다이메틸 에터

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1. 개요

다이메틸 에터는 메탄올의 탈수 반응으로 생산되는 화합물로, 스프레이 분사제, 연료, 냉매 등 다양한 용도로 사용된다. 생산 방식은 메탄올 탈수 반응, 바이오매스 기반 생산, 직접 합성법 등이 있으며, 특히 중국에서는 석탄을 원료로 대량 생산된다. 다이메틸 에테르는 LPG보다 인화성이 낮고, 디젤 엔진 연료로 사용 시 매연 발생이 적어 친환경적이다. 안전성 측면에서는 인화성이 높고, 마취성을 가지며, 저온 동상 및 실명 위험이 있어 주의가 필요하다.

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다이메틸 에터 - [화학 물질]에 관한 문서
일반 정보
골격 구조식
볼-앤-스틱 모델
IUPAC 명칭	메톡시메탄
다른 이름	디메틸 에테르 R-E170 데메온 디메틸 옥사이드 디멜 A 메틸 에테르 메테르 우드 에테르
약칭	DME
CAS 등록번호	115-10-6
PubChem CID	8254
ChemSpider ID	7956
UNII	AM13FS69BX
EINECS 번호	204-065-8
UN 번호	1033
KEGG	C11144
MeSH 명칭	디메틸+에테르
ChEBI	28887
ChEMBL	119178
RTECS	PM4780000
베일슈타인 등록번호	1730743
SMILES	COC
표준 InChI	1S/C2H6O/c1-3-2/h1-2H3
InChIKey	LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N
성질
분자식	C₂H₆O
몰 질량	46.07
외형	무색 기체
냄새	에테르 향
밀도	2.1146 kg/m³ (기체, 0 °C, 1013 mbar) 0.735 g/mL (액체, −25 °C)
녹는점	132 K
끓는점	249 K
용해도	71 g/L ()
LogP	0.022
증기압	592.8 kPa
쌍극자 모멘트	1.30 D
자기 감수율	-26.3×10⁻⁶ cm³/mol
열화학
표준 생성 엔탈피	−184.1 kJ/mol
표준 연소 엔탈피	−1460.4 kJ/mol
열용량	65.57 J K⁻¹ mol⁻¹
위험성
GHS 신호어	위험
H 문구	H220
P 문구	P210, P377, P381, P403
NFPA 704	NFPA-F: 4 NFPA-H: 2 NFPA-R: 1
폭발 한계	27 %
인화점	−41 °C
자연 발화점	350 °C
관련 화합물
관련 에터	다이에틸 에테르 폴리에틸렌 글리콜
관련 화합물	에탄올 메탄올

2. 생산

다이메틸 에테르는 메탄올의 탈수 반응을 통해 주로 생산되며, 바이오매스, 천연 가스 등 다양한 원료로부터 얻을 수 있다.

볼보(Volvo) 그룹은 유럽 연합의 제7차 프레임워크 프로그램 프로젝트인 BioDME의 조정자이며,^[15]^[16] 스웨덴 피테오에 있는 켐렉(Chemrec)의 BioDME 파일럿 플랜트는 흑액 가스화를 기반으로 한다.^[17]

연소 특성은 등유나 경유와 비슷하고,^[35] LPG를 구성하는 프로판(끓는점 −42.1℃)보다 높은 온도에서 액화되며, 상온에서도 더 낮은 압력으로 액화(25℃에서 프로판 9.1기압, DME 6.1기압)되기 때문에, LPG 대체 연료로서 주목받고 있다. 이러한 특성은 탱커나 탱크로리 수송 시 저온 용기나 낮은 강도의 용기를 사용할 수 있게 하여 경제적으로 유리하다.

원료인 메탄올은 석탄, 천연 가스뿐만 아니라, 바이오매스, 가축 분뇨, 석유 잔사, 폐유, 폐재 등 산업 폐기물에서도 얻을 수 있으며, 석탄 연소 시 발생하는 황산화물 및 미세 입자상 물질도 생기지 않는 깨끗한 연료이다.

