디젤차 전망 및 규제, DPF, EGR, SCR, 디젤 자동차

 

디젤 자동차

 

연비와 토크로 유명한 디젤 자동차는 수십 년 동안 자동차 업계의 필수품으로 자리 잡았습니다. 이러한 차량은 휘발유 대신 디젤 연료를 사용하여 내연기관에 동력을 공급합니다. 디젤 엔진은 내구성과 한 번의 연료 주입으로 장거리를 주행할 수 있는 능력으로 인정받아 특정 운전자와 용도에 적합한 선택으로 인기가 높습니다. 하지만 환경 문제와 규제가 발전하면서 디젤 자동차 시대는 도전에 직면하기 시작했습니다. 먼저 디젤 자동차의 내부 작동 원리를 알아보는 여정을 시작해 보겠습니다. 디젤 엔진은 휘발유보다 무겁고 휘발성이 적은 액체인 디젤 연료를 사용합니다. 점화 플러그를 사용하는 가솔린 엔진과 달리 디젤 엔진은 높은 압력과 온도로 인해 자연 연소를 통해 공기-연료 혼합물을 점화합니다. 디젤 엔진은 가솔린 엔진에 비해 높은 압축비를 자랑합니다. 압축은 연소실 내부의 공기 온도를 자동 점화 지점까지 높여 외부 점화원이 필요 없게 하는 핵심적인 역할을 합니다. 토크 성능으로 유명한 디젤 엔진은 탁월한 견인력을 제공하므로 트럭 및 대형 차량과 같이 상당한 토크가 필요한 용도에 선호됩니다. 높은 압축비는 열효율 개선에 기여하여 연비 향상으로 이어집니다. 디젤 자동차는 특히 낮은 RPM(분당 회전 수)에서 열 효율이 뛰어납니다. 디젤 엔진의 효율성은 장거리 주행과 무거운 짐을 싣는 데 적합하여 주행거리가 많은 운전자에게 경제적인 옵션을 제공합니다. 역사적으로 배기가스 배출량이 높다는 비판을 받아왔지만, 최신 디젤 차량에는 첨단 배기가스 제어 기술이 통합되어 있습니다. 선택적 촉매 환원(SCR) 시스템과 디젤 미립자 필터(DPF)는 질소산화물(NOx)과 미립자 물질을 완화하여 디젤 엔진이 엄격한 배기가스 배출 기준을 준수하도록 돕습니다.

 

DPF, EGR, SCR

 

자동차는 우리 일상에서 떼려야 뗄 수 없는 존재이며, 자동차 사용은 대기오염물질 배출의 주요 원인 중 하나입니다. 이에 대한 대책으로 선택된 배기가스 후처리 장치에는 SCR(선택적 촉매 환원장치), EGR(배기가스 재순환장치), DPF(디젤 미립자 필터)가 있습니다. 각 장치는 차량에서 발생하는 대기오염물질을 효과적으로 제어합니다.

 

SCR

SCR(선택적 촉매 환원장치) SCR은 암모니아(NH3) 또는 요소수(CH4N2O) 수용액을 배기가스에 분사하여 촉매 반응을 유도하는 장치입니다. 이를 통해 질소산화물(NOx)과 일산화탄소 발생을 줄여 대기오염 물질을 약 65~85%까지 저감할 수 있습니다. SCR은 가장 효과적인 친환경 디젤 엔진 장치이지만 주기적인 촉매 보충으로 인한 차량 유지비 증가와 추가 장치가 필요하다는 단점이 있습니다.

 

EGR

EGR(배기가스 재순환) EGR은 배기가스의 일부를 엔진으로 다시 재순환시켜서 연소실 온도를 낮추고 질소산화물인 NOx 발생을 억제합니다. 이를 통해 연료 소비를 줄이고 동시에 성능을 향상시킵니다. 단, 가동률이 높아지면 연소 효율과 성능이 저하되어 유지보수 비용이 증가할 수 있습니다.

 

DPF

DPF(디젤 입자 필터) DPF는 디젤 차량의 배기가스 중 미세한 매연 입자인 PM을 필터를 통해 걸러낸 후 550도의 고온에서 다시 태워 오염물질을 저감하는 장치입니다. 정기적인 교환이나 청소가 필요하며, 관리를 소홀히 할 경우 차량 성능과 연비에 영향을 미칠 수 있습니다. 연료 연소를 방해하는 물질의 유입을 차단하는 역할도 하기 때문에 DPF 전용 엔진오일을 사용하는 것이 필수적입니다. 이러한 배기가스 후처리 장치는 차량의 환경 성능을 개선하는 데 중요한 역할을 합니다. 하지만 각 장치의 특성을 이해하고 적절한 관리와 주기적인 정비가 필요합니다. 따라서 운전자는 차량 성능뿐만 아니라 환경에도 민감하게 반응해야 합니다.

 

디젤차 전망 및 규제

 

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대기환경보전법시행규칙

시간이 지남에 따라 디젤 자동차는 대기 오염을 억제하고 유해한 배기가스를 줄이기 위해 점점 더 엄격한 규제와 법률의 적용을 받게 되었습니다. 전 세계 정부는 질소산화물(NOx) 및 입자상 물질과 같은 오염 물질을 배출하는 것으로 알려진 디젤 엔진의 환경 영향을 해결하기 위한 조치를 시행했습니다. 엄격한 배기가스 기준, 배기가스 테스트 절차, 배기가스 제어 기술의 도입은 디젤 자동차의 사용과 제조를 규제하는 데 있어 핵심적인 역할을 하게 되었습니다. 디젤 엔진의 환경적 폐해가 명확해지면서 패러다임의 전환이 일어나고 현재 전기 자동차의 부상을 위한 토대가 마련되는 중이기도 합니다. 노후 디젤차의 경우 발생되는 대기오염물질은 사람의 기관지와 폐에 여러 염증을 일으키키도 하며 WHO에서는 1급 발암물질로 지정하기도 했습니다. 대한민국 정부는 2023년 1월 1일부터 '대기환경보전법 시행규칙'이라는 것을 시행하고 있습니다. 이 규제의 주된 내요은 환경부가 국내에 등록된 배출가스 4급 디젤차 중에서 매연저감장치인 DPF 또는 CPF가 장착되지 않은 84만대의 노후 경유차를 대상으로 조기 폐차를 지원한다는 내용입니다. 기간은 2023년부터 2026년까지 입니다. EU(유럽연합)의 경우 2035년부터는 내연기관 신차를 판매하지 못하게 하기도 하며 디젤차는 점점 시장에서 퇴출 행진을 밟고 있는 중입니다. '한국자동차모빌리티산업협회'에 따르면 현재 국내에서도 전기차가 디젤차 판매를 앞지르고 있다고 합니다. 또한 최근 일부 수입차 업체들이 유럽에서 팔리지 않는 디젤차를 국내에서 몇백에서 몇천만원대 할인을 미끼로 판매중이기도 합니다.

 

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