| 초록 |
최근 자동차 주행거리의 증가함에 따라 배출가스 저감장치의 성능이 저하된다는 연구 내용이 보고되고 있다. 또한 배출가스 저감장치가 장착되지 않은 노후 경유차량과 건설기계로 인한 대기오염 문제가 제기되고 있다. 이러한 연구 보고와 문제 제기로 인해 정부에서는 노후 경유차량에 매연 저감장치인 DPF(Diesel Particulate Filter) 등을 장착하는 지원사업을 추진 중이며 PM-NOX 동시저감장치 부착 등의 관리 규제가 강화되고 있다. DPF는 제1종 매연저감장치로 Euro-3 혹은 Tier-1 이하의 노후 경유차량 및 건설기계 등에 부착사업이 추진 중이다. 노후 경유차량과 건설기계 등 에서발생하는 PM은 DPF의 담체로 포집되고, PM 발화 온도인 550℃ 이상으로 산화(재생)시켜 이산화탄소(CO2) 및 수증기(H2O)로 전환하여 오염물질들을 제거한다. DPF 장착 자동차의 주행거리 증가함에 따라 재생과정 중 발생하는 국부적인 열응력과 주행 중에 발생하는 진동 등 각종의 이류로 인해 담체의 내부에 파손이 일어난다. 담체에 파손이 발생하면 여과 성능이 저하되어 PM이 과도하게 배출되는 문제가 발생하게 된다. 이를 방지하기 위해 DPF의 상태를 주기적으로 진단 및 관리가 필수적이다. 그러나 엔진제어 시스템이나 자동차의 종류, DPF 제품에 따라 재생작용 시점에 차이가 있으며, 제1종 DPF는 OBD 연동 없이 별도의 모듈로 관리하고 있다. 때문에 매연농도검사 및 OBD 진단, 탈거 육안 검사 등 통상적인 정기검사를 통해 DPF 상태를 명확히 규명하는 것은 쉽지 않으며, 육안 검사에 많은 시간이 소요된다. 본 연구에서는 CR X선 촬영기법을 통해 내부 담체의 Crack, Melting, Hollow, Plugging 파손여부가 확인된 제1종 DPF를 실험용 경유자동차에 부착하고 KD-147 검사모드 배출가스(매연농도, NOX, PN) 측정을 수행하였다. 실험 결과로 매연농도는 Hollow, Melting, Plugging, 고품, 신품=Crack, 순으로 높았으며, 입자 개수(PN)는 Hollow, Melting, Plugging, 고품, Crack, 신품 순으로 높았다. 하지만 질소산화물(NOX)는 각 DPF 별 측정 값을 비교하였을 때 큰 차이가 없었다. X선 영상물에서 내부 담체에 파손이 확인된 DPF는 배출가스 측정 시 배출량이 과다하게 배출되고 있음을 검증하였다. 본 기술을 보다 체계화하기 위해서는 추후 추가적인 연구와 안정성 및 경제성 측면의 분석과 검증이 필요하다. |