일반적인 탄소 수가 많은 에테르류와 달리 다이메틸 에테르는 공기와 반응하여 과산화물이 생기지 않아 안정적이다. 그러나, 새로운 연료로 사용하기 위해서는 수송 및 분배 인프라 구축이 필요하며, 대량 생산 플랜트는 아직 중국 등에 한정되어 있어 안정적인 공급 체제 구축에 투자가 필요하다.^[36]

'메탄올 탈수법'으로 천연 가스에서 DME를 제조할 때의 열효율은 평균 0.704 정도로, LNG 제조 시 열효율(평균 0.900)보다 낮다. 따라서 DME의 Well-to-Tank CO₂ 배출은 LNG보다 30% 정도 많다. 그러나 바이오매스나 폐유를 원료로 사용하면 Well-to-Tank CO₂ 배출이 마이너스가 될 수 있으며, Tank-to-Wheel로 비교하면 LNG 이용보다 배출량 감소에 크게 기여할 수 있다.^[37] 이러한 이유로 중국에서는 천연 가스를 원료로 한 DME 제조가 원칙적으로 금지되었다.

2003년 JFE 등 10개 회사의 공동 출자로 설립된 (유)DME 개발은 200억 엔을 투자하여 홋카이도 구시로시 인근 시라누카정에 대규모 DME 제조 실증 플랜트(1일 생산량 100톤)를 건설했다. 실증 시험 후 플랜트 설비는 무상 양도될 예정이었으나, 소규모 제조의 경제성과 에너지 환경 변화로 인해 인수처가 없어 2007년 3월 실증 시험이 종료되고 플랜트는 철거되었다.

2008년 6월, 니가타현 니가타시 기타구의 미쓰비시 가스 화학 니가타 공장 내에 연산 8만 톤 규모의 실증 플랜트가 완공되었다. 이 프로젝트는 연료 DME 제조 주식회사, DME 자동차 실용화 연구 개발 그룹, 니가타 DME 연구회로 구성되며, 니가타 DME 연구회는 니가타현, 니가타시, 나가오카시의 자치단체가 참여한다. 2008년 12월, 연료 DME 제조 주식회사는 이치마사 가마보코 재배 센터의 DME 보일러에 출하를 시작했다.

2009년 5월, 이와타니 산업과 산업기술종합연구소는 공동으로 목질 바이오매스로부터 DME 합성에 성공하여 자동차용, 가정용 LPG 혼합 연소 연구를 진행하고 있다.

중국에서는 석탄 자원이 풍부하고 천연 가스나 석유 자원이 부족하여 2005년경부터 석탄을 원료로 한 DME 제조가 본격화되었다. 이는 석탄 연소로 인한 대기 오염, 경제 성장에 따른 액체 연료 및 기체 연료 수요 증가, 세계적인 연료 가격 급등에 따른 것이다. 중국 내 가격은 LPG보다 낮아 LPG로부터의 전환이 빠르게 진행되고 있다. 현재 100만 톤/년 미만 규모의 플랜트는 저효율로 간주되어 폐지 및 건설 금지되었으며, 300만 톤/년 플랜트가 존재하고, 1000만 톤/년 규모 플랜트 건설도 계획 중이지만, 낮은 가동률로 인해 신규 안건은 동결되었다. 일본 기업 중에서는 도요 엔지니어링이 주로 중국 시장에 진출하고 있다.

일본 국내에서는 석유 잔사(중유)의 산업용 소비가 도시 가스에 밀려 재고가 증가하고 있다. 다이메틸 에테르는 석유 잔사나 제철소의 부생 가스로부터 제조 가능하며, 국내 콤비나트에 다이메틸 에테르 제조 플랜트 건설이 기대된다. 국내 플랜트 건설은 LPG 가격 억제와 에너지 안전 보장에 기여할 수 있다.

