디젤엔진 산화촉매장치(DOC) 적용조건에 따른 대기오염물질 저감효과 관한 실험연구 The Experimental Study on the Removal Effect of Air Pollutants Depending on Application Condition of a Diesel Engine DOC원문보기
좁은 면적에 비해 우리나라 전체 인구 및 자동차의 46%가 밀집되어 있어 수도권지역의 환경오염은 이미 오래전 심각수준에 이르렀다. 이에 따라 우리 정부는 수도권의 대기질을 선진국의 주요 도시수준으로 낮추고, 대기오염의 근원적인 해결을 위한 대책의 일환으로 시행되는 것이 ‘특정경유자동차관리’사업이다. 특정경유자동차란 수도권 지역의 경유자동차 중 배출가스 보증기간이 경과한 차를 말하며 이런 차량의 배기가스가 배출허용기준에 적합하지 않을 경우 이에 적합하게 유지되도록 ...
좁은 면적에 비해 우리나라 전체 인구 및 자동차의 46%가 밀집되어 있어 수도권지역의 환경오염은 이미 오래전 심각수준에 이르렀다. 이에 따라 우리 정부는 수도권의 대기질을 선진국의 주요 도시수준으로 낮추고, 대기오염의 근원적인 해결을 위한 대책의 일환으로 시행되는 것이 ‘특정경유자동차관리’사업이다. 특정경유자동차란 수도권 지역의 경유자동차 중 배출가스 보증기간이 경과한 차를 말하며 이런 차량의 배기가스가 배출허용기준에 적합하지 않을 경우 이에 적합하게 유지되도록 배출가스 저감장치를 부착하거나 저공해 엔진으로 개조 또는 교체, 조기 폐차 중 하나를 택하게 되어있다. 일반적인 기준에 여러모로 효율적인 DOC(Diesel Oxidation Catalyst)의 부착을 선호하게 되나 이 장치의 효율성 부분 때문에 적용범위를 어디까지로 해야 할지가 문제점이 된다. 이에 따라 본 연구에서는 배출가스 저감장치의 하나인 DOC가 차량제원에 따라 나타나는 SOF 및 대기오염물질의 저감효율에 대하여 고찰해보고자 한다.연식, 흡기방식, 배기량 등과 같은 제원이 다른 차량에 대하여 결과값을 비교할 수 있도록 차종을 선택하여 「수도권 대기환경 개선에 관한 특별법」의 시험방법에 따라 시험하여 DATA로 활용하였다. 또한, SOF를 분석하기위해서 각 시험 때 마다 나온 여지를 Dichloromethane 300㎖와 Soxhlet으로 60℃ 24시간 추출하였으며 추출한 여지는 Weighing chamber에서 24시간 항온∙항습 후 무게를 재어 추출 전후의 무게차로 SOF값을 계산하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1. CO와 THC의 경우 차량에 적용되어진 기술이나 조건에 관계없이 높은 저감효율을 나타낸다. 2. PM의 저감량은 PM내 SOF의 양에 따라 결정되어지며 차량의 배기량이나 연식에 따라서는 DOC의 정화성능의 악화에 대한 영향인자가 되지 못한다. 3. EGR이 부착된 차량의 그렇지 못한 차량에 비해 배출가스의 온도가 떨어지며 낮은 배출가스 온도로 인해 DOC의 활성화 온도 도달시간에 늦어지게 되어 PM과 SOF의 저감율이 떨어진다. 4. 터보챠져가 장착된 차량의 경우 PM중 SOF의 비율이 낮아 산화시킬 수 있는 양이 매우 제한적이었으며 이에 따라 PM의 저감량이 낮음을 알 수 있다.
좁은 면적에 비해 우리나라 전체 인구 및 자동차의 46%가 밀집되어 있어 수도권지역의 환경오염은 이미 오래전 심각수준에 이르렀다. 이에 따라 우리 정부는 수도권의 대기질을 선진국의 주요 도시수준으로 낮추고, 대기오염의 근원적인 해결을 위한 대책의 일환으로 시행되는 것이 ‘특정경유자동차관리’사업이다. 특정경유자동차란 수도권 지역의 경유자동차 중 배출가스 보증기간이 경과한 차를 말하며 이런 차량의 배기가스가 배출허용기준에 적합하지 않을 경우 이에 적합하게 유지되도록 배출가스 저감장치를 부착하거나 저공해 엔진으로 개조 또는 교체, 조기 폐차 중 하나를 택하게 되어있다. 일반적인 기준에 여러모로 효율적인 DOC(Diesel Oxidation Catalyst)의 부착을 선호하게 되나 이 장치의 효율성 부분 때문에 적용범위를 어디까지로 해야 할지가 문제점이 된다. 이에 따라 본 연구에서는 배출가스 저감장치의 하나인 DOC가 차량제원에 따라 나타나는 SOF 및 대기오염물질의 저감효율에 대하여 고찰해보고자 한다.연식, 흡기방식, 배기량 등과 같은 제원이 다른 차량에 대하여 결과값을 비교할 수 있도록 차종을 선택하여 「수도권 대기환경 개선에 관한 특별법」의 시험방법에 따라 시험하여 DATA로 활용하였다. 또한, SOF를 분석하기위해서 각 시험 때 마다 나온 여지를 Dichloromethane 300㎖와 Soxhlet으로 60℃ 24시간 추출하였으며 추출한 여지는 Weighing chamber에서 24시간 항온∙항습 후 무게를 재어 추출 전후의 무게차로 SOF값을 계산하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1. CO와 THC의 경우 차량에 적용되어진 기술이나 조건에 관계없이 높은 저감효율을 나타낸다. 2. PM의 저감량은 PM내 SOF의 양에 따라 결정되어지며 차량의 배기량이나 연식에 따라서는 DOC의 정화성능의 악화에 대한 영향인자가 되지 못한다. 3. EGR이 부착된 차량의 그렇지 못한 차량에 비해 배출가스의 온도가 떨어지며 낮은 배출가스 온도로 인해 DOC의 활성화 온도 도달시간에 늦어지게 되어 PM과 SOF의 저감율이 떨어진다. 4. 터보챠져가 장착된 차량의 경우 PM중 SOF의 비율이 낮아 산화시킬 수 있는 양이 매우 제한적이었으며 이에 따라 PM의 저감량이 낮음을 알 수 있다.
