뷰테인
1. 뷰테인
지방족 탄화수소의 알케인 가운데 탄소가 4개인 것. 화학식은 C4H10이다. 어원은 그리스어로 버터를 뜻하는 βούτυρο로, 비슷한 구조인 부탄산에서 이름이 파생되었다.
n-형과 iso-형, 두 종의 구조 이성질체가 있어 각각 '노말뷰테인(normal butane, n-butane)', '아이소뷰테인(isobutane, 2-methylpropane)'으로 불린다. 단, IUPAC 에서는 '뷰테인'은 노말뷰테인만을 지칭한다. 대한화학회에선 영어 발음에 가까운 '뷰테인'으로 표기를 바꿨지만 대한민국에선 아직도 독일어식인 '부탄(Butan)'으로 통하고, 여전히 표준어이다. 아이소뷰테인의 끓는 점이 10여 도 가량 낮으므로, 분별증류하면 두 이성질체를 서로를 분리해낼 수 있다.
무색, 무취이며 실온-대기압 아래에서 기체다. 끓는 점이 높아서(노말뷰테인은 대기압에서 섭씨 -1~1도) 쉽게 액화시킬 수 있으므로 보관이나 운송이 편리하다. 반대로, 조금이라도 추운 날씨에서는 기화가 되지 않는 문제가 있다.
연소열은 2,877 kJ/mol, 49.50 MJ/kg로서 단위 무게당 연소열은 메테인보다 조금 낮고, 프로페인(보통 '프로판 가스'로 유명한 그것)과 비슷하다. 강한 가연성 물질이라 조심해서 취급/관리해야 하며, 게다가 메테인이나 프로페인과는 달리 자체에 독성이 있다. 흡입 시 심하면 심장세동이나 산소부족으로 인한 질식으로 인해 죽을 수 있다.
석유에 녹아 있기도 하고, 천연가스에 섞여 있기도 한데, 공통적으로 석유 정제 과정에서 프로페인과 같이 생산된다. 이는 천연가스로부터 뷰테인을 분리하는 절차에 석유가 사용되기 때문이다. 천연가스 속의 뷰테인을 메테인이나 에테인으로부터 분리할 때, 석유에 녹인 후 분별증류하여 뷰테인을 얻는다. 이때 석유 속의 또 다른 가스인 프로페인도 같이 나오는데, 이 둘이 섞인 상태로 액화해서 판매하는 것이 액화석유가스(LPG)다. 물론 분별증류를 통해 뷰테인과 프로페인을 분리하여 각각 판매하기도 한다.
산소가 풍부한 상태에서 연소되면 이산화탄소와 수증기로 된다. 산소가 부족하면 불완전연소돼서 탄소, 일산화탄소가 발생된다. 일산화탄소만으로도 위험한데, 독성이 있는 이산화질소 또한 부차적으로 생성되므로 휴대용 버너를 실내에서 쓸 때는 환기에 신경써야 한다.
뷰테인의 가장 흔한 용도는 연료로서의 활용. 부탄가스통에 담겨서 휴대용 버너의 연료로 사용되거나, 1회용 라이터의 연료로 사용된다. 또한, 헤어스타일을 고정하는 고데기에도 이것을 쓰는 버전이 있다. 여행용이나 휴대용으로 만들어진 가스 고데기인데, 연료로 부테인을 쓴다. 가스 인두에도 뷰테인이 들어간다. 가스 인두는 가스를 태워서 인두팁을 달구는 것으로서, 전기를 끌어오기 힘든 환경에서 전선 공사 등을 할 때 사용된다. 그 밖에 뷰테인을 쓰는 가스 토치도 있고, 부탄가스통에 어댑터 붙여서 토치처럼 쓸 수 있게 해주는 제품도 있다. 비상시에 LPG 차량의 연료로 쓰이기도 한다.