2. 1. 메탄올 탈수 반응

1985년 서유럽에서 약 5만 톤의 다이메틸 에터가 메탄올의 탈수 반응으로 생산되었다.^[6]

필요한 메탄올은 합성 가스에서 얻어진다.^[7] 메탄올 합성 및 탈수를 동시에 진행하는 이중 촉매 시스템도 개발되었다.^[7]^[8]

1단계 및 2단계 공정 모두 상업적으로 이용 가능하다. 2단계 공정은 비교적 간단하고 시작 비용이 비교적 낮다. 현재 1단계 액상 공정이 개발 중이다.^[7]^[9]

저온에서 메탄올을 황산 등으로 탈수하면 다이메틸 에터를 얻을 수 있다(메탄올 탈수법).

:

현재 상업화된 생산 설비에서는 천연 가스 등의 원료에서 일산화 탄소와 수소 가스를 분리하고, 이 원료 가스에서 메탄올을 합성한 후, 메탄올을 탈수하여 DME를 만드는 '메탄올 탈수법'(간접 합성법)이 사용되고 있다.^[37]

2. 2. 바이오매스 기반 생산

다이메틸 에터는 리그노셀룰로스 바이오매스에서 생산될 수 있는 합성 2세대 바이오 연료(BioDME)이다.^[10] EU는 2030년 잠재적 바이오 연료 혼합에서 BioDME를 고려하고 있다.^[11] 바이오가스나 동물, 식품, 농업 폐기물에서 나오는 메탄으로도 만들 수 있으며,^[12]^[13] 심지어 셰일 가스나 천연 가스에서도 만들 수 있다.^[14]

2. 3. 직접 합성법

수소와 일산화탄소를 원료로 하여 에탄올을 거치지 않고 직접 다이메틸 에터를 합성하는 방법이다.

일본에서는 JFE 홀딩스 등 여러 기업이 산업화를 목표로 연구 개발 중이다.^[37]

3. 활용

다이메틸 에테르는 다양한 분야에서 활용되는데, 특히 연료 및 스프레이 분사제로서의 용도가 주목받고 있다.

LPG보다 인화성이 낮고 무독성이어서 스프레이 분사제로 사용된다.^[18] 낮은 끓는점 (-23°C)을 가져 반응 혼합물에서 쉽게 제거할 수 있어, 특수 실험 절차에 적용되는 저온 용매 및 추출제로도 사용된다.^[18] 또한, 알킬화제인 트라이메틸옥소늄 테트라플루오로붕산염의 전구체이기도 하다.^[18] 다이메틸 에터와 프로페인 혼합물은 사마귀를 치료하는 냉동 스프레이 제품에 사용되어 할로카본 화합물(프레온)을 대체했으며,^[19]^[20] 메틸 아세틸렌과 프로파디엔 혼합물 대신 특정 고온 "Map-Pro" 토치 가스 혼합물의 구성 요소로도 사용된다.^[21] 헤어 스프레이, 살충제, 에어로졸 접착제 등 에어로졸 제품의 추진제로도 활용된다.

디젤 엔진과 가스 터빈의 유망한 연료이기도 하다. 디젤 엔진의 경우, 석유 추출 디젤 연료보다 높은 세탄가(55)를 가져 약간의 개조만으로 연소시킬 수 있다. 짧은 탄소 사슬 화합물의 단순성으로 인해 연소 중 입자상 물질 배출이 매우 낮고, 황이 없어 유럽(EURO5), 미국(U.S. 2010), 일본(2009 Japan)의 엄격한 배출 규제를 충족한다.^[25]^[26] 유럽 쉘 에코 마라톤에서는 100% 다이메틸 에테르 차량이 50cm³ 배기량의 2행정 엔진을 사용, 가솔린과 동일한 연료 효율(589km/L)로 우승하며 2007년 기록(306km/L)을 경신했다.^[27] 연소 과정 연구를 위해 계산 유체 역학 계산에 사용 가능한 화학 반응 메커니즘^[28]이 필요하다.