Air pollution problem in Seoul metropolitan area has been significant issue for quite long time. To increase atmospheric air quality in the metropolitan area up to the level of the advanced cities in the world by removing the main air pollution source, Korean government decided to set up a long-term...
Air pollution problem in Seoul metropolitan area has been significant issue for quite long time. To increase atmospheric air quality in the metropolitan area up to the level of the advanced cities in the world by removing the main air pollution source, Korean government decided to set up a long-term plan of the management of specific in-use diesel vehicles. Huge number of the specific in-use diesel vehicles are still running on the streets in the metropolitan area. To manage the emission of the vehicles that could not meet the in-use emission standards, they should be equipped with emission reduction devices, retrofitted with low-emission engine or scrapped in early stage DOC is very popular emission reduction device for a diesel engine due to the high effectiveness in many respects, but the application range of the DOC system to a vehicle is limited because of the emission reduction characteristics of DOCs. Therefore, the reduction efficiency of SOF and air pollutants for DOCs as vehicle specifications should be studied. For the parametric study of the model vehicle, manufacturing year, aspiration type of intake air and displacement volume of the model vehicles were selected to estimate the effect of the vehicle specifications on the reduction of the emission of the model vehicle. The test procedure applied to this study is on "The Special Act to Improve Metropolitan Air Quality". To analyze SOF, filters have been extracted with Dichloromethane 300㎖ and Soxhlet in 60℃ for 24 hours and the extracted filters have been weighed after 24 hours soaking under the constant temperature and humidity. From the estimation of SOF by the changed weight of filters, the following conclusions are obtained as follow. 1. The reduction efficiency of CO and THC is very high regardless the change of the operating condition of the model vehicles. 2. The reduction of PM is affected by the amount of SOF in PM, but engine volume and model year are not main factors to deterioration of DOC performance. 3. The exhaust gas temperature of EGR equipped vehicle is lower than that of non-EGR vehicle. The lower temperature delays the activation time of DOC and decreases the reduction efficiency of PM and SOF. 4. For the model vehicle with turbocharger, the oxidation is very limited and the reduction of PM is low due to the low SOF in PM.
Air pollution problem in Seoul metropolitan area has been significant issue for quite long time. To increase atmospheric air quality in the metropolitan area up to the level of the advanced cities in the world by removing the main air pollution source, Korean government decided to set up a long-term plan of the management of specific in-use diesel vehicles. Huge number of the specific in-use diesel vehicles are still running on the streets in the metropolitan area. To manage the emission of the vehicles that could not meet the in-use emission standards, they should be equipped with emission reduction devices, retrofitted with low-emission engine or scrapped in early stage DOC is very popular emission reduction device for a diesel engine due to the high effectiveness in many respects, but the application range of the DOC system to a vehicle is limited because of the emission reduction characteristics of DOCs. Therefore, the reduction efficiency of SOF and air pollutants for DOCs as vehicle specifications should be studied. For the parametric study of the model vehicle, manufacturing year, aspiration type of intake air and displacement volume of the model vehicles were selected to estimate the effect of the vehicle specifications on the reduction of the emission of the model vehicle. The test procedure applied to this study is on "The Special Act to Improve Metropolitan Air Quality". To analyze SOF, filters have been extracted with Dichloromethane 300㎖ and Soxhlet in 60℃ for 24 hours and the extracted filters have been weighed after 24 hours soaking under the constant temperature and humidity. From the estimation of SOF by the changed weight of filters, the following conclusions are obtained as follow. 1. The reduction efficiency of CO and THC is very high regardless the change of the operating condition of the model vehicles. 2. The reduction of PM is affected by the amount of SOF in PM, but engine volume and model year are not main factors to deterioration of DOC performance. 3. The exhaust gas temperature of EGR equipped vehicle is lower than that of non-EGR vehicle. The lower temperature delays the activation time of DOC and decreases the reduction efficiency of PM and SOF. 4. For the model vehicle with turbocharger, the oxidation is very limited and the reduction of PM is low due to the low SOF in PM.
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