순수 뷰테인이 연료로 사용되기도 하지만 프로페인과 섞인 형태로 사용되기도 한다. 이를 액화석유가스(LPG)라 하며, 취사용이나 자동차 연료용으로 쓰인다. 뷰테인이 상대적으로 높은 온도에서 액화되기 때문에, 자동차 연료용 LPG는 조성이 계절별로 달라진다. 추운 날씨에서는(겨울) 프로페인 비율을 높이고, 그렇지 않으면 뷰테인 비율을 상대적으로 높여서 판매한다. 그리고 사실 우리가 집에서 휴대용 버너용으로 사용하는 일회용 부탄가스통에도 사실 100% 뷰테인만 들어 있는 게 아니라, 약 20%에서 25% 정도 프로페인이 들어있다. 보통 시중에서 파는 썬연료나 썬 이름이 들어가는 일회용 부탄가스통의 성분은 뷰테인과 프로페인이 같이 들어 있고, 겨울용 택시용 LPG 연료와 성분이 상당히 비슷하다고 보면 된다. 그래서 택시 LPG 연료통이 바닥났을 때 부탄가스통을 넣어서 임시로 쓰라는말이 괜히 나온 게 아니다.
연료 외의 용도로는 냉동기의 냉매가 있다. 오존층 파괴로 인해 CFC 등의 전통적인 냉매가 규제되고 있고, 이 틈을 타서 고순도 뷰테인이 냉매로 사용되기도 한다. 그 밖에, 분사식 캔의 분사추진제로 사용된다.
2. 휴대용 연료 제품
1의 성분을 이용하여 만든 일상 생활에서 쉽게 볼 수 있는 깡통 모양의 가스 연료 제품, 혹은 그 안의 내용물. 한국에서는 국내 기업에서 만드는 썬연료와 맥스가 유명하다. 조리기구에 따라 다르지만 통 1개로 1시간 정도 사용할 수 있다.
대표적인 캠핑용품이자 비상용품이기도 한데, 대부분의 재난은 정전을 동반하여 수도/가스가 다 끊기기 때문이다. 대한민국 국가재난정보센터에서는 15개 이상 비축해둘 것을 권장한다. LPG를 이용하는 차량은 연료가 다떨어지는 비상시에 대용으로 가정용 부탄가스를 사용할 수 있다. LPG의 주성분이 프로페인과 뷰테인이기 때문. 다만 부탄가스로 LPG차량 충전을 하면 가성비가 매우 떨어진다. LPG 충전소에서 리터당 가격이 평균 700~800원대인데 부탄가스 캔은 리터당 2500원이 넘어가서[2] 부탄가스 한캔에 1000원정도 하는것을 고려하면 휘발유보다도 비싸진다. 정말 비상사태일 때만 유효한 수단. 참고로 부르스타용 부탄가스 한캔으로 약 3~6KM[3]정도 주행이 가능하다고 한다. 차종 및 엔진마다 다르다.
전 세계를 기준으로 해도 한국이 기술면에서나 점유율에서나 손꼽히는 몇 안 되는 시장이다. 일부러 불을 붙이는 미친짓을 하지 않는한 자연 폭발은 안되도록 가스가 배출되는 기술이 있기때문에 굉장히 안전하다고 소문났기 때문. 그렇게 기술이 적용 된 이후 '''3억 6천개가 팔린 8년간 단 한건의 자연폭발 사고는 없었다는''' 점을 보면 회사 이미지에는 문제 없을정도의 높은 안정성을 보장한다는 걸 알 수 있다. 태양산업과 대륙제관등 한국의 주요 부탄가스 제조사들의 글로벌 점유율을 '''모두 합하면 약 90%'''라고 한다. 해외의 제조사는 이름조차 못내는 수준이라고... 한국에서 생산되는 뷰테인 캔의 뷰테인은 거의 사우디아라비아에서 수입되고 있다.
해외에서는 아직 보기 드문 제품이다. 외국에도 동글납작한 이소부탄 가스캔과 등산용 버너나 랜턴이 있기는 하지만 비싸고 버너가 작아서 냄비 등을 올리기 불편해서 등산 낚시 등 한정된 경우에만 쓰이고 있다 (이소부탄 연료도 made in Korea가 대부분이다). 우리나라의 살충제 캔 같은 형태의 가스캔과 소형 가스렌지형 버너는 외국에서도 일부 판매가 되기도 하지만 보편적으로 쓰이진 않는다. 그래서 한국에 온 외국인들이 이런 싸고 편리한 한국식 버너와 부탄 캔을 보고 감탄하기도 한다.
