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차량용 NOx 센서와 용도

전문가 제언: ○ 전 세계적인 지구환경 문제로 자동차 분야에 있어서도 연비개선과 CO₂배출량 감소를 위해 친환경적인 기술개발이 활발하게 진행되고 있다. 이와 같은 기술 중 희박연소 기술이 있다. 희박연소에선 직접 배출되는 NOX 양은 감소되지만 3원 촉매로는 NOX를 효과적으로 제거할 수 없다.

○ 따라서 배출된 NOX를 제거하기 위해 NOX 흡장환원촉매 방식의 배출가스 정화시스템이 개발되었다. 디젤엔진차에 있어서도 배출가스 규제가 강화되어 NOX 흡장환원촉매나 선택환원(요소 SCR)촉매 등에 의한 NOX 정화시스템이 일부 생산되고 있다. 이 시스템에선 배기가스의 NOX 농도를 감시하여 촉매의 재생과 NOX 정화효율을 제어해야 한다.

○ 따라서 자동차에 직접 탑재하여 NOX 농도를 정확하고 빠르게 측정할 수 있는 센서가 요구되었고 이런 요구에 따라 신 개념의 지르코니아 센서가 개발되었다.

○ 이 센서를 활용한 NOX 흡장환원촉매와 선택환원촉매, 두 시스템은 NOX 농도를 실시간으로 측정하고, NOX 배출가스 처리시스템의 고장을 진단하는 효과가 있다. 이 시스템들은 유럽에서는 이미 실용화를 시작했고 미국과 일본에서도 실용화를 위한 검토 단계이다.

○ 우리나라도 환경문제 대응은 물론이고 수출산업으로서의 자동차 산업의 경쟁력을 감안하면 고효율의 NOX 센서의 개발과 자동차에의 확대 적용은 필수적이다. 초기 시동 운전을 포함한 넓은 연소영역에서의 효율적인 정화능력과 재생능력 그리고 내구성과 가격경쟁력을 갖춘 촉매와 센서의 개발이 확대되어야 할 것으로 생각된다.

저자: Yuichi Sasaki
자료유형: 학술정보