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알데히드 농도가 낮은 산업용 요소, 대형화물차 적용 시험에서도 배출허용기준 충족

등록 일자 :2021-11-29 오전 10:00:00 수정 일자 :2021-11-29 오전 11:15:00

 

알데히드 농도가 낮은 산업용 요소, 대형화물차

적용 시험에서도 배출허용기준 충족

 

 추가 시험결과, 5개 배출가스 규제물질 기준 만족

 산업용으로 수입된 양질의 요소도 정제과정을 거치면 바로

차량용으로 활용 가능함을 확인

 

환경부 소속 국립환경과학원(원장 김동진)은 산업용 요소를 차량용 요소수(촉매제) 제조에 활용할 수 있는지에 대해, 낮은 알데히드 농도를 활용한 대형화물차 추가시험에서도 배출가스 기준을 충족하는 결과가 나타났다고 밝혔다.

국립환경과학원
1116일부터 9일 동안 산업용 요소와 차량용 요소를 혼합하여 1차 시험 시료보다 알데히드 농도가 낮은 2종의 시료를 만들었다.

2
종의 시료*를 소형(1)과 대형(3.5)** 2종의 경유 화물차***에 주입하여 오염물질 배출기준을 충족하는지 여부를 분석하였다.

*
요소수 제조업체에서 산업용 요소(중국산)를 차량용과 혼합(2:8)하여 알데히드 농도별(시료10.58mg/kg, 시료14.20mg/kg)2개의 시료 제조

**
대기환경보전법 시행규칙 제7, 별표5 [자동차 등의 종류]

***
배기량 2,500cc 경유 화물차(기아자동차 봉고 3, 2021년식)와 배기량 4,000cc 경유 화물차(현대자동차 마이티, 2021년식)

분석한 결과
, 지난 1112일 발표한 1차 시험 결과와 동일하게 모든 배출가스 규제물질(5) 기준을 충족했고, 경유차 배출기준이 없는 알데히드는 알콜혼합 휘발유차 기준 충족여부를 검토했는데 기준 이내로 나타났다.

또한
, 알데히드의 경우 1톤 화물차(봉고)의 경우에는 증가하였으나, 알데히드 저감이 가능한 산화촉매가 장착된 3.5톤 화물차(마이티)는 두개의 시료 주입시 농도가 모두 감소하는 것으로 나타났다.

< 실 차량 배출가스 검사 결과>

구 분

오염물질 배출량(g/km)

요소수

CO

NOx

HC+NOx

PM

PN

데히드(/km)

허용기준

0.74

0.125

0.215

0.0045

6.E+11

2.51)

1

(봉고1)

차량용(Base)

0.040

0.053

0.075

0.0004

4.E+10

0.535

시료

0.035

0.060

0.082

0.0002

3.E+10

0.652

차량용 대비 증가율(%)

-12.5

13.2

9.3

-

-

21.9

시료

0.039

0.065

0.086

0.0002

2.E+10

0.731

차량용 대비 증가율(%)

-2.5

22.6

14.7

-

-

37.8

2

(봉고2)

차량용(Base)

0.029

0.055

0.075

0.0001

2.E+9

0.458

시료

0.032

0.055

0.075

0.0001

1.E+9

0.580

차량용 대비 증가율(%)

10.3

0

0

-

-

26.6

시료

0.033

0.052

0.072

0.0003

1.E+9

0.574

차량용 대비 증가율(%)

13.8

-5.5

-4.0

-

-

25.3

허용기준

(4.0)*

(0.46)*

(0.16)*

(0.01)*

(6.E+11)*

2.51)

3

(마이티)

차량용(Base)

0.014

(0.024)

0.111

(0.196)

0.112

(0.002)

0.0014

(0.0025)

1.E+11

(2.E+11)

0.731

시료

0.013

(0.023)

0.095

(0.168)

0.096

(0.001)

0.0002

(0.0003)

1.E+11

(2.E+11)

0.602

차량용 대비 증가율(%)

-7.1

-14.4

-14.3

-

-

-17.6

시료

0.013

(0.022)

0.109

(0.191)

0.109

(0.001)

0.0004

(0.0007)

1.E+11

0.633

차량용 대비 증가율(%)

-7.1

-1.8

-2.7

-

-

-13.4

* 차량 3( )는 중·대형 화물차의 기준 단위(g/kWh)로 측정한 값임

한편
, 국립환경과학원은 산업용으로 수입된 요소도 제조기준 항목(18개 항목*)마다 적절한 제어공정을 선택·사용한다면 차량용 요소수 품질기준에 만족하는 제품을 제조할 수 있음을 확인하였다.

*
요소함량, 알데히드, 불용해성 물질 등 18개 항목을 모두 준수해야 함

11
19일 국립환경과학원이 국내 N사가 1113일 중국으로부터 수입한 산업용 요소로 만든 차량용 요소수의 성분을 분석한 결과, 일부 항목이 차량용 요소수의 품질기준을 만족하지 못했으나 국내 요소수 제조업체의 공정처리(이온교환수지 사용 등)를 통해서 불순물을 제거하여 차량용 기준에 맞게 제조가 가능하다는 것을 확인하게 된 것이다.