연탄과 같은 고형 연료나 기름과 같은 액상 연료에 비해 장점이 많은 편이다. 고형 연료는 불 붙이기가 어려우며[4] 사용하는 버너의 크기가 고체연료를 담을 수 있을 정도는 되어야 해서 상대적으로 커야 한다. 숯을 제외하면 무겁기도 무겁고 잘 포장하지 않으면 탄가루가 날린다. 게다가 유독가스가 다른 유형의 연료보다 많이 나오기도 한다는 단점이 있다. 이런 여러 단점이 있음에도 불구하고 고형 연료가 살아남은 것은 '''압도적인 가성비'''와 '''타의 추종을 불허하는 안전성''' 덕분. 액상 연료는 기본적으로 액체이기 때문에 경우에 따라선 고형 연료보다 취급이 더 어렵다. 용기가 파손되었다 가정할 경우 고체 연료는 그냥 파손되고 끝이지만 액상 연료는 바로 흘러나가 사고의 위험이 높다. 취급 과정에서도 이리 저리 잘 묻어서 장갑이 필수이다.
반면 뷰테인 등의 기체 연료는 이런 단점이 거의 없다. 용기가 파손될 경우 '''주변에 화기만 없다면''' 그냥 가스가 새어나갈 뿐 주변을 연료로 오염시키지는 않으며, '''밀폐공간만 아니라면''' 환기만 잘 해주면 금방 날아가버린다.[5]
가벼운 것도 장점. 버너에 바로 장착하여 쓰는 형태로 제품들이 가공되어 시중에 판매되기 때문에 취급이 용이하다는 장점이 있다. 휘발유, 등유 등의 액상 연료는 버너의 탱크에 부어넣어 써야 하는 경우가 대부분이고 고형 연료는 말할 것도 없다.
다만 아주 큰 단점이 있는데, '''혹한기에는 사용이 제일 불편한''' 연료라는 점이다. 뷰테인을 포함한 기체 연료는 용기에 높은 압력을 걸어 액상의 형태로 충전되고, 사용자가 사용할 때는 압력이 풀려 기화된 가스를 쓰게 된다. 가스가 기화되는 과정에서 주변의 열을 약탈하게 되는데, 이때 필요한 열량을 기화열이라고 한다. 실제로 여름에 고기를 구워먹고 난 후 가스통을 빼서 만져보면 불 옆에 있었음에도 불구하고 의외로 뜨겁지 않으며 심지어 약간의 차가움을 느낄 수도 있다.[6] 하지만 혹한기의 경우 이 기화열을 가져올 곳이 없기 때문에 연료의 효율이 급감한다. 용기 안에 엄청난 양의 액화 가스가 들어있음에도 불구하고 버너에 꽂아 사용하면 불이 안 붙는다. LPG의 경우 뷰테인과 프로페인을 적당히 혼합해 문제를 해결하지만[7] 순수 뷰테인이 들어간 부탄가스는 이 문제를 겪게 된다.
인터넷,마트에 파는 상대적으로 비싼 1군급(썬연료,맥스)와 저렴한 2군급(하이썬등)의 부탄가스의 차이가 여기서 벌어지는데 평상시 따뜻한곳에서는 비싼부탄과 저렴한부탄의 차이가 없지만, 비싼 부탄에는 이소부탄이 첨가되거나 하기때문에 추울때는 성능차이가 있다. 2군급 부탄가스는 금방꺼지거나 화력이 약해지고 한캔을 다쓰기 힘든 상황이 벌어진다. 용도에따라 유의하여 구매 사용해야 불상사를 피할 수 있다.
