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ChemiLOG

일상과의 접점을 만드는 소재, 부타디엔

안녕하세요, 한화토탈 블로그 지기입니다! 오늘은 질문을 하나 드리고 시작하겠습니다. 우리의 발이 되어주는 운동화와 자동차의 바퀴 타이어, 이 두 가지의 공통점은 무엇일까요? 바로 ‘부타디엔(Butadiene, BD)’이 쓰인다는 점인데요. ‘부타디엔’은 이처럼 우리 생활의 접점마다 유용하게 쓰이고 있는 소재입니다.


지금 이 순간에도 부타디엔은 우리 일상과 함께 살아가고 있는데요. 오늘은 부타디엔에 대해 함께 알아보겠습니다!

 

 

01

부타디엔, 너는 누구니?

   

부타디엔은 합성고무의 핵심 원료로 유명한 소재인데요. 타이어부터 운동화까지, 쓰임새가 광범위하기 때문에 우리 생활과 아주 밀접한 관계를 맺고 있는 소재라고 할 수 있습니다.


부타디엔은 무색으로 투명하며, 상온에서 독특한 냄새를 풍기는 기체로 존재하는데요. 나프타를 분해하고나서 얻을 수 있는 C4 유분에서 얻을 수 있습니다. C4 유분은 탄소 원자 4개와 수소 원자 6개로 이뤄진 불포화 탄화수소입니다. 탄소 원자 4개가 결합할 때는, 수소 원자가 8개가 있을 때 가장 안정적인데요, 이보다 수소 원자가 모자란 불포화 탄화수소는 반응성이 높아 화학 공업의 원료로서 중요한 비중을 차지합니다. 부타디엔 역시 불에 잘 타고 압력을 주면 쉽게 화학반응이 일어난다는 특징을 갖고 있습니다.

 

 

02

합성고무의 대표 원료, 부타디엔

  

앞서 설명한 것처럼, 부타디엔은 합성고무의 원료로 쓰이는 중요한 소재인데요. 의료용 장갑 등에 사용되는 NBR(Nitrile Butadiene Rubber), 타이어와 신발 등에 주로 사용되는 SBR(Styrene Butadiene Rubber)를 만드는 원재료로 부타디엔이 사용됩니다.


NBR, SBR 등의 합성고무가 이처럼 많은 쓰임새를 가진 이유는 천연고무에 비해 기능성이 뛰어나기 때문인데요. NBR의 경우, 내유성과 내약품성이 뛰어나 코로나 확산 이후 특히 많은 각광을 받고 있습니다. 또한 SBR은 품질이 일정하고, 내열성과 내마모성이 우수한 장점이 있습니다.


이외에도 부타디엔은 ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)와 같은 합성수지에도 적용돼 유용한 쓰임새를 인정받고 있습니다. ABS는 금속에 비해 무게는 훨씬 가벼운 반면, 그에 못지 않은 강성과 가공성을 지니고 있어 가전제품, 자동차 등 산업계 전반에서 쓰이고 있습니다.

 

 

03

부타디엔의 공정과 유의사항

   

그렇다면 부타디엔은 어떤 공정을 통해 만들어질까요? 위에서 살짝 언급한 것처럼  부타디엔은 나프타를 분해하는 NCC(Naphtha Cracking Center) 공정을 통해 만들어집니다. 생산되는 부타디엔의 약 95%가량이 NCC공정을 통해 생산되는 것으로 알려져 있는데요. 


부타디엔은 중합 반응으로 인해 주요 설비 안에 파울링(Fouling), 즉 찌꺼기가 발생할 가능성이 높은데요. 이를 최소화하기 위해서는 중합 방지제 등을 넣어 파울링 생성을 최소화하고, 부타디엔 압축기를 비롯해 주요 설비의 정기점검을 실시해야 합니다.


또, 부타디엔은 제대로 관리하지 않으면 독이 되는 위험한 물질입니다. 상온에서 부타디엔은 기체 상태인데요, 잘못해서 체내로 흡입하게 된다면 유독 증상이 일어나기 때문에 신속한 대처가 필요합니다. 만약, 실수로 부타디엔이 함유된 물질을 먹었을 경우엔 위세척 등의 응급처치를 해야 하고, 부타디엔 기체를 마셨을 경우엔 즉시 신선한 공기가 있는 곳으로 움직여야 합니다.


오늘은 우리 일상과 무수한 접점을 이루는 소재, 부타디엔에 대해 알아봤습니다. 전쟁 중에 개발돼 지금까지도 타이어, 운동화와 함께 우리 일상 속에서 새로운 길을 함께하고 있는 부타디엔! 부타디엔과 함께 가는 길마다 꽃길이 되기를 바라며, 다음번 ‘HT 더 알아보기’에서도 흥미로운 소재 이야기로 돌아오겠습니다. 

 


  

종합 케미칼 & 에너지 리더,

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