앞으로 국립환경과학원은 수입되는 산업용 요소에 대해 지속적으로
품질 검사를 신속하게 수행하여 차량용 요소로의 사용 가능성을 확인할 계획이다.

 
김동진 국립환경과학원장은 현재 대한무역투자진흥공사(KOTRA)긴밀한 협력하에 요소 수입 계약 전에 시료를 항공편으로 이송받아 품질을 평가하는 지원체계를 가동 중이며 이를 통해 차량용 요소 공급이 더욱 확대되도록 적극 지원하겠다고 밝혔다.

산업용 요소수 사용시 자동차 배출가스 추가 시험결과


시험개요


(
일정) 11.1623

 (시험 요소수) 알데히드 농도 10.6mg/km(시료 ) , 14.2mg/kg(시료 ) 요소수 각 1

 
(시험모드) 자동차 인증시험방법(WLTC 모드)을 적용

 
(시험차량) 기 시험한 소형 화물차(기아 봉고 2) 외에 대형 화물차(3.5 마이티 1) 차종 추가

(
측정항목) 규제물질(NOx, CO, HC, PM, PN), 알데히드
 

시험결과

구 분

오염물질 배출량(g/km)

요소수

CO

NOx

HC+NOx

PM

PN

데히드(/km)

허용기준

0.74

0.125

0.215

0.0045

6.E+11

2.51)

1

(봉고1)

차량용(Base)

0.040

0.053

0.075

0.0004

4.E+10

0.535

시료

0.035

0.060

0.082

0.0002

3.E+10

0.652

차량용 대비 증가율(%)

-12.5

13.2

9.3

-

-

21.9

시료

0.039

0.065

0.086

0.0002

2.E+10

0.731

차량용 대비 증가율(%)

-2.5

22.6

14.7

-

-

37.8

2

(봉고2)

차량용(Base)

0.029

0.055

0.075

0.0001

2.E+9

0.458

시료

0.032

0.055

0.075

0.0001

1.E+9

0.580

차량용 대비 증가율(%)

10.3

0

0

-

-

26.6

시료

0.033

0.052

0.072

0.0003

1.E+9

0.574

차량용 대비 증가율(%)

13.8

-5.5

-4.0

-

-

25.3

허용기준

(4.0)*

(0.46)*

(0.16)*

(0.01)*

(6.E+11)*

2.51)

3

(마이티)

차량용(Base)

0.014

(0.024)

0.111

(0.196)

0.112

(0.002)

0.0014

(0.0025)

1.E+11

(2.E+11)

0.731

시료

0.013

(0.023)

0.095

(0.168)

0.096

(0.001)

0.0002

(0.0003)

1.E+11

(2.E+11)

0.602

차량용 대비 증가율(%)

-7.1

-14.4

-14.3

-

-

-17.6

시료

0.013

(0.022)

0.109

(0.191)

0.109

(0.001)

0.0004

(0.0007)

1.E+11

0.633

차량용 대비 증가율(%)

-7.1

-1.8

-2.7

-

-

-13.4

* 차량 3( )는 중·대형 화물차의 기준 단위(g/kWh)로 측정한 값임

시험차량

 

시험 차량(봉고)

시험 차량(3.5톤 마이티)

전문용어


촉매 환원을 통해 질소산화물을 질소로 환원시키기
위해 사용되는 표준화된 농도(32.5%)의 요소 수용액으로 요소와 정제수를 혼합하여 제조(어는점 영하 11)

알데히드

카르보닐계 화합물로서 제지
, 접착제 등과 같은 제조공정이나 자동차로부터 직접 배출되며, 요소 표면의 코팅제로도 사용

불용해성물질

요소수에 포함된 불순물로 맴브레인 필터에 걸러진 이후 무게로 측정


 
 질소산화물 환원촉매(SCR, Selective Catalytic Reduction)

경유차 엔진에서 배출되는 질소산화물을 저감하기 위해 요소수를
배기관에 공급하여 질소산화물을 질소(N2)와 물(H2O)로 환원하는 장치

질의
/응답

1. 추가 시험은 1차 평가와 무엇이 차이가 있는지?

추가시험에서는 시험 시료(요소수)를 추가하고 차량도 대형화물(3.5톤 마이티) 차종을 추가하여 평가

2. 소형화물차(봉고)와 대형화물차(마이티)의 시험결과는 어떤지?

두 차량 모두 시험 시료(요소수) 주입시 법정 규제물질은 기준을 만족하였으나, 알데히드 배출 농도는 소형화물차(봉고)는 증가한 반면, 대형화물차(마이티)는 증가하지 않음

 이는 대형화물차(마이티)에 부착되어 있는 알데히드를 저감할 수 있는 산화촉매에 의한 영향으로 판단됨

3. 산업용 요소는 바로 차량용으로 전환이 가능한지?

산업용 요소의 성분 농도에 따라 사용 가능성이 달라짐
제조공정 에서 적정하게 처리하거나 차량용 요소와의 혼합 등을 통해 현행 촉매제 제조기준을 만족할 경우 사용 가능

[ 오홍기 기자 ]

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