전력중앙연구소는 석탄이나 오니 등 고수분 물질에 액화 다이메틸 에터를 탈수제로 접촉시켜 수분을 제거하고 건조시키는 기술을 개발했다. DME의 압축성을 활용, 응축과 증발을 적은 에너지로 반복하여 기존 기술의 절반 에너지로 탈수가 가능하다.^[46] 오니에 적용 시 탈취, 미이용 에너지 연료화를 통해 탄소 중립에 기여하며, 헤드로에 적용 시 폴리염화 바이페닐(PCB)이나 다이옥신^[47]을 상온 제거, 중유 오염 토양 정화에도 활용 가능한 환경 정화 기술로도 검토된다.^[48]

분자 구조에 수소 원자를 많이 포함하고 온화한 온도와 압력에서 액화 가능하여 수소 수송 밀도가 높아, 수소 압축이나 탄소 나노 튜브 흡착보다 효율적인 수소 수송 매체로서의 용도도 연구되고 있다. 중국에서는 다이메톡시에탄 원료, 알킬화제나 커플링제로 활용하는 방안도 검토되고 있다.

다이메틸 에테르의 가장 큰 용도는 메틸화제인 다이메틸 설페이트 생산 원료로 사용되는 것이다.

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또한, 몬산토 아세트산 공정과 관련된 카보닐화 기술을 사용하여 아세트산으로 전환될 수 있다.:^[6]

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3. 1. 스프레이 분사제

LPG보다 인화성이 낮고 무독성이어서 에어로졸 스프레이 분사제로 사용된다.^[18] 드라이어 사용 시 등 인화하기 쉬운 환경에서 사용하는 에어로졸 스프레이의 용제 겸 분사제로 사용된다. 거의 무취인 프레온류와 달리, 약간의 냄새가 있지만 크게 신경 쓰이지 않는 범위이며, 오존층에 미치는 영향도 미미하기 때문에 에어 더스터 등에도 사용된다.^[21]

3. 2. 연료

다이메틸 에터(DME)는 세탄가가 높고 디젤 엔진에 사용 가능하며, 산소 함유율이 높아 매연이 나오지 않아 환경 부하가 적다.^[26] 물성은 LPG와 유사하고 발열량은 경유에 비해 낮은 편이다.

DME는 가정 및 산업용 연료로 사용되는 LPG의 프로판 대체재로 주목받고 있다.^[22] 프로판 오토가스의 혼합 연료로도 사용될 수 있다.^[23] 유럽 쉘 에코 마라톤에서 100% DME로 작동하는 차량은 589km/L를 주행하여 우승했으며, 이는 2007년 같은 팀이 세운 기존 기록인 306km/L를 갱신한 것이다.^[27]

DME는 연소 특성이 등유나 경유와 비슷하고,^[35] LPG를 구성하는 프로판(끓는점 −42.1℃)보다 낮은 온도로 액화할 필요가 없으며, 상온에서도 더 낮은 압력으로 액화(25℃에서 프로판 9.1기압에 대해 DME 6.1기압)되기 때문에 LPG 대체 연료로 주목받고 있다. 이러한 특성은 탱커나 탱크로리를 이용한 수송 시 저온 용기나 낮은 강도의 용기를 사용할 수 있게 하여 경제적으로 유리하다. 원료인 메탄올은 석탄, 천연 가스뿐만 아니라, 바이오매스, 가축 분뇨, 석유 잔사, 폐유, 폐재 등 산업 폐기물에서도 얻을 수 있으며, 석탄을 직접 태울 때 발생하는 황산화물 및 미세 입자상 물질도 생기지 않는 깨끗한 연료라는 장점이 있다.