이 문제 때문에 부탄가스통을 '''라이터 따위로 직접 가열하는''' 사람들이 있는데 절대로 하면 안 된다. 폭발의 위험이 매우 높은 행위이다. 이럴 경우 미지근하거나 약간 따뜻한 물로 중탕하여 이용하는 것이 가장 좋은 방법이다. 중탕을 해도 끓을 정도로 '''뜨겁게 하면 안 된다.''' 혹자는 뷰테인의 발화점이 섭씨 400도를 넘는다는 것을 근거로 들어, '가열해도 괜찮다.'며 헛소리를 하는 경우도 있는데, 애초에 뷰테인을 포함한 기체 연료 용기(가스통)는 기체를 액상 상태로 유지할 만큼 높은 압력이 걸려있는 상태이다. 즉 '''발화점에 못 미치더라도 열팽창으로 인해 압력이 증가하면 가스통이 버티지 못하고 폭발한다.''' 당장 여름철에 차량 내부에 있던 일회용 라이터가 폭발하거나 화재가 일어나는 것이 그것을 증명한다. 물론 뷰테인 가스통이 플라스틱 일회용 라이터 따위보다 튼튼하게 만들어지는 것은 사실이지만 그래도 위험한 것은 마찬가지. 미지근한 물의 경우 사람의 체온이나 기온과 같은 섭씨 25~35도 정도이며, 해당 온도는 당연히 뷰테인 가스통의 사용 환경에 포함된다. 그렇기에 미지근하거나 약간 따뜻한 물로 중탕해야 안전한 것이다. 중탕이라도 끓도록 가열하여 폭발하는 사고가 잦으니 조심하여야한다. 그래서 야외용으로는 끓는점이 더 낮은 이소부탄 가스를 구해서 쓰기도 하는데 일반 부탄가스보다 많이 비싸다. 정말 추운 곳에서는 그나마도 사용이 어렵기 때문에 석유 버너를 써야 된다.
자연폭발은 없다지만 휴대용 가스버너의 폭발 사고는 자주 일어난다. 하지만 이는 대부분 사용자의 부주의로 인해 발생한다. 대부분 부탄가스캔을 사용하는 과정에서 부탄가스 홀더 바로 위에 달아오른 지나치게 넓은 불판이나 조리기구가 있고, 이게 과열되도록 방치하는 데서 비롯된다. 게다가 상당수의 휴대용 가스버너와 관련된 사고는 주변 사람들의 큰 화상을 동반하는 경우가 많다. 부탄가스는 작은 크기지만 폭발력이 매우 크고, 휴대용 가스버너의 특성상 '''사람과 가까운 곳'''에서 폭발사고가 일어나기 때문이다.
휴대용 버너를 다룰 경우 버너보다 큰 냄비나 프라이팬은 사용하지 않는 것이 좋다. 너무 클 경우 가스통이 들어있는 곳에까지 열이 전도되어 액화된 가스가 팽창하면서 폭발할 수 있다. 백패킹용 버너에 일반 캠핑코펠을 올렸다가 망가뜨렸다는 사례도 비일비재하다. 위험한 다른 오용사례로는 버너를 2~3대 나란히 놓고 길다란 불판을 버너 위에 1자로 나란히 올리는 경우이다. 이러면 불판 중간에 있는 가스통들이 달아올라 폭발하므로 '''매우 위험'''하다. '''미친짓 그 자체'''니 절대 이런 건 하지 말자. 물론 가스통들이 노출되도록 배치하면 과열 문제는 생기지 않지만 어쨌든 규격에 맞지 않는 조리기구를 쓰는 것은 편리성이나 안전성 면에서 좋지 않으므로 자제해야 한다.
한국에선 오랫동안 독일 발음인 부탄으로 알려져 있었고 이 때문에 남아시아의 부탄 왕국이 가스통 취급을 당하는 농담이 있다. 영어식 발음은 '''뷰테인'''에 더 가깝고, 대한화학회 공식 명칭은 뷰테인으로 개정되었다. 탄화수소계에서 -ane 어미는 일괄적으로 -안에서 -에인으로 개정되었다. ex: 알칸-알케인, 메탄-메테인
다만 실생활에서는 아직도 부탄이라는 표기를 많이 쓰며 표준사전에서도 뷰테인과 부탄 모두 등재되어 있다. 우리나라 법령에서도 여전히 부탄, 프로판이라고 표기한다. 예를들어 개별소비세법에서는 제 4호 석유가스 등 과세품목을 규정하면서 부탄, 프로판, 천연가스 등으로 규정한다. 완전히 적절한 예는 아니지만 과거 스마트폰이 보급되기 전 휴대전화를 영어로 셀룰러로 부르는걸 모르는 사람이 없는데도 그냥 다들 핸드폰이라고 불렀다. 그냥 뷰테인이라는 용어가 '학술상' 맞는 표현이란 것만 상식선에서 알면 적당하다. 반대로 나트륨과 칼륨은 영어식 표기인 '소듐', '포타슘' 이 져서 나트륨과 칼륨이라는 이름이 유지되고 있다.
