. 石炭化學工業에는 석탄가스·가스액·콜타르·코크스 等 여러 種類의 것을 原料로 하는 것이 있는데, 現在 가장 큰 特徵을 이루는 것은 300種 以上에 達하는 많은 芳香族 化合物이 섞인 콜타르를 原料로 하는 分野이다.

콜타르의 分類 編輯

1856年에 퍼킨이 最初로 보랏빛의 合成染料를 만들어 내었는데, 그 原料가 되는 아닐린을 콜타르 속의 벤젠으로부터 얻게 됨으로써 콜타르의 分類는 合成染料 工業의 勃興과 함께 工業的으로 이루어지게 되었다. 分類 公正에는 一般的으로 石油 分類와 마찬가지로 大規模의 分溜塔을 使用한다. 맨 먼저 180°C 以下에서는 輕油, 그 다음으로 180∼240°C에서 重油(中油), 240∼270°C에서는 重油(重油), 270∼360°C에서는 안트라센유가 蒸發하고, 마지막으로 남는 것이 피치이다.

經營的 特性 編輯

石炭産業을 經營形態別로 區分하여 볼 때 英國·프랑스·이탈리아 等은 石炭産業이 完全 國營으로 되어 있고, 美國·西獨· 日本 · 臺灣 等은 完全 민영제로 되어 있다. 이에 對하여 우리나라는 異例的으로 國營과 民營의 2원體制로 되어 있으며, 生産與件이나 競爭面에서 너무도 다른 狀態下에서 二元化되어 이로 인한 矛盾이 深化(深化)되고 있는 實情이다. 이와 같이 經營上의 特性으로 國營인 大韓石炭公社 는 關聯産業에로 段階的인 進出方案을 摸索하고 있으며, 資本力이나 技術面에서 뒤떨어져 있어 深部開發(深部開發)李 어려운 中小 民營炭鑛에 投資, 國營企業體로서의 機能을 遂行하는 體制轉換을 摸索하고 있다. 따라서 炭座別(炭座別)로 零細한 中小炭鑛의 適正規模化와 統合을 推進, 深部採掘을 爲한 投資所要資金을 出資하는 系列化體制를 確立하고 있다.

大韓民國 編輯

大韓民國 에서 産出되는 主要 에너지資源의 하나인 石炭産業을 保護·育成한다는 것은 當爲論的인 目標라 할 수 있다. 石炭産業의 育成은 첫째로 이 産業이 勞動集約的인 特徵이 있어 雇傭의 效果가 크고, 둘째로 에너지供給을 國産化함으로써 外貨節約의 效果를 갖게 된다는 國民經濟的人 利益이 있을 뿐 아니라, 이의 效率的인 開發은 에너지의 自給化(自給化)라는 觀點에서 有事時의 國家安保 라는 次元 높은 目的을 達成케 하는 데도 크게 기여될 수 있다. 따라서 앞으로 使用에 보다 簡便하고 經濟的 價値가 높은 熱에너지로서 石炭産業을 育成한다는 것은 國家의 積極的이고 效率的인 支援策, 業界의 不斷한 努力과 國民의 協助가 뒷받침될 때 비로소 '검은 燃料의 革命'이라는 것도 全혀 不可能한 얘기만은 아닐 것이다. 더욱이 政府의 計劃이 國産에너지의 最大限 活用, 國內 에너지需要의 底邊擴大, 生産意欲의 鼓吹와 安定供給體系 確立, 國産 에너지産業의 基盤 强化 等으로 輸入에너지와의 競爭力 强化를 爲한 政策的 配慮를 하고 있기 때문에 앞으로 石炭産業의 育成은 크게 期待되고 있다. 周知하다시피 石炭은 石油보다 값싼 에너지이며, 供給用 施設費나 이에 따른 附隨的 費用이 크게 隨伴되지 않기 때문에 石油 및 其他 에너지源에 비하여 커다란 利點을 가지고 있다.

