초록 ▼

최종목표
■ 대형 경유차량의 실도로 주행 시, 배출가스 및 PM 측정이 가능한 PEMS 개발
- 북미 연방규정(CFR), Subpart J의 「필드테스트와 PEMS에 규정한 표준프로토콜에 적합한 HDD PEMS 개발
- 최근 미국 PEMS 장비 규격 및 시험 절차 등의 변경에 따른 보완
- HDD용 PEMS에 NMHC(Non-Methane Hydro Carbon) HFID 개발
- Heated FID, NDIR, Heated CLD 성능 개선 및 상업화 완료 연구
- 유럽 규정을 만족하는 차량 탑재용

최종목표
■ 대형 경유차량의 실도로 주행 시, 배출가스 및 PM 측정이 가능한 PEMS 개발
- 북미 연방규정(CFR), Subpart J의 「필드테스트와 PEMS에 규정한 표준프로토콜에 적합한 HDD PEMS 개발
- 최근 미국 PEMS 장비 규격 및 시험 절차 등의 변경에 따른 보완
- HDD용 PEMS에 NMHC(Non-Methane Hydro Carbon) HFID 개발
- Heated FID, NDIR, Heated CLD 성능 개선 및 상업화 완료 연구
- 유럽 규정을 만족하는 차량 탑재용 PPFS 및 MSS의 개발

■ 대형 경유차량의 실도로 주행 시, 배출되는 배출가스 및 PM 분석 연구
- 유럽 MAW법에 따른 데이터 분석 연구
- 실도로 주행 시 측정된 데이터를 이용한, CO2 window에 의한 이동평균 데이터 분석
- 대형 PEMS의 실용화를 위한 연속 신뢰성, 내구성 확보 연구

개발내용 및 결과
■ CFR 표준규격에 적합한 HDD PEMS 개발
- 북미 연방규정(CFR), Subpart J의 Sec. 1065.910과 1065.915 규격에 적합한 대형 경유 차량탑재용 PEMS의 하드웨어 및 소프트웨어의 개발을 달성하였음.

■ HDD용 PEMS에 적합한, Methane Cutter를 적용한 NMHC-HFID를 개발하였음.
- Repeatability ： ±0.5% FS 이내
- Zero Drift ： ±1.0% FS 이내
- Span Drift ： ±1.0% FS/24h(THC), ±0.5% FS(CH4) 이내
- Linearity : ± 1.0% FS 이내
- Response Time(T90) : 3.0초 이내

■ PM 측정을 위한 PPFS 및 MSS을 개발하였음.
- 유럽 규정에 대비한 PPFS를 제작하고 그 성능을 평가 분석함.
- Black Carbon의 Density를 실시간 측정하기 위하여 광음향법을 이용한 MSS를 개발하였음. White PM의 Density를 측정하기 위한 레이저 광산란법을 개발하여 적용하였음.
- Black Carbon과 White PM의 Density를 보정하기 위한 이론적인 방법을 정립하기 위한 연구를 수행하였음.
- Resolution 1/㎍/m³, Detection Limit ≤10㎍g/m³, 측정범위: 0 ~ 50 mg/m³ 를 달성하였음.

■ 유럽 MAW법에 따른 데이터 분석 연구
- 이동평균창(MAW)법의 데이터 처리 연구를 수행하였음.
- 실도로 주행 시 측정된 데이터를 이용하여, CO2 원도에 의한 배출가스 이동평균 데이터를 구하고 실도로 주행 시의 데이터를 분석하였음.

■ HDD용 PEMS의 실용화를 위한 연속 신뢰성, 내구성 확보 연구
- 엔진동력계에서의 디젤 엔진 반복 실험을 통한 대형 PEMS의 신뢰성, 내구성 확보를 위한 연구를 수행하였으며, 실차 운행을 통하여 여러 가지 부수적인 문제점들을 해결하였음.

개발기술의 특징•장점
■ 미국 Sensors사, 일본 Horiba사 다음으로 HDD용 PEMS를 세계에서 세 번째로 개발하였음.

■ 특히, 광음향법과 광산란법을 이용한 HDD PEMS용 PM 측정장비를 처음으로 개발하였음. 경유차량에서 배출되는 PM 를 Black Carbon과 White PM으로 분리하여 한단계 더 정교하게 중량을 실시간으로 측정할 수 있는 계측장비를 개발하였으며, 이를 보정하기 위한 이론적인 방법을 연구하였음.

기대효과 (기술적 및 경제적 효과)
■ HDD용 P티MS 장비를 개발함으로써, 국내 대형 경유 차량의 결함 확인검사의 활성화에 크게 기여할 것으로 사료됨. 대형 경유 차량의 결함확인검사 제도의 활성화는 대도시의 대기 오염을 저감하는 효과를 발생시킬 것으로 기대함.
■ 특히, 대형 경유 차량에서 가장 중요한 측정 물질인 질소산화물과 입자상물질의 정밀한 실시간 측정이 가능한 기술을 개발함으로써, 개발된 측정장비의 해외 시장 진출도 가능할 것으로 기대됨.

적용분야
■ 대형 경유 차량의 결함확인검사에 적용 가능함
■ 엔진동력계용 배기가스 분석기
■ 연돌 배출가스 분석기

(출처 : 보고서 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 목차 ... 6
• 제1장 서론 ... 7
• 1.1. 연구개발의 중요성 및 필요성 ... 7
• 1.2. 연구개발의 국내·외 현황 ... 10
• 1.3. 연구개발대상 기술의 차별성 ... 19
• 제2장 연구개발의 목표 및 내용 ... 20
• 2.1. 연구의 최종목표 ... 20
• 2.2. 연도별 연구개발의 목표 및 평가방법 ... 20
• 2.3. 연도별 추진체계 ... 21
• 제3장 연구개발 결과 및 활용계획 ... 22
• 3.1. 연구개발의 결과 및 토의 ... 22
• 3.1.1. HDD용 PEMS에 NMHC(Non-Methane Hydro Carbon) HFID 개발 ... 22
• 3.1.2. PEMS의 통합 시스템에 적합한 차량 탑재형 Micro Soot Sensor 개발 ... 25
• 3.1.3. HDD용 PEMS 개발 ... 44
• 3.1.4. HDD PEMS의 실용화를 위한 신뢰성 연구 ... 64
• 3.2. 연구개발 결과 요약 ... 114
• 3.3. 연도별 연구개발의 목표의 달성도 ... 115
• 3.4. 연도별 연구성과 (논문 및 특허 등) ... 116
• 3.5. 관련분야의 기술발전 기여도 ... 117
• 3.6. 연구개발 결과의 활용계획 ... 118
• 제4장 참고문헌 ... 120
• 끝페이지 ... 121