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FAME 연료 디젤엔진의 기술개발

전문가 제언: ○ 바이오디젤연료란 동물성 또는 식물성 유지를 알코올과 반응시켜 생성시킨 물질이다. 석유에서 얻어지는 경유와 특성이 거의 같아 디젤엔진의 개조가 거의 불필요하고 기존 주유소 인프라도 그대로 활용할 수 있는 재생 가능한 연료이다. 석유에서 나오는 디젤과 구별하여 일명 식물성 디젤이라고도 불린다.

○ 바이오디젤은 COOH의 지방산구조에 H대신 CH3가 부착된 COOCH3형태를 하고 있으며 산소가 약 19w% 함유되어 있어 석유화학에서 생산되는 석유디젤과는 구별된다. 1895년 Rudolf Diesel박사가 처음 디젤엔진을 발명하고 1900년 파리에서 개최된 국제박람회에서 시범운전을 하였을 대 이미 땅콩기름으로 제조한 바이오 디젤을 사용하였다.

○ 지방산 메틸 에스텔(FAME: Fatty Acid Methyl Esters)의 세계전체의 생산량은 2006년도에 약 600만kL로 2003년도의 180만kL로부터 3년간에 급격히 증가하고 있다. 그 내역은 40%가 독일, 13%가 미국, 10%가 불란서와 이태리로 일본의 생산량은 아직 0.4만kL로 적다.

○ 이 논문에는 FAME로 작동하는 디젤엔진의 배기방출 저감기술을 기술하였다. 일반적으로 FAME의 경우, 배기 중의 질소산화물(NOx)은 경유에의 혼합 율이 증가함에 따라 증가한다. 그러나 미연 탄화수소(HC), 일산화탄소(CO) 및 배기미립자(PM)의 배기농도는 경유보다 감소된다. 단 PM 중의 가용유기성분(SOF: Soluble Organic Fraction)은 배기산화촉매가 장착되지 않을 경우에는 저부하운전시에 증가하기 때문에 전 PM 배출량이 경유보다 높게 된다.

○ FAME는 디젤유와 혼합사용이 가능하나 FAME를 생산하려면 이를 생산하기 위한 농경지가 필요하다. 우리나라는 식량을 생산하기 위한 농경지도 부족한 실정이나 선진외국에서 보여주는 온실가스저감책의 일환으로 가능한 한 화석연료를 대체하는 여러 가지 방안을 강구하여야하며 그런 점에서 이 문헌이 시사하는바가 있다.

저자: Koji Yamane
자료유형: 학술정보