초록 ▼

본 과제에서는 차량 탑재형 자동차 배출가스 분석기 (이하 PEMS) 개발을 위한 연구를 수행하였다. 차량 탑재형은 연구실용 장비와는 달리 저전력, 내진동, 운반 및 설치의 용이성이 요구되는 장비이다. PEMS는 FID(수소 이온화법), NDIR(비분산 적외선법), CLD(화학 발광법), 배출가스 유량계 등으로 구성된다. 각 분석기에서 측정된 값은 배출가스 유량을 곱하여 중량으로 환산된다.
본 2단계 연구에서는, FID를 위한 수소버너, 이온전극, 수소저장합금, 이온전류 증폭회로, 압력조정기 등과, NDIR을 위한 광학 측정실,

본 과제에서는 차량 탑재형 자동차 배출가스 분석기 (이하 PEMS) 개발을 위한 연구를 수행하였다. 차량 탑재형은 연구실용 장비와는 달리 저전력, 내진동, 운반 및 설치의 용이성이 요구되는 장비이다. PEMS는 FID(수소 이온화법), NDIR(비분산 적외선법), CLD(화학 발광법), 배출가스 유량계 등으로 구성된다. 각 분석기에서 측정된 값은 배출가스 유량을 곱하여 중량으로 환산된다.
본 2단계 연구에서는, FID를 위한 수소버너, 이온전극, 수소저장합금, 이온전류 증폭회로, 압력조정기 등과, NDIR을 위한 광학 측정실, 신호처리회로 등과, CLD를 위한 오존 발생기, 화학반응실 등과, 배기가스 유량계를 위한 Diamond 프로브, LFE를 이용한 유량보정벤치 등을 설계하고 제작하였으며 성능을 검증하였다.
시료전처리 장치, 차량 데이터 기록장치 및 소프트웨어 등을 개발하였으며, 레이져 도플러미터 (차속계), 엔진속도계 등과 함께 시스템 Integration을 수행하였다. 시스템의 기본 성능 확인을 위하여 각 분석기의 선형성, 영점 편차, 스팬 편차 등을 측정하였다. 연구 중, 정밀한 가스분할기(Gas Divider)를 개발하는 성과도 거두었다.
본 2단계 사업에서는 휘발유 차량용 PEMS 시스템을 개발하였으며, 3단계에서의 경유 차량용 PEMS 시스템을 개발할 수 있는 기반을 마련하였다.

Abstract ▼

PEMS (Portable Emissions Measurement System) has been developed and can be used for the control of air pollution in metro urban areas. It can be used for the purpose of In-Use control of mobile source. The system can be installed inside the car and enables us to measure the vehicle exhaust emissions

PEMS (Portable Emissions Measurement System) has been developed and can be used for the control of air pollution in metro urban areas. It can be used for the purpose of In-Use control of mobile source. The system can be installed inside the car and enables us to measure the vehicle exhaust emissions on-road conditions and to take the real-world value.
In this research, PEMS for the gasoline vehicle has been tried to develop. It is very important to develop the system to have a capability of low-power-consumption, to be vibration-resistant, and to be easy installed in the vehicle, For the system, the key parts and full systems of FID, NDIR, and CLD have been tried to develop.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 보고서 초록 ...3
• 요약문 ...4
• SUMMARY ...5
• CONTENT ...6
• 목차 ...7
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...8
• 1.1 연구 개발의 목적 및 필요성...8
• 1.2 연구 개발의 범위...12
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...13
• 2.1 국외 기술 동향...13
• 2.2 국내 기술 동향...14
• 2.3 국내외 유사기술과의 차별성...15
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...16
• 3.1 연구 개발의 목표...16
• 3.1.1 최종목표 ...16
• 3.1.2 2단계 연구개발의 목표 ...16
• 3.1.3 평가의 착안점 및 기준 ...17
• 3.2 연구 개발의 내용...18
• 3.2.1 연구의 범위 및 연구수행방법...18
• 3.2.2 휘발유 차량용 PEMS의 개발...19
• 가. FID의 개발...19
• 나. NDIR의 개발...46
• 다. CLD의 개발...51
• 라. 엔진 실험 결과...57
• 마. 차량에서의 실시간 PM 측정 결과...73
• 3.2.3 배기유량계의 개발...83
• 가. 연구 내용 및 범위...83
• 나. Annular Bar 유량계 및 검정 장치 제작...84
• 다. Annular Bar 유량계: Cold flow 검정 결과 및 검토...100
• 라. Annular Bar 유량계 고온가스 유량 검정 결과 및 검토...104
• 제 4 장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도...113
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...114
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...115
• 제 7 장 참고문헌...116