화학반응식
4 NO + 4 NH3 + O2 = 4 N2 + 6 H2 O 6 NO2 + 8 NH3 = 7 N2 + 12 H2 O NO + NO2 + 2NH3 = 2N2 + 3H2 O
기능
선택적 환원 촉매, 이하 SCR은 요소수라고 부르는 암모니아(NH3) 수용액 또는 우레아(NH2(2CO)) 수용액을 배출가스에 분사시켜 촉매 반응을 통해 물(H2O)과 질소(N2)로 변환시키는 장치입니다. 질소산화물(Nox)가 대기중에 그대로 배출되는 산소와 결합하여 초미세먼지로 만들어지기 때문에 이를 줄이기 위한 SCR 장치가 최근 Euor6, Stage V 와 같은 환경규제에 따라 승용차 뿐 아니라 중대형 트럭 및 건설기계, 농기계에도 장착되고 있습니다. SCR은 EGR 적용 엔진과 달리 처음부터 엔진에 공급하는 산소 농도를 높이고 폭발 온도 역시 의도적으로 높입니다. 이렇게 하면 미세먼지를 비롯한 매연 그 자체는 줄어들지만 질소산화물은 매우 많이 나오게 되는데, 이 질소산화물을 중화하는 것이 핵심입니다. 질소산화물을 줄이는 데는 요소수를 쓰는데, 보통 요소를 32.5% 농도로 물에 희석한 것으로 질소 산화물을 환원시키는 역할을 하고, 이것을 반응물질로 배기가스에 뿌려주면 요소수 속의 요소(NH2CONH2)가 질소산화물(NOX)과 반응하여 질소(N2)와 수증기(H2O) 그리고 이산화탄소(CO2)로 바뀌게 되는 것입니다. 만약 요소수 부족 경고등이 떴는데도 요소수를 보충하지 않으면 장기적으로 SCR장치에 문제가 생겨 연비나 출력이 오히려 떨어지게 됩니다. 심지어는 요소수가 거의 없으면 배기 법적 규제에 따라 시동은 걸리지만 출력제한이 걸려 차가 안나가게 하거나 시동이 아예 걸리지 않게 시스템 되있으며, 그렇다고 보충하지 않고 계속 버티면 후처리 장치가 손상될 수 있으며, 이경우 막대한 수리비용이 들어갈 수 있습니다. 그리고 일부 물을 넣으면 된다는 잘못된 정보가 있으나 이런 경우 SCR 후단에 있는 NOx 센서가 요소수 분사를 했는데도 NOx 레벨이 줄어들지 않는 것을 감지하면 또한 경고를 띄우고 출력제한을 걸기 때문에 문제가 생길 수 있으며, 요소수 대신 넣은 물이 수돗물이나 지하수인 경우 수돗물이나 지하수 속의 무기질 등의 이온이 SCR 촉매를 망가뜨릴 수 있고 망가졌을 경우 이 역시 막대한 수리비용이 들어 갈 수 있습니다.
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