이걸 장난삼아 가스식 에어소프트건에 주입하려는 경우도 있는데 주입이 가능하지만 출력이 재대로 나오지 않으며 절대로 해서는 안된다. 고무계열 부품을 녹일 수 있으며 가연성이므로 자칫 잘못했다간 '''터진다!!!''' 실제 부탄가스나 살충제 가스를 주입해서 사용한 사레가 있는지는 몰라도 오래된 슬라이드 고정식 가스건에도 "부탄가스, 살충제, 스프레이 가스 등을 사용하지 마시오." 라고 표기되어 있다.
위기탈출 넘버원 18회(2005년 11월 12일)에서 올바른 부탄가스 폐기법을 방영했다.
2.1. 오용 사례
뷰테인을 마시면 졸림, 질식 등의 작용이 나타나는 것이 보통이며, 질식 작용의 부산물로서 사람을 환각에 빠지게 만든다.
뷰테인 기체를 흡입해서 일어나게 되는 뇌손상은 '''술, 담배와는 달리 유기용제의 흡입으로 인해 뇌와 신경 세포들이 엉키고 파괴되며, 그 후유증을 평생 가지고 살아가며 또한 이때 손상된 뇌세포는 일반적으로 회복이 불가능하니''' 절대 시도하지도 말자. 흡입 후 환각이 생기는 이유도 정말 무서운데 '''각종 장기와 신경, 뇌세포의 지질이 흡입한 뷰테인에 녹아버려 섞이는 것 때문에 일어나는 환각'''이다.[8]
더구나 의존성도 있어 호기심에서 몇 번 하다가 만성적으로 의존하는 경우도 있으니 처음부터 손도 대지 않는 게 상책이다. 게다가 이런 데 손을 대는 잉여들은 뷰테인 기체만 하는 게 아니라 기분이 더욱 좋아진다고 본드 등 각종 마약성 물질을 함께 흡입하는 경우가 많은데 이러면 뇌와 장기손상에 더욱 가속도가 붙는다.
게다가 가스를 흡입하고 정신이 몽롱해져 있는 상태에서 무심코 담배를 피우려 라이터 불을 켰다가 폭발사고가 일어나 사망 또는 심각한 화상을 입는 경우가 있으며 상황에 따라 폐나 기관지 속에 가스가 남은 상태에서 화재발생으로 내부 장기에 화상을 입는 경우도 있다. 이러면 당연히 치료도 힘들고 후유장애 확정.
여담으로 내부 장기에 화상을 입는 게 어느 정도냐면, 화재현장이나 대구 지하철 참사 때 뜨거운 공기를 마셔 기관지와 폐에 심한 손상을 입은 피해자들이, 호흡곤란과 각종 합병증으로 달리거나 걷는 것조차 고생하고 있다. 그런데 아예 흡입한 뷰테인 기체가 폐와 기관지 내부에서 직접 불타오르거나 폭발해 장기를 박살내면 어떻게 될지 상상해 보라.[9]
흡입자들 중 앞니 부분으로 가스캔 꼭지를 눌러 흡입하다 뿜어나오는 차가운 액화가스에 앞니가 얼어붙어 깨져나간 잉여들도 은근히 많다. 자업자득이지만.[10]
게다가 그 상태에서 이성이 둔화되면 각종 범죄행위를 저지르거나 반대로 범죄의 희생양이 되는 경우도 많아 이 역시 문제다. 천하의 개쌍놈들은 지들끼리만 쳐묵쳐묵 하는 게 아니라 주변사람을 끌어들이거나 빵셔틀 등의 만만한 희생양에게 강제 흡입시키기도 한다. 이런 걸 발견하면 족족 신고해 주자.
뷰테인 의존이 심해지는 경우 뇌가 망가지면서 각종 합병증은 물론 정신이상 증세까지 발현되면서 가족과 주변사람들에 끼치는 민폐도 심각하다. 초기엔 전두엽 부위가 망가지면서 경제관념이 사라지고 동시에 성격이 난폭해지며 자제력이 없어져 폭력과 일탈행위를 저지르는 것은 예사가 된다. 무서운 것은 자제력을 잃으면서 오히려 더욱 심하게 뷰테인에 의존하게 되는데, 이로 인해 증상이 더 심해지면 말 그대로 거동까지 불편한 '''치매환자로 전락해 똥오줌도 못 가리는 신세'''가 된다. 그러니 하지 말라는 짓은 하지 말자.
