세계적으로 환경 규제정책이 강화되면서 자동차의 일산화질소(NO)와 이산화질소(NO2)를 저감시키는 디젤 엔진용 배기가스 후처리 장치는 자동차의 필수부품이 됐다. 이를 위해 보쉬가 개발한 선택환원촉매장치(SCR:Selective Catalytic Reduction)는 질소산화물(NOx)에 대한 규제를 만족시키며 동시에 연료소모율 저감에 효과적이다.
이 장치는 산소와 반응하는 일반적인 자동차용 촉매저감장치와는 달리 배기가스 내의 질소산화물만을 선택적으로 저감하는 촉매장치다. 제철소 등의 일반 산업체에서 질소산화물 저감에 이미 안정적으로 사용돼온 기술이기도 하다.
SCR는 촉매로 사용되는 요소를 가수분해해 암모니아(NH3)로 변환한 뒤 암모니아가 질소산화물과 선택 반응해 배기가스를 정화시키는 원리다. 특히 SCR로 유입되는 질소산화물 양이 센서에 의해 DCU에 전달되면 DCU는 SCR 내부에서 소모되는 암모니아 양을 계산하는 등 정확한 양과 시간이 전자적으로 제어된다.
미국 EPA에서 발표한 2010년 배출가스 규제(Tier2 Bin5)의 질소산화물 배출량은 0.07g/mi다. 이는 유럽의 규제(EURO5) 0.18g/㎞보다 기술적으로 세 배 이상 엄격한 수준이다. 이는 현재 디젤엔진의 전처리 기술만으로는 달성하기 어려워 SCR 등의 후처리 기술이 적용돼야 한다.
이 같은 북미의 강화된 자동차 배출가스 규제에 대응하기 위해 북미 시장 진입을 노리는 디젤 승용차와 경화물차에 SCR를 장착하는 작업이 활발히 진행 중이다. 다임러와 BMW는 지난해에 이어 올해도 SCR를 적용해 규제치를 만족시키는 차량을 공개했다. 현재 국내 완성차 업체에서도 미국시장 진입을 위해 동일한 SCR를 적용한 차량을 개발하고 있다.
윤대원기자 yun1972@etnews.co.kr
