車공해 저감장치 DPF·SCR·EGR.. 작동 원리는?

by김형욱 기자
2015.05.29 10:55:22

[이데일리 김형욱 기자] 오는 9월부터 디젤자동차 환경기준이 유로5에서 더 엄격한 유로6로 바뀐다. 기준에 미달하는 차는 아예 판매할 수 없다.

유로6는 질소산화물(NOx) 배출 기준이 기존 유로5 때의 180㎎/㎞에서 80㎎/㎞로, 입자상물질(PM)은 5㎎/㎞에서 4.5㎎/㎞으로 낮아진다. 자동차 회사 대부분은 이미 디젤차 라인업을 유로6 신모델로 모두 대체했거나 곧 대체 완료할 예정이다.

이를 위해선 공해저감장치 부착이 필수라는 게 자동차 정보 분석사이트 클린디젤마케팅연구소(수석연구원 홍양선)의 설명이다. 현재 상용화한 대표적인 디젤차 공해저감장치는 DPF와 SCR, EGR 3가지가 있다.

올 초 출시한 볼보트럭 유로6 신모델의 엔진 모습. 볼보트럭코리아 제공

DPF란 디젤 분진 필터(Diesel Particulate Filter)의 약자로 현행 기술 중 가장 손쉽게 매연(PM)을 50~80%까지 줄여줄 수 있는 기술로 꼽힌다. 유로5 기준 디젤차 대부분에 이미 장착돼 있다.

디젤이 제대로 연소하지 않아 생기는 탄화수소 찌꺼기 등 유해물질을 모아 필터로 걸러내고 550도 고온으로 다시 태워 오염물질을 줄이는 원리다. 유해물질이 필터에 일정량 이상 쌓이면 센서가 이를 인식하고 전자제어장치(ECU)가 자동으로 연료를 추가 분사해 이를 태우게 된다.

DPF는 시간이 지나면 차량 성능 자체가 떨어질 수 있어 통상 1년에 한 번은 필터를 교체하거나 청소해야 한다.



SCR은 선택적 촉매 감소기술(Selective Catalyst Reduction)의 약자다. 요소수(우레아, 암모니아 수용약)을 분사해 NOx를 정화하는 역할을 한다. 이 과정에서 일산화탄소 등 유해가스를 인체에 무해한 질소와 물로 변환한다. 일산화탄소 배출이 많은 가솔린 엔진에 맞춘 SCR 시스템 적용도 일부 이뤄진다는 게 연구소 측 설명이다.

현재 벤츠·BMW 등 독일 고급 디젤 모델과 대형 트럭 중심으로 많이 사용되나 유로6 의무화와 함께 국산차에도 대부분 도입될 전망이다.

EGR은 배기가스 재순환 장치(Exhaust Gas Recirculation)의 약자다. 말 그대로 엔진에서 연소한 배기가스 일부를 다시 엔진으로 되돌려 보내 재처리하는 기술이다.

배기가스가 재순환하면 연소실 온도가 낮아지고 이 과정에서 NOx 배출도 줄어든다는 게 연구소의 설명이다. 현재 현대·볼보 브랜드 상용차가 대부분 EGR방식을 채택했다.

EGR라인과 흡기관이 막히면 진동·소음·연비감소 등이 생기므로 통상 5만~10만㎞마다 점검·청소한다.

메르세데스-벤츠 유로6 엔진. 벤츠코리아 제공