후처리 기술(After Treatment Technology)

배기규제가 강화됨에 따라 엔진내부에서의 유해가스 저감기술만으로는 규제를 만족하기에는 한계가 있어 후처리기술 적용이 불가피해 졌다. ∙가솔린엔진의 경우 CO, HC, NOx를 동시에 저감시키는 “삼원촉매기술”이 현재 사용되고 있으나 더욱 엄격하여진 미국의 ULEV 규제를 만족하기에 어려움이 있어 단기적인 과도기기술로 “예열촉매기술”이 채용될 전망이나 장기적으로는 희박 연소식 엔진에 “Lean NOx 촉매”를 채용할 전망이다. ∙디젤엔진의 경우 입자상물질(PM)과 NOx 배출이 많아 이의 저감기술이 우선적으로 필요하며, PM 대책으로 매연여과장치(DPF Trap)가 연구되고 있으며 NOx는 가솔린의 경우와 마찬가지로 Lean NOx 촉매가 개발되면 채용될 전망이다. 1 삼원촉매(Three Way Catalyst; TWC) 1.1 시스템 및 작동원리 CO와 HC를 산화반응으로 저감시키는 산화촉매(oxidation catalyst)가 초기에 사용되었으나 현재는 NOx까지 동시에 80%이상 저감시키는 삼원촉매가 사용되고 있다. 그림1 삼원촉매 전환효율 ∙그림1에서 보듯이 공연비가 희박한 영역에서는 CO와 HC 저감율은 90% 이상이나 반면 NOx 저감율은 급격하게 저하한다. 한편 공연비가 농후한 영역에서는 NOx 저감율은 90%수준이나 CO와 HC 저감율은 낮아짐을 알 수 있다. 즉 삼원촉매는 λ>1과 λ<1영역에서 CO, HC와 NOx 저감성능이 서로 반대되며 이들 3성분을 동시에 저감시키기 위해서는 엔진에 공급되는 공기연료비가 이론공연비(stoichiometric)로 공급하여야 함을 알 수 있다.