일반적인 탄소 수가 많은 에테르류와 달리, DME는 공기와 반응하여 과산화물이 생기지 않아 안정적이다. 그러나 새로운 연료로 사용하기 위해서는 수송 및 분배를 위한 사회 인프라 구축이 필요하며, 대량 생산을 위한 플랜트는 아직 중국 등에 한정되어 있어 안정적인 공급 체제 구축을 위해서는 막대한 투자가 필요하다.^[36]

현재 상업화된 생산 설비에서는 천연 가스 등의 원료에서 일산화 탄소와 수소 가스를 분리하고, 메탄올을 합성한 후, 메탄올을 탈수하여 DME를 만드는 '메탄올 탈수법'(간접 합성법)이 사용된다. 이 방법으로 천연 가스에서 DME를 제조할 때의 열효율은 평균 0.704 정도로, LNG(액화 천연 가스) 제조 시 열효율(평균 0.900)보다 낮다. 따라서 DME의 Well-to-Tank CO₂ 배출은 LNG보다 30% 정도 많다. 그러나 바이오매스나 폐유를 원료로 사용하면 Well-to-Tank CO₂ 배출은 마이너스가 될 수 있으며, Tank-to-Wheel로 비교하면 LNG 이용보다 배출량 감소에 크게 기여할 수 있다.^[37] 이러한 이유로 중국에서는 천연 가스를 원료로 한 DME 제조가 원칙적으로 금지되었다.

DME는 배출 가스 중 미세 입자상 물질(PM)이 없고, 황 (S)을 포함하지 않아 황산화물 (SOx)을 발생시키지 않는 클린 연료이다. 단위 중량당 에너지 밀도는 LPG의 0.625배이다. 액화하기 쉬워 저장, 운송이 비교적 용이하며, LPG에 준하는 취급이 가능하다. 저온 선박, 탱크 화차, 탱크로리, 상온 가압 파이프라인을 이용한 수송도 가능하다.

DME의 연료용 규격은 일본에서 2005년 표준 사양서 『TS K 0011 연료용 다이메틸 에테르』가 정리되었고, 국제 표준화 기구 (ISO)에서는 『ISO/DIS 17198 Dimethyl ether (DME) for fuels』가 제정되었다. 일본에서는 일본 산업 규격 『JIS K 2180 연료용 다이메틸 에테르(DME)』(1-5)가 2013년 3월에 제정되었다. 현재 DME를 일본에 수입할 때는 4%의 관세가 부과되지만, 액화 천연 가스 (LNG)나 LPG의 관세는 없다.

2003년, JFE를 포함한 10개 회사의 공동 출자로 설립된 (유)DME 개발은 200억 엔을 투자하여 홋카이도 구시로시에 인접한 시라누카정에 DME 제조를 위한 대규모 실증 플랜트(1일당 생산량 100톤)를 건설했다. 실증 시험 후 플랜트 설비는 무상 양도될 예정이었으나, 인수처가 없어 2007년 3월 실증 시험이 종료되고 플랜트는 철거되었다. 2008년 6월, 니가타현 니가타시 기타구의 미쓰비시 가스 화학 니가타 공장 내에 실증 플랜트(연산 8만 톤)가 완성되었다.

일본 국내에서는 석유 잔사(중유)의 산업용 소비가 도시 가스에 밀려 재고가 증가하고 있다. DME는 석유 잔사나 제철소의 부생 가스로부터도 제조 가능하며, 일본 국내 콤비나트에 DME 제조 플랜트 건설이 기대된다. 국내 DME 플랜트 건설은 LPG 가격 억제와 에너지 안전 보장에도 기여할 수 있다.

