NOx배출에 대한 바이오디젤의 연소영향과 NOx 저감기술

전문가 제언

○ 기후변화 대응정책으로 디젤승용차 점유율이 크게 증가하고 있으나(세계평균 2005, 17.7→2015, 28.3%, 한국은 32→50%) 바이오디젤 자동차의 보급이 저조한(2010/2020 :미국 0.9/1.5, EU 5.1/8.5, 캐나다 0.7/ 1.6, 브라질 4.0/4.6%) 것은 원료수급과 많은 NOx배출의 문제 때문이다.

○ 바이오디젤(BD)에는 약 11%(wt)의 산소가 함유되어 있어 거의 완전연소로 CO, HC, PM, SOx, PAHs, O3은 디젤보다 적게 배출되지만 고온연소에 의한 thermal NOx와 미연소 HC에 의한 prompt NOx가 디젤보다 약 10% 많이 배출된다. 소량의 prompt NOx도 꼭 고려해야 한다.

○ 2000년부터 디젤차는 PM, CO, THC와 NOx를 동시에 저감할 수 있는 클린 디젤엔진개발이 시작되어 초고압 다단분사, HCCI, PCCI, 2단EGR, VGT 등 연소시스템 개선과 희박 NOx 트랩 등 후처리장치의 개선기술이 경쟁적으로 이루어지고 있다. 미국은 2010년에 PM과 NOx를 90% 이상 동시에 저감할 수 있는 NTDE를 완료하였으며 한국도 현재 거의 완성단계에 이를 정도로 기술이 향상되어 있다.

○ 원문은 BD의 점도, 밀도, 체적압축계수, 세탄가, 요오드가, 단열화염온도 등 물리화학적 성분과 연소상태(분사압력과 분사시기, 착화지연 등)에 의한 NOx생성 메커니즘과 배출영향 및 연소전후의 NOx 저감기술을 상세하게 검토하고 많은 자료(표와 그림)를 제시하고 있어 많은 도움이 될 것이다.

○ BD은 혼합률이 증가할수록 대체로 환경성이 증가한다. 우리나라는 2012년부터 BD 2% 혼합을 의무화해서 폐식용유와 동물유지 등의 재활용량은 증가할 것이나 BD2는 너무 낮기 때문에 PM, THC 등 환경문제와 CO2 저감에 거의 도움을 주지 못하므로 BD20 이상의 생산을 장려하기 위한 제도의 검토가 필요하다.

○ BD용 경차는 플러그인 하이브리드, 전기자동차, 수소연료 전지자동차 등과 경쟁적이므로 한계가 있다. BD는 고부하차(HD)에 유리하므로 BD20 이상을 사용하는 바이오디젤 HD개발에 특성을 두는 것이 바람직하다.

저자

S.M Palash, M.A Kalam, M.Mofijur

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

환경·건설

연도

2013

권(호)

23

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

환경·건설

페이지

473~490

분석자

박*서

분석물

• NOx배출에 대한 바이오디젤의 연소영향과 NOx 저감기술.pdf [353,525 byte]

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