우리나라의 石炭産業은 家庭用 燃料로서의 需要를 無視하지 못하므로 아직도 薪炭(新炭)에 依存하는 燃料 代替(代替)로서 需要의 擴大를 꾀하여야 하며, 또한 政策的인 支援에 先行되는 發展用彈(發展用炭)의 需要開發 問題가 뒤따른다. 그러나 發展用彈에 對한 消費需要가 鈍化된 原因은 石炭이 油類에 비하여 熱效率面에 미치지 못하기 때문에 일어난 現象으로 評價되고 있지만, 油類로의 代替에 따른 國民經濟의 海外依存性의 鼓吹를 勘案할 때 石炭의 開發利用이 오히려 經濟的일 것으로 分析되고 있다.

大韓民國에서 本格的인 石炭産業이 開發된 것은 1953年度 休戰 以後라고 볼 수 있다. 卽, 8·15 光復 後 歸屬財産인 國有炭鑛을 中心으로 漸增되던 石炭産業은 6·25戰爭 으로 다시 原點으로 돌아갔다. 1953年 休戰 後 石炭鑛(石炭鑛)의 復舊와 開發이 切實히 要請됨에 따라 政府는 國有炭鑛의 開發을 위하여 石炭公社(石炭公社)를 設立하는 한便, 各種 援助事業에 依한 石炭鑛開發과 함께 1955年 榮巖線 鐵道 開通으로 三陟 地球의 炭田(炭田) 開發에 活氣를 띠게 되었다. 그러나 固體燃料의 衰退와 液體 또는 氣體燃料의 成長이라는 世界的인 趨勢에 따라 우리나라도 1966年까지 繼續 높은 構成比(構成比)를 보였던 石炭이 그 比重이 弱해지기 始作한 反面에 石油의 比重은 急速한 膨脹을 보여 에너지消費의 44%를 차지하고 있다. 이와 같이 石炭의 縮小와 石油에너지의 增加 現象은 繼續될 것으로 展望되고 있으나 石油資源이 全혀 없는 우리나라에는 外貨負擔으로 인한 國民經濟의 海外依存性을 높이고 있다는 點에는 問題點을 惹起시키고 있다. 經濟社會의 發達로 1人當 에너지 消費量이 大幅增加함에 따라 石炭·石油·電力 等 에너지源의 需要는 構造的 變化에 關係없이 暴發的으로 增加하기 始作했다. 주유종彈(注油從炭)이라고는 하나 石炭(特히 無煙炭)은 庶民家庭의 傳統的 燃料였고, 薪炭·褐炭·有煙炭은 제철·製鍊·火力發展 分野에 必須的인 에너지源이므로 그 需要는 꾸준히 增加하였다.

그러나 賦存炭層의 狹小性·不規則性·急傾斜·深部化가 深化되는데 비해 規模의 零細性과 採算性의 惡化, 政策支援의 不在, 劣惡한 勤勞環境 等으로 新規投資나 機械化가 不振하였고 鑛員의 移職率이 漸次 높아지는 等 斜陽化 現象을 나타냈다. 第2次 石油 波動 以後 1980年代에 들어와 에너지 消費節約, 代替에너지開發, 石油資源開發 等 에너지 政策을 本格 推進하는 過程에서 石炭産業에 對한 政策的인 支援이 試圖되었으나 物量·內容 等에서 뒤늦고 微微한 것이었다. 이미 1977年부터 國內生産量이 需要量에 미치지 못해 輸入이 本格化되었으며 1980年代 中盤 以後 그 伸張勢는 大幅 擴大되었다. 炭鑛의 生産性 提高를 위해 群小業體를 統合, 鑛區를 大單位化하고 새로운 採炭技術을 普及하며 機械化率을 높이기 위한 支援과 步調를 政策的으로 推進, 石炭産業의 扶養과 石炭의 安定供給을 圖謀하고 있으나 그 成果는 疑問視되고 있다.

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