요수소 화학식 SCR시스템 알아보자

SCR시스템을 확인해보고 디젤차(경유자동차)에 요소수가 필요한 이유와 요소수 사용에 대해 알아보자.

목차

1. SCR시스템이란 무엇인가?

 

 SCR(Selecitve Cataytic Reduction) 디젤 차량의 매연에는 다량의 질소산화물(NOx)이 배출된다. 연료사용량이 많은 화물차 같은 경우는 상당히 많은 양의 매연이 배출하여 대기환경문제여 영향을 미친다. 여기서 질소산화물(NOx)을 제거해야 되는데, 촉매 환원제를 첨가하여 질소산화물(NOx)을 질소와 산소로 환원시킨다.

이걸 화학식으로 풀어보면

4NO + 4NH3 + O2   ------->SCR(촉매환원제)--------> 4N2 + 6 H2 O

쉽게 말해 배출되는 배출가스가 촉매작용을 통해 공기 중에 산소와 반응하여 환경에 무해한 질소(N)와 물(H2O)이 발생한다. 2015년부터는 국내 디젤 신차 적용으로 배출가스 저감장치 사용을 의무화하였고, 장치에 사용되는 촉매 환원제가 요소수이다.

쉽게 얘기하면,
요소수를 통해 대기오염물질을 저감시킨다는 얘기다.

2. 요소수란 무엇인가?

 선박, 발전소, 소각장, 산업플렌트쪽에 사용하는 대표적인 촉매 환원제는 Nano Titanium Dioxide이다. 촉매 효율이 뛰어나 많이 사용하는데 분진으로 돼있어서 차량에 사용하는데 어려움이 있다. 그래서 차량에 사용 가능한 용액 형태로 나온 것이 ”요소수“이다.

 67.5% 정제수와 32.5% 요소(CO(NH2)2)로 구성되어 있으며 디젤엔진에서 배출되는 질소화합물을 질소, 이산화탄소, 물로 배출한다.

이걸 요소수 화학식으로 풀어보면

4NO + 2CO(NH2)2 + O2 ---------> 4N2 + 2CO2 + 4 H2 O

3. 요소수 제조? 사용? 운전제한기능?

 요소수 제조는 다른 화학생산품중에 간단한 공정을 거쳐 제조된다. 요소(CO(NH2) 2)와 물을 일정 비율로 혼합하는 공정. 간단한 공정이기 때문에 국내뿐만 아니라 전 세계적으로 제조기술을 가지고 있으며, 일반인도 공정만 알면 쉽게 제조 가능하다.
하지만, 차량에 사용되는 요소수같은 경우는 장치 손상에 관여하는 이물질이 없이 깨끗한 필터 작업과 정재 작업이 필요하기 때문에 더 많은 공정이 필요하다. 그렇기 때문에 만들기는 쉬운데 만들지 않는 일이 발생하였고, 가격경쟁력이 낮은 이 제품에 투자한 국내 회사는 많지 않다.

간단히 말해,

만들기는 간단한데, 만들지 않는 요소수이다.

 요소수사용으로는 차량마다 조금씩 차이가 있겠지만 요소수는 1년에 1번 넣거나 10,000~15,000km마다 보충을 해주는 것이 좋다. 요소수가 부족하면 계기판에 ”Adblue “라는 경고등이 뜬다. 또 하나의 방법으로는 경고등이 떴을 때 10리터 정도 충전해주면 좋다.

요소수가 없으면 운전제한기능?

SCR시스템이 고장난 상황, 요소수가 거의 없거나 없는 상황 이러한 경우 운전 제한 기능 동작 법규가 있다.

환경부법규로 등제된 법규에는

자동차 제작자는 4가지 운전 제한 기능 중 하나를 선택해서 설계하여야 한다.

1. 일정 기간 후 엔진 재시동 불가
2.  연로 재충전 후 시동불가
3. 연료 충전 불가
4.  출력 제한 불가

그렇기 때문에 요소수가 없으면 시동이 안 걸리는 일이 발생하여 운전이 불가해 진다.
안전상의 이유로 이렇게 운전 제한 기능을 두었다. 자세한 사항은 환경부 법령. 정책에서 확인할 수 있다.

4. 요소수 대란?

 위에서 말한 바와 같이 요소수 제조는 경쟁력이 없기 때문에 우리나라에 생산하는 곳이 드물다. 이러한 이유로 대부분의 차량용 요소수는 수입에 의존하여 사용해왔다. 주 수입 국가는 중국이다.
 요소수는 석탄원료에서 암모니아를 추출해서 요소를 만들고 이것을 정제수와 혼합하여 제조해 왔다. 하지만, 현재 호주는 중국에 석탄 공급을 제한하며, 중국의 생산량이 크게 감소하였다. 이러한 이유로 중국은 자국에서 쓸 양도 부족하여 수출을 많이 중단한 상태이다.

그러면 우리가 생산하면 되는 것 아닌가?

  현재 우리나라는 요소수 생산하는 공장이 많지 않다. 많은 요소수를 충당하기 위해서는 새로운 공정을 설비하고 관련법들도 재정해야 할 가능성이 크다. 또한, 물량이 제조 가능한다 해도 많은 가격 상승을 동반하게 된다. 이러한 이유 때문에 현재로서는 최대한 많이 사들여서 대책이 나오기 전에 품귀현상이 발생하는 것이다.

 

5. 디젤 차량에만 SCR 적용하는 이유

 휘발유 차에 비해 경유차는 대기오염에 더 안 좋은 영향을 끼친다.

 휘발유와 경유의 연소온도가 다르다. 경유차량 같은 경우 연소온도가 높은데, 이는 대기 중에 있는 질소가스와 산소가 만나 질소산화물(NOx)이 발생한다. 경유차는 이 연소온도 때문에 질소산화물(NOx) 배출이 높아 의무적인 SCR시스템 도입이 이루어진 것이다.

 특히 노후 경유차의 경우 오염물질 배출이 심각하여, 연식이 오래된 경유차량 같은 경우 의무적인 폐차를 하게 되었다.

대기환경을 좋게 하기 위해서 설치한 SCR시스템

• SCR에 필요한 요소수
• 요소수 제조에 필요한 석탄
• 대기환경을 안 좋게 하는 석탄 사용

 운전면허 착한 마일리지 신청 / 서약서

 속도위반 실시간 조회 / 단속 기준 / 과태료

주정차단속문자알림서비스 지역별 문자 신청방법은?

어떠한 것이 좋은 선택이고, 바른 선택이며, 환경적으로 맞는 것인지는 많은 연구와 우리의 관심이 필요한 것 같다.

이상 SCR시스템과 디젤 차량에 필요한 요소수, 요소수 대란, SCR이 필요한 이유에 대해 알아보았다.