3. 2. 1. 민수용 연료

중국에서는 석탄이나 연탄을 대체하는 연료로 DME 사용이 확대되고 있으며, 프로판에 배합하여 도시 가스 연료로 사용된다.^[38] 구 NKK (일본강관) (현 JFE 홀딩스)은 가스레인지를 사용하여 다이메틸 에터 단독 연소 실험을 진행했으며, 니치아스는 DME용 부품 개발을 진행하고 있다.^[38] 엘피 가스 진흥 센터는 요코하마시 쓰루미구 다이코쿠 지구 주변에서 LPG와 DME 혼합 가스(20% 이하)의 실증 시험을 실시하였으며, DME 20% 이하 혼합은 모든 LP 가스 기구를 개조하지 않아도 사용할 수 있다는 결과를 얻었다.^[41]^[39]

3. 2. 2. 산업용 연료

일본 니가타현의 이치세이 가마보코 등에서는 보일러 연료로 DME를 시험적으로 사용하고 있다.^[42] 중화인민공화국에서도 산업용 보일러 연료 및 가스 용접용 연료로의 활용이 검토되고 있다.

3. 2. 3. 자동차 연료

세탄가가 55 이상으로 높아 디젤 엔진에 적합하며, 산소 함유율이 높아 검은 연기(디젤 배기 미립자, 매연)가 발생하지 않아 환경 부하가 적은 디젤 연료로 기대되고 있다.^[25]^[26] 대체 에너지를 사용하는 저공해차의 엔진이 된다. 다만 옥탄가가 낮기 때문에, LPG 자동차나 CNG 자동차와 마찬가지로 점화식 내연 기관에서 사용하면 노킹이 일어나기 쉽다.

디젤 연료로 이용할 때, 개발 초창기에는 15MPa의 분사 압력을 일정하게 유지하는 방식이 채용되었다. 또한, DME는 상온·상압에서는 기체이므로, LPG 연료 등과 마찬가지로 윤활성이나 점성에서 경유에 떨어진다. 따라서 윤활성 향상제(주로 지방산)를 첨가하지만, 점성 향상제에 적합한 것은 발견되지 않아 저점성이 원인이 되어 발생하는 누설(액체 누출) 대책이 이루어지고 있다.

DME를 연료로 한 디젤 엔진에서의 모든 부하 성능 시험에서, 경유를 연료로 사용하는 경우에 비해 다음과 같은 특징이 알려져 있다.

DME는 함산소 연료이며, 탄소 (C)끼리 직접 결합하지 않는 에테르 결합을 가진다. 이 때문에 저속에서는 매연 배출이 없고, 연료 분사량의 증량이 가능해져, 저회전 영역의 토크를 증대시킨다. 이는 디젤 엔진의 최대 특징이 경유 이상으로 활용됨을 나타낸다.
15 MPa 분사에서는 고속 부하 영역에서 분사 기간이 길어져, 배기 온도가 상승함으로써 출력 저감이 발생한다(고속 회전 영역에서의 출력 저하).
매연 배출이 없기 때문에, 다량의 Cooled EGR을 실행함으로써 배출 가스 중의 질소 산화물(NOx)이 저감된다. Cooled EGR은 냉각·배기 가스 재이용 순환 시스템으로, 산소가 부족한 상태의 배기 가스를 냉각하여 다시 엔진의 흡기에 이용하여 질소 산화물의 발생을 억제한다.
연료 중에 황이 포함되어 있지 않기 때문에, 산화 촉매 등에 의해 불완전 연소물 (CO), 탄화수소류 (HC) 등이 저감된다.

일반 디젤 자동차용으로 사용하기 위해서는 충전소가 다수 필요하지만, 현재 일본의 소방법이나 고압 가스 안전법에 준거하여 주유소에 병설하려고 하면, 보안 거리를 확보하기 위해 막대한 부지가 필요하게 되어, 규제 완화가 이루어지지 않으면 어렵다. 한편, 택시 등의 LPG 차량용 시설에의 병설은 이미 유사한 고압 가스를 취급하고 있기 때문에 비교적 용이하다. 또한, 중화인민공화국에서는 2008년에 상하이 시바오산 구에 세계 최초의 버스용 충전소(加注站)가 설치되어, 2009년 6월부터 147번 노선의 노선 버스 10대를 사용한 운용이 시작되어, 서서히 다른 도시에도 확산되고 있다.