3. 만화 오디션에 등장하는 힙합 듀오 '부탄가스'
왜 굳이 이런 이름을 붙였는지는 불명. 아무래도 부탄가스는 비행청소년들의 상징이다 보니 그런 듯하다. 소년원에서 만난 두 불량 청소년이 세상에 대한 불만과 울분을 한국지형에 맞는 갱스터 랩으로 표현하겠다는 포부를 통해 결성했다고 한다.
오디션을 위해 준비한 곡은 "Twenty eight years". 우리말로 옮겨 발음해보면 당연히 28년, 그 욕이 된다. 허나 "태극단 형님"과 맞서 싸울 수는 없다는 생각으로 일부러 성의없는 무대를 펼치고 알아서 떨어진다. 노래를 부르기는 하는데 무슨 애국가 제창도 아니고 둘이서 뻣뻣하게 서있기만 했다고 한다.
작중에서 태극단이란 일본에서 야쿠자과 패싸움을 벌였던 조폭 단체인데, 이들이 체포되었을 때 야쿠자들이 쓰던 무기는 날이 선 일본도였던 반면 태극단이 쓰던 건 연장, 식칼, 마늘 찧는 봉(...) 등 자질구레한 물건들이었다고 한다. 이 때문에 야쿠자는 망신이 이만저만이 아니었고 '''뒷세계에서는 영웅 취급'''을 받고 있다는 것. 굳이 따지자면 현실에서 이런 사건이 벌어졌다면 영웅이고 자시고 한국인 입장에서도 망신이기나 했겠지만, 뭐 저런 뒷세계나 철없는 애들에게는 영웅 취급 받을 만하다.
이들의 특징이 개량한복과 함께 태극기 무늬가 들어간 문신을 한 것인데, 장달봉이 체격도 좋고 피어싱도 잔뜩 한 데다가 가슴의 문신도 미묘하게 태극단과 비슷한 바람에 이들이 오해한 것이다.
뭐 어찌됐던 스스로 꼬리를 내리면서 결국 그들이 받은 점수는 100점 만점에 18점... 노래 제목이나 점수나 참...
본 실력으로 붙었을 때 어떻게 되었을지는 알 수 없다. 이래 봬도 이들은 예선의 데모 테이프 제출에서 당당하게 심사의원들의 맘에 드는 실력의 곡을 보냈던 자들이라, 그래도 이것보다는 훨씬 좋은 점수였을 듯 하다.
[1] 구 이소부탄[2] 한캔에 200~250g가 들어있다. 리터로 환산하면 대충 0.5L~0.65L. [3] 그랜져 2400~3000cc의 경우 3KM정도, LPG 경차의 경우 6~7KM[4] 성미 급한 사람은 번개탄도 갖다 버리고 라이터 기름이나 시너 따위를 이용해 불을 당겨버리는 경우가 허다하다. 실제로 번개탄보다 이쪽이 안전하기도 하다. 번개탄은 인화 시 유독가스를 배출한다.[5] 역으로 말하자면 주변에 화기가 있다면 폭발할 수 있고, 밀폐공간이라면 질식할 위험이 있긴 하다.[6] 약간의 서리가 생기기도 한다.[7] 결국 기화열이 필요하기 때문에 완전히 해결되지는 않으며 이 때문에 LPG 차량 주인들은 겨울에 더 차량관리를 꼼꼼히 해야 한다.[8] 알다시피 부탄가스는 술, 담배처럼 청소년 판매금지 물품이다. 게다가 청소년에게 판매시 부탄가스의 경우는 술, 담배보다 처벌 강도가 2배나 더 세다.[9] 부탄가스 한통에 부탄가스가 220g이 들어있다. 부탄가스의 폭발력은 휘발유와 프로판보다 더 강력하다. 특히 부탄가스 220g은 TNT폭약 2kg의 위력과 동일하다. 부탄가스 한 통을 다 먹은 상태에서 불이 붙는다면 신체에 드릴로 구멍을 뚫고 거기다가 TNT 폭약 2kg을 박아두고 점화시키는 꼴이다.[10] 굳이 부탄가스가 아니더라도 기체물질의 액체상태는 굉장히 차갑다.액체질소가 왜 차가울지 생각해보자.