[논문]가짜 고급휘발유 판정을 위한 성분 분석

임영관; 강병석; 이보오미; 박소휘; 박장민; 고영훈; 김승태; 강대혁

doi:10.9725/kts.2021.37.6.232

[국내논문] 가짜 고급휘발유 판정을 위한 성분 분석
Analysis of Components to Determine Illegal Premium Gasoline 원문보기

한국트라이볼로지학회지 = Tribology and lubricants, v.37 no.6, 2021년, pp.232 - 239

임영관 (한국석유관리원 수도권북부본부) , 강병석 (한국석유관리원 수도권북부본부) , 이보오미 (한국석유관리원 수도권북부본부) , 박소휘 (한국석유관리원 수도권북부본부) , 박장민 (한국석유관리원 시험처) , 고영훈 (한국석유관리원 시험처) , 김승태 (한국석유관리원 영남본부) , 강대혁 (한국석유관리원 수도권북부본부)

Abstract ▼ AI-Helper

Petroleum is the most consumed energy source in Korea with a usage rate of 38.7% among the available primary energy sources. The price of liquid petroleum products in Korea includes taxes such as transportation·environment·energy tax. Thus, illegal production and distribution of liquid petroleum is widespread because of its huge price difference from that of the normal product and its tax-free nature. Generally, the illegal petroleum product is produced by mixing liquid petroleum with other similar petroleum alternatives. The two kinds of gasoline, common gasoline and premium gasoline, are being distributed in Korea. The premium gasoline is often adulterated with cheaper common gasoline that lowers the octane number of gasoline. It is possible to distinguish them with their color difference, green and yellow for different grade gasoline. However, when small volume of common gasoline is added to premium gasoline, it is difficult to determine whether premium gasoline contained common grade or not. In this study, we inspect gasoline, which is illegally produced by mixing common gasoline to premium gasoline. When the ratio of mixing common gasoline is increased, premium gasoline shows decreasing absorbance at 600 nm and 650 nm under UV-Vis spectrometer. Moreover, the detected intensity (mV·s) of green dye in high performance liquid chromatography (HPLC) was decreased by common gasoline under 0.99 correlation value. The more the common gasoline is mixed, the more olefin and naphthene are detected by gas chromatography. In addition, trimethyl pentane as octane improver, paraffin and toluene are decreased by common gasoline mixing. The findings of this study suggests that illegal petroleum can be identified by analysis of components and simulated samples.

주제어

표/그림 (9)

표 Table 1. Specification of gasoline [9]
표 Table 2. Preparation of gasoline test samples
그림 Fig. 2. Dye analysis for premium and common gasoline mixed sample (MAXOL GREEN 4L and MAXOL YELLOW 4L) by UV-Vis Spectrometer.
그림 Fig. 1. Premium gasoline color change by common gasoline mixing.
그림 Fig. 3. Determination of dye in gasoline using HPLC.
표 Table 3. Analysis of the area value of green dye in gasoline by HPLC
그림 Fig. 4. Gas Chromatogram of Premium gasoline, Common gasoline and mixed gasoline.
표 Table 4. Physical properties of premium gasoline mixed by common gasoline
표 Table 5. Analytic result of premium gasoline mixed by common gasoline

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 다양한 가짜석유제품 유형 중에서 고급휘발유에 보통휘발유가 불법혼입된 사례에서 가짜휘발유 판정을 위한 분석기법을 제시하였다.

제안 방법

고급휘발유 내 초록색 염료(MAXOL GREEN 4L) 와보통휘발유 내 노란색 염료(MAXOL YELLOW 4L)를분석하기 위해, UV-VIS Spectrometer (Shimadzu사, UV- 1800)로 최대 흡수파장(λmax)을 확인한 후, HPLC (UV 검출기)를 이용하여, 휘발유 내 염료를 분석하였다.
본 연구에서는 고급휘발유에 보통휘발유를 일정 비율로 인위적 혼합한 후, 이들 휘발유의 불법 혼합여부를 확인하는 다양한 분석접근을 시도하였다.

대상 데이터

유종(등급)구분 및 불법혼입 방지를 위해 자동차용 휘발유에 혼입시키는 염료는 오리엔트화학㈜에서 생산되는 MAXOL GREEN 4L과 MAXOL YELLOW 4 L을 사용하였다.

성능/효과

또한 가스크로마토그래피를 이용해 분석한 결과, 고급휘발유에 보통휘발유의 혼합농도가 증가할수록, paraffin 과 toluene, 2, 2, 4-trimethyl pentane 비율이 낮아지고, olefin과 naphthene 성분이 증가하는 것으로 알 수 있었다.
가스크로마토그래피를 이용한 대략적 패턴분석 후, PONA 가스크로마토그래피를 이용하여, 휘발유 내 특정 성분에 대한 정밀분석을 진행하였다. 분석결과, 고급휘발유에 보통휘발유가 많이 혼합될수록, paraffin과 방향족 중 toluene이 낮아지며, olefin과 naphthene 성분이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
고급휘발유는 보통휘발유에 비해 출력, 연비가 높고, 배출가스가 낮은 고옥탄 제품이다. 소비자가 쉽게 고급휘발유와 보통 휘발유의 구분을 위해, 고급휘발유에는 초록색 염료를, 보통휘발유에는 노란색 염료를 혼합하여, 유통시키고 있지만, 미량의 보통휘발유를 고급휘발유에 불법 혼입시켰을 경우, 육안식별만으로 혼합여부를 판단하는 것은 불가능하다.

후속연구

본 연구방법은 추후 발생될 수 있는 고급휘발유 내 보통 휘발유를 불법 혼입시키는 가짜석유제품 분석에 적극 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

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