2009년 5월, 이와타니 산업과 산업기술종합연구소가 공동으로 목질 바이오매스로부터의 DME 합성에 성공했다. 자동차용, 가정용 LPG 혼합 연소의 연구를 진행하고 있다.

3. 3. 연료 전지

직접형 DME 연료 전지는 직접 다이메틸 에테르 연료 전지(DDFC)라고도 불리며, 수소 가스를 추출하는 개질기를 필요로 하지 않는 고분자 전해질 연료 전지이다. 마찬가지로 개질기가 필요 없는 직접 메탄올 연료 전지(DMFC)의 연료인 메탄올보다 독성이 낮아 안전성이 높은 연료 전지로 기대되고 있다.

3. 4. 기타 활용

전력중앙연구소는 석탄이나 오니와 같은 고수분 물질에 액화 다이메틸 에터(DME)를 탈수제로 접촉시켜 수분을 제거하고 건조시키는 기술을 개발하고 있다. 압축성이 높은 DME의 물성을 활용하여 응축과 증발을 적은 에너지로 반복함으로써, 기존 건조 기술의 절반 에너지로 탈수가 가능하다.^[46]

오니에 적용할 경우에는 탈취도 가능하며, 미이용 에너지를 연료화함으로써 탄소 중립으로 이어지는 기술 확립이 기대된다. 또한, 헤드로에 적용하면 폴리염화 바이페닐(PCB)이나 다이옥신^[47]을 상온에서 제거할 수 있으며, 중유로 오염된 토양 정화에도 활용될 수 있어^[48] 환경 정화 기술로도 검토되고 있다.

다이메틸 에테르는 분자 구조에 수소 원자를 많이 포함하고 있으며, 온화한 온도와 압력에서 액화할 수 있어 수소 수송 밀도가 높다. 때문에 수소를 압축하거나 탄소 나노 튜브에 흡착시키는 것보다 효율적인 수소 수송 매체로서의 용도도 연구되고 있다.

중국에서는 다이메톡시에탄의 원료로 사용하거나, 알킬화제나 커플링제로 활용하는 방안도 검토되고 있다.

4. 안전성

다른 알킬 에테르와 달리 다이메틸 에터는 자동 산화에 저항한다.^[31] 다이메틸 에터는 또한 비교적 독성이 없지만, 인화성이 매우 높다. 1948년 7월 28일, 바스프(BASF)의 루드비히스하펜 공장에서 다이메틸 에터 30ton이 탱크에서 누출되어 공중에서 점화된 후 폭발이 발생했다. 이 사고로 200명이 사망하고, 공장의 3분의 1이 파괴되었다.^[32]

화재 및 폭발 위험이 있지만, 폭발 하한계는 액화 석유 가스(LPG)의 2배 정도이므로 안전성이 다소 높다.

스프레이 분사제로 사용되지만, 실내에서 대량으로 사용하면 사고의 원인이 된다. 2018년 12월 16일에는 삿포로시에서 실내에서 100개 이상의 스프레이 캔을 분사하여 가옥 붕괴를 일으킬 정도의 폭발 사고가 발생했다(삿포로 부동산 중개 점포 가스 폭발 사고).

독성에 관해서는 마취성이 있으며, 사람이 154.24g/m3의 농도로 30분간 흡입하면 경도의 마취 상태가 되는 것으로 알려져 있다. 또한, 액화 DME에 기화열이 빼앗겨 저온에 의한 동상을 입을 가능성이 있으며, 눈에 들어가면 실명의 위험도 있으므로 취급 시에는 보호 안경이나 보호구 착용이 필요하다.

5. 한국의 DME 개발 현황

한국에서는 다이메틸 에터(DME) 개발이 여러 방면으로 이루어지고 있다.

