배출가스저감장치(DPF,DOC) 소개

장치소개

 

DPF의 배출가스 저감 원리

• 자동차배출가스 중 입자상물질(PM)을 필터로 여과하고 이를 엔진의 배출가스 열 또는 전기히터 등을 이용하여 연소시키는 원리
• 필터의 촉매는 배출가스 중 가스상의 유해물질인 일산화탄소(CO) 및 탄화수소(HC)를 저감
• 입자상물질을 연소에 필요한 열 공급 방식에 따라 장치 구별

매연여과장치 종류

종류	열공급 방식	적용가능 차량	비고
연속(자연)재생 방식	엔진 배기열	고속주행 자동차
강제재생 방식	전기히터 또는 보조연료 분사	저속주행 자동차
복합재생 방식	연속재생 방식과 강재재생 방식의 혼용

DPF의 배출가스 저감 성능

• 입자상물질(PM)의 약 80% 이상 저감
• 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC)의 약 70% 이상 저감
• 질소산화물(NOX)은 촉매의 기술적 한계로 저감량이 매우 미미함

DPF의 부착 대상 및 방법

• 자연재생 방식 : 차량의 운전 조건에 따른 배기가스 열이 충분한 차량에 부착 가능
  • 주로 열표면적이 넓어 PM 재생조건이 좋은 대형경유차에 부착
  • 장치마다 요구되는 온도조건은 상이하나 일반적으로 배기가스 온도 300℃ 이상
• 복합재생방식 : 배기가스 온도가 낮은 저속차량을 포함한 대부분의 차량에 부착 가능

- 부착 위치 : 자동차 배기 머플러 부분에 DPF 부착

 

배출가스 저감원리

• 기존 1종 DPF 장치와 같이 전단부와 필터부의 촉매층에 의해 변환된 NO2를 이용하여 필터부의 금속섬유층에 포집된 PM과 산화반응을 하여 매연저감
  • ※ DPF와는 달리 배기가스의 유로를 완전히 차단하지 않고 하나의 격자가 입구와 출구가 엇갈리게 연결 되어 차량 급가속시 포집된 매연이 일시에 배출되어 가시매연이 발생 될 수 있음

배출가스 저감 성능

• 차량에서 배출되는 입자상물질(PM)을 50%이상 저감
• CO 80%이상, HC 70%이상 및 NOx 0~5% 저감

p-DPF의 부착 대상 및 방법

• 배기가스 열이 충분한 차량에 부착 가능하나, 학원버스, 마을버스, 청소차 등 저속주행 차량에 대해서는 적용 불가
• 부착 위치 : 자동차 배기 머플러 부분에 p-DPF 부착

 

DOC의 배출가스 저감 원리

• 자동차의 배출가스가 촉매를 통과하면서 활발한 화학반응이 일어나도록 넓은 표면적을 가진 구조
  • 가스상 물질인 CO 및 HC는 저감하나, 입자상물질 등의 강제 여과 기능은 없음
• 배출가스와 촉매가 접촉시 화학반응을 일으켜, 입자상물질(PM)의 한 성분인 “용해성유기물질
  (SOF : Soluble Organic Fraction)”을 화학적으로 연소

DOC의 배출가스 저감 성능

• PM 중 일부만 산화되며, 나머지 PM은 배출
  • 가시(可視)매연의 저감효과는 상대적으로 적어, 매연 배출이 보일 수 있음
• 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC) 등 가스상 물질은 약 70% 이상 저감
• 질소산화물(NOX)은 촉매의 기술적 한계로 저감량이 매우 미미함

DOC의 부착 대상 및 방법

• 부착대상 : 매연여과장치(DPF)를 부착할 수 없는 소형경유차(차량 총중량 3.5톤 이하)에 주로 부착
• 아래그림과 같이 배기관과 같이 공급되는 DOC를 엔진과 배기 머플러 사이에 교체 부착