{{위키데이터 속성 추적}}
[[파일:Natural gas production world.PNG|섬네일|300px|국가별 천연 가스 생산량 (갈색과 빨강이 가장 많은 생산을 하는 나라를 뜻하며, 대한민국은 2021년말 기준으로 거의 생산을 하지 않는다.)]]

'''천연 가스'''(天然 가스, {{llang|en|natural gas, fossil gas, methane gas, gas}})는 [[유전 (석유)|유전]]과 [[탄광]] 지역의 땅에서 분출되는 자연성 가스이다. [[메테인]]이 주를 이루며 [[에테인]], [[프로페인]] 등의 고분자량 [[탄화수소]] 및 불순물을 포함한다. 

== 개요 ==
다양한 소량의 다른 고급 알칸 외에도 주로 [[메테인]]으로 구성된 기체 탄화수소의 자연 발생 혼합물이다. [[이산화 탄소]], [[질소]], [[황화 수소]] 및 헬륨과 같은 낮은 수준의 미량 가스도 일반적으로 존재한다. 메탄은 무색, 무취이므로 천연가스 공급에 일반적으로 머캅탄(유황이나 썩은 달걀 냄새와 유사)과 같은 방향제를 첨가하여 누출을 쉽게 감지할 수 있다.

천연 가스는 유기물(주로 해양 미생물)층이 혐기성 조건에서 분해되고, 수백만 년에 걸쳐 지하에서 강렬한 열과 압력을 받을 때 형성되는 [[화석연료]] 및 재생 불가능한 자원이다. 부패한 유기체가 원래 [[광합성]]을 통해 태양으로부터 얻은 에너지를 메탄 및 기타 [[탄화수소]] 분자 내에 화학 에너지로 저장된다.

천연 가스는 난방, 요리 및 발전을 위해 태울 수 있다. 또한 [[플라스틱]] 및 기타 상업적으로 중요한 유기 화학 물질의 제조에서 화학 공급 원료로 사용되며 차량 연료로는 덜 일반적으로 사용된다.

천연 가스의 추출 및 소비는 기후 변화의 주요 원인이며 점점 더 커지고 있다. 가스 자체(특히 메탄)와 천연가스가 연소될 때 방출되는 이산화탄소는 모두 [[온실 기체]]이다. 열이나 전기로 태울 때 천연 가스는 다른 화석 및 [[바이오매스]] 연료에 비해 독성 [[대기 오염]] 물질, 이산화탄소 및 미립자 물질을 거의 배출하지 않는다. 그러나 공급망 전반에 걸친 가스 배출 및 의도하지 않은 비산 배출로 인해 천연 가스는 전반적으로 다른 화석 연료와 유사한 탄소 발자국을 가질 수 있다.

천연 가스는 종종 [[석탄]] 및 [[석유]]와 같은 다른 화석 연료와 함께 지하 지층에서 발견될 수 있다. 대부분의 천연 가스는 생물학적 또는 열 발생 과정을 통해 생성된다. 바이오제닉 가스는 습지, 습지, 매립지 및 얕은 퇴적물의 메탄 생성 유기체가 혐기성으로 분해되지만 고온과 압력에 노출되지 않을 때 형성된다. 열발생 가스는 형성하는 데 훨씬 더 오랜 시간이 걸리며 유기물이 지하 깊숙한 곳에서 가열되고 압축될 때 생성된다.

석유 생산 과정에서 천연 가스는 수집되어 사용되기보다는 때때로 연소시킨다. 천연 가스를 연료로 태우거나 제조 공정에 사용하기 전에 거의 항상 물과 같은 불순물을 제거하기 위해 처리해야 한다. 이 가공의 부산물에는 [[에테인]], [[프로페인]], [[뷰테인]], 펜탄 및 고분자량 탄화수소가 포함된다. 황화수소(순수한 황으로 전환될 수 있음), 이산화탄소, [[수증기]], 때로는 헬륨과 질소도 제거해야 한다.

천연 가스는 특히 석유, 석탄 또는 재생 에너지와 같은 다른 에너지원과 비교할 때 비공식적으로 단순히 "가스"라고 한다. 그러나 [[휘발유]]와 혼동해서는 안되며, 특히 북미에서는 구어체 사용이 "가스"로 단축되는 경우가 많다.

