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디젤엔진의 후처리 방법
디젤엔진의 주요 배출가스 성분은 HC,NOx,그리고 PM(Particulate Matter:입자상물질)입니다. 입자상물질은 디젤엔진 특유의 것으로 그 구성 성분을 살펴보면,아래 그림과 같습니다. 그림의 내용 중에 SOx는 연료 중에 있는 유황성분에 의해 생성된 Mist형태의 것을 말합니다. 가용성 유기분인 SOF에는 다환방향족성분인 PAH도 포함되어 있습니다.
지금까지 디젤엔진의 배출가스는 엔진의 연소기술에만 의존하였습니다만, 이제는 한계에 도달하였기 때문에 가솔린엔진에서와 같이 후처리장치를 통한 NOx와 PM의 정화를 위해 많은 연구가 수행되고 있습니다. 그러나 가솔린엔진에서와 같은 삼원촉매는 디젤엔진의 경우에는 디젤엔진의 연소특성 때문에 사용할 수 없습니다.디젤엔진의 배기가스에는 산소가 다량 존재하는 반면에 NOx의 환원제인 탄화수소(HC)는 매우 소량이 존재하기 때문에 삼원촉매가 제 역할을 할 수 없기 때문입니다.
디젤엔진에서의 NOx저감촉매는 De-NOx catalyst라고 하는데 이것은 구리나 지오라이트(Geolite)계열의 base-metal을 사용하는 것으로 NO의 직접분해법에 해당합니다. 이외에 배기가스 중에 소량의 탄화수소나 암모니아를 추가적으로 공급하는 NO선택환원분해법이 검토되고 있지만 아직 NOx의 저감율이 낮아서 실용화되기까지에는 많은 연구가 필요한 실정입니다.
PM에 있어서는 흑연과 SOF를 특별한 구조를 가지는 세라믹필터 등에 일정 수준까지 포집하였다가 전기히터(Heater)나 버너(Burner)로 필터 내에 축적된 PM을 연소시켜 재생(Regeneration)하는 디젤입자상물질필터(Diesel Particulate Filter:DPF)가 연구되고 있습니다. 포집된 PM을 연소시키려면 섭씨600~700도의 고온이 필요하므로 이런 고온에서도 잘 견딜 수 있는 내열성이 좋은 필터의 재질에 대한 연구도 필요한 실정입니다.
향후, 원유가의 상승이나 CO2규제(연비규제)의 강화로 디젤엔진자동차의 수요가 많아질 가능성이 많습니다. 하지만 전세계적인 환경보존의 물결은 배출가스규제를 날로 강화시키고 있기 때문에 디젤엔진자동차의 장래는 NOx와 PM의 저감기술에 달려 있습니다. 물론 이런 강화된 규제를 만족시키기 위해서는 엔진자체에서 생성되는 유해물질의 양을 줄이기 위한 엔진기술의 발달도 필수적이지만 거기에 더하여 보다 정화효율이 좋고 신뢰성 있는 후처리장치의 개발도 중요합니다. | 
