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디젤엔진의 새로운 기술

전문가 제언: ○ 자동차에서 배출되는 유해가스의 종류는 매우 다양하며, 그 중에서 가장 대표적인 배출 가스로는 탄화수소(HC), 질소산화물(NOx), 일산화탄소(CO)와 이산화탄소(CO2), 그리고 미세먼지(PM)를 들 수 있다. 이들 배출물은 인체에 직접적인 영향을 미칠 뿐만 아니라 오존(O3)의 발생과 지구온난화 등 심각한 환경변화를 초래하여 지구 환경보호에 큰 위협이 되고 있다.

○ 자동차의 배기가스를 줄이기 위한 저공해 내연기관에 대한 연구가 계속 이루어져 왔으며, 그 결과 고압축비와 전자제어 직접분사식의 적용으로 배기가스의 공해를 상당부분 감소하는 데 성공하였다. 디젤엔진은 가솔린엔진보다 연료효율이 높고 일산화탄소와 탄화수소의 배출량이 적지만 소음이 크고 질소산화물과 미세먼지의 발생량이 높아 대기오염을 악화시킨다는 우려 때문에 상용차에는 적용되어 왔지만 승용차에 탑재하는 과정에는 여러 가지 어려움을 극복해야만 했다.

○ 그러나 최근에 개발된 디젤엔진 고압연료분사장치인 Common Rail Direct Injection System의 적용과 배기가스 정화장치인 Catalytic Converter의 개선, 배기가스 재순환장치인 EGR, 그리고 여과장치인 DPF의 적용으로 디젤엔진의 성능이 크게 개선되어 승용차에 탑재가 가능한 수준까지 도달하였다.

○ 오랜 기간 연구가 진행되어온 HCCI기술은 현실적으로 고부하에 적용하는 것은 어려우므로 배기온도가 낮고 후처리의 정화율이 저하되는 부분부하에만 한정적으로 사용하고, 고부하와 무부하에 가까운 저부하에서는 통상의 디젤연소에 의한 두 가지 모드 운전이 효과적일 것으로 생각된다.

○ 승용차에 디젤엔진을 장착하는 비율은 계속 증가하고 있으며, 서유럽의 경우 2008년에는 50%에 근접하고 있다. 국내에서도 디젤엔진을 장착한 SUV(Sports Utility Vehicle)의 시판과 디젤승용차의 개발로 디젤엔진의 수요가 급증하고 있으며, 강화되는 대기환경보전법의 배기가스 규제를 만족시킬 수 있는 저공해 디젤엔진의 개발에 주력하고 있다.

저자: Hideyuki Ogawa
자료유형: 학술정보