2003년, JFE를 포함한 10개 회사의 공동 출자로 (유)DME 개발이 설립되어 2000억엔을 투자하여 홋카이도 구시로시에 인접한 시라누카정에 1일 생산량 100톤 규모의 DME 제조 대규모 실증 플랜트를 건설했다. 그러나 소규모 제조의 경제성과 에너지 환경 변화로 인해 인수처를 찾지 못하고 2007년 3월에 플랜트는 철거되었다.

2008년 6월, 니가타현 니가타시 기타구의 미쓰비시 가스 화학 니가타 공장 내에 연산 8만 톤 규모의 실증 플랜트가 완성되었다. 이 프로젝트는 연료 DME 제조 주식회사, DME 자동차 실용화 연구 개발 그룹, 니가타 DME 연구회로 구성되어 있으며, 특히 니가타 DME 연구회는 니가타현, 니가타시, 나가오카시의 자치단체가 참여하고 있다. 2008년 12월, 연료 DME 제조 주식회사는 이치마사 가마보코 재배 센터의 DME 보일러에 출하를 시작했다.

岩谷産業|이와타니 산업^일본어과 産業技術総合研究所|산업기술종합연구소^일본어는 2009년 5월 공동으로 목질 바이오매스로부터의 DME 합성에 성공하여 자동차용, 가정용 LPG 혼합 연소 연구를 진행하고 있다.^[3]

5. 1. (유)DME 개발

2003년, JFE를 포함한 10개 회사의 공동 출자로 (유)DME 개발이 설립되었다. 이 회사는 2000억엔을 투자하여 홋카이도 구시로시에 인접한 시라누카정에 1일 생산량 100톤 규모의 DME 제조 대규모 실증 플랜트를 건설했다. 실증 시험 후, 플랜트 설비는 인수 희망자에게 무상으로 양도될 예정이었으나, 소규모 제조의 경제성과 에너지 환경 변화로 인해 인수처를 찾지 못했다. 결국 실증 시험은 2007년 3월에 종료되었고, 플랜트는 철거되었다.

5. 2. 미쓰비시 가스 화학 니가타 공장

2008년 6월, 니가타현 니가타시 기타구의 미쓰비시 가스 화학 니가타 공장 내에 실증 플랜트(연산 8만 톤)가 완성되었다. 이 프로젝트는 동사의 기술을 사용하고 있으며, 연료 DME 제조 주식회사, DME 자동차 실용화 연구 개발 그룹, 니가타 DME 연구회로 구성되어 있다. 특히, 니가타 DME 연구회는 니가타현, 니가타시, 나가오카시의 자치체가 참여하고 있다. 2008년 12월, 연료 DME 제조 주식회사는 이치마사 가마보코 재배 센터의 DME 보일러에 출하를 시작했다.

5. 3. 이와타니 산업과 산업기술종합연구소

岩谷産業|이와타니 산업^일본어과 産業技術総合研究所|산업기술종합연구소^일본어는 2009년 5월 공동으로 목질 바이오매스로부터의 DME 합성에 성공했다. 자동차용, 가정용 LPG 혼합 연소 연구를 진행하고 있다.^[3]

5. 4. JFE 홀딩스

2003년, JFE를 포함한 10개 회사의 공동 출자로 설립된 (유)DME 개발은 2000억엔을 투자하여 홋카이도 구시로시에 인접한 시라누카정에 다이메틸 에터 제조를 위한 대규모 실증 플랜트(1일당 생산량 100톤)를 건설하였다.^[1] 실증 시험 후, 인수 희망자에게는 플랜트 설비가 무상으로 양도될 예정이었으나, 소규모 제조의 경제성에 관한 에너지 환경 변화로 인해 인수처가 없는 채 실증 시험은 2007년 3월에 종료되었고, 해당 플랜트는 철거되었다.^[1]

참조

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