천연 가스는 표준 입방 미터 또는 표준 입방 피트로 측정한다. 공기와 비교한 밀도는 0.58(표준 입방 미터당 16.8g/몰, 0.71kg)에서 0.79(22.9g/몰, scm당 0.97kg)이지만 일반적으로 0.64(18.5g/몰, scm당 0.78kg) 미만이다. 비교를 위해 순수 메탄(16.0425g/mole)의 밀도는 공기(표준 입방 미터당 0.5539kg)의 0.678배이다.

== 역사 ==
고대 [[그리스]]에서, 키메라 산의 가스 불꽃은 불을 내뿜는 생명체 키메라의 전설에 기여했다. 고대 중국에서, 염수를 위한 시추에서 나온 가스는 기원전 400년경에 처음 사용되었다. 중국인들은 땅에서 스며든 가스를 [[대나무]]의 조잡한 파이프라인에서 [[쓰촨]]의 질류징 지역에서 소금을 추출하기 위해 소금물을 끓이는 데 사용했다. 아메리카 대륙에서 천연 가스의 발견과 확인은 1626년에 일어났다. 

최초의 상업화된 천연 가스는 1785년경 [[영국]]에서 발생했는데, 석탄에서 생산된 천연 가스가 집과 거리를 밝히는 데 사용되었다. 1821년, 윌리엄 하트는 미국 [[뉴욕]]의 프레도니아에서 최초의 천연 가스전을 성공적으로 파냈고, 이것은 1858년 프레도니아 가스 라이트 회사의 설립으로 이어졌다. [[필라델피아]] 시는 1836년에 최초로 지방자치단체가 소유한 천연 가스 유통회사를 설립했다.

== 장단점 ==
=== 장점 ===
천연가스의 장점은 다음과 같다.
# 연소 시 매연이나 미립자(PM：Particulate Matters)를 거의 생성하지 않는다.
# [[이산화 탄소]] 배출량이 아주 적다(평균적으로 40~50% 정도이다).
# 질소산화물이 적게 생성된다.
# 오존을 생성하는 탄화수소에서의 점유율이 낮다.
# 디젤기관에서 보다는 소음이 적다.
# 옥탄가가 높다(RON 135).
# 천연가스로부터 직접 얻는다. 비용이 많이 드는 정제과정을 필요로 하지 않는다. 따라서 생산공정에서도 CO₂를 적게 배출한다. → 온실가스 감소 효과
# 공기(평균 분자 29)누설 시 대기 중으로 쉽게 확산되므로 안전성이 높다.
# 최근 천연가스 액화 기술이 발전하여 운송과 보관이 안전하다.
# 매장량이 풍부하다. 전 세계적으로 약 100년 정도 사용할 수 있을 것으로 예측하고 있다.

=== 단점 ===
천연가스의 단점은 다음과 같다.
# 출력이 낮다. 혼합기 발열량이 휘발유나 경유에 비해 크게 낮다. 가솔린기관에 비해 하이브리드 기관(휘발유와 압축천연가스로 운전)에서는 약 15%까지, 압축천연가스로만 운전되는 기관에서는 약 12% 정도까지 출력이 낮다.
# 1회 충전에 의한 주행거리가 짧다.
# 가스탱크의 내압(약 400~500bar)이 높고, 또 큰 설치공간을 필요로 한다.
# 현재로서는 충전소 [[기반 시설|인프라]]가 부실하다.
# 액화 기술이 발전했으나 아직까지 기체 상태로 운반하는 경우가 많기에 누출이 되는 경우도 종종 있다.

== 같이 보기 ==
{{위키공용분류}}
* [[천연가스 소비량에 따른 나라 목록]]
* [[천연가스 수입량에 따른 나라 목록]]
* [[천연가스 수출량에 따른 나라 목록]]
* [[주유소]]
* [[이산화 탄소]]
* [[천연가스 자동차|천연 가스 자동차]]
* [[동해-1 가스전]]

== 참고 문헌 ==
* 최신자동차공학시리즈 5 - 자동차 전자제어연료분사장치(가솔린편)

== 외부 링크 ==
* {{언어링크|en}} [https://web.archive.org/web/20160705010355/http://mitei.mit.edu/publications/reports-studies/future-natural-gas The future of Natural Gas MIT study]

{{전거 통제}}

[[분류:천연 가스]]
[[분류:화석 연료]]