최근 서울의 일부 지역에서는 오존 주의보에 의한 대기 오염의 수치가 발표되고 있어 이의 심각성이 대두되고 있다. 대기오염의 주범은 자동차이며, 자동차에서 주로 많이 배출되는 질소산화물(NOx)과 탄화수소(HC) 및 디젤자동차에서의 입자상 물질(PM: Particulate Matter)등이 대기환경에 미치는 영향이 크므로 이러한 물질의 저감에 대한 요구가 점차 강화되어가고 있다. 특히, 디젤 엔진이 가솔린 엔진에 비해 대기오염의 주원인이라는 편견이 일반적으로 널리 알려져 있지만, 이는 눈에 보이는 Black smoke에 대한 거부반응이 있다는 점이다. 실제로 디젤 엔진의 유해 배출 성분 중에서 NOx는 가솔린과 비슷한 수준이나 HC와 CO성분은 상당히 적게 배출되고 있다. 또한, 디젤 엔진은 연료 경제성 및 지구 온난화의 원인인 CO$_{2}$ 배출이 적다는 장점이 있으므로 디젤 엔진에서 많이 배출되는 성분으로서 입자상 물질(PM) 및 NOx를 줄이는 방안이 요구되고 있다. 이를 저감시키는 방법은 여러가지가 있으나 분사계 측면에서 전자제어식 고압 연료 분사가 요구되고 있으며 이의 개발 필요성에 대해서 논하기로 한다.
미국을 중심으로 HAPs(Hazardous Air Pollutants: 특정대기유해물질)의 유해성이 확인되면서 TRI(Toxics Release Inventory: 유해화학물질 배출공개제도)를 제도화하여 배출 원 관리를 통해 간접적으로 배출량을 줄이는 한편, 직접적으로는 규제 기준을 마련하여 저감 기술개발을 유도하고 있다. 특히 HAPs에 포함된 물질들 가운데 수은은 환경에서 메칠수은으로 변하여 유독성이 한층 높아지고, 먹이 연쇄과정을 통해 농축되어 가장 관리가 시급히 요구되는 물질로 대두되었다. 이에 따라 미국에서는 의회를 중심으로 배출 규제에 대한 일정을 확정하고, 적정한 규제농도가 정해지는 대로 이를 시행할 예정으로 있다. (중략)
자동차 주행 시 엔진회전수가 1,500rpm 이상이고 주행속도가 50km/hr 이상의 조건에서 가속 페달을 밟지 않은 상태로 관성주행(타행주행)을 하면 연료분사량이 "0"이 되고 그에 따라 엔진 배출 $CO_2$ 배출량도 "0"이 된다. 본 연구에서는 고속도로 및 자동차 전용도로에서의 이러한 연료차단(퓨얼컷 fuel-cut) 주행 구간을 찾고 연료차단 기능을 활용하는 경우 그 효과를 평가하였다. 본 시험의 결과 퓨얼컷 주행을 활용하면 약 4~5% 정도의 $CO_2$ 배출량을 줄일 수 있음을 알 수 있었고, 감속의 정도를 도로 상황에 맞게 최적화하는 경우 감소율을 더욱 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다. 추후 본 시험의 결과를 이용하여 도로 내리막 구간에서 연료소모량 및 $CO_2$ 배출량을 저감하면서도 과속으로 인한 사고를 예방하는 방안으로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
대도시 오존농도의 저감을 실현시키기 위한 가장 중요한 과제로 오존의 생성과 관련 있는 전구물질(precursor)에 대한 제어과정이 대두됨에 따라 주요 배출원 중 자동차배출 VOCs에 대한 정확한 총 배출량을 파악하고, VOCs의 각 성분별 배출구성비를 파악하는 것은 오존생성반응을 모사ㆍ예측하고 대기 중 오존 오염을 제어하는데 있어서 필수적이라 하겠다. 그러나 국내에서는 자동차등 이동오염원에 대한 배출실태조사가 이루어지지 않아 배출원 관리에 어려움이 있는 실정이다. (중략)
대기오염물질 배출계수는 국가기환, 연구기관, 학계, 배출사업장, 방지시설 업체 등 수많은 분야에서 실질적으로 활용하고 있는 자료로서 배출원에 대한 배출특성을 직ㆍ간접적으로 파악할 수 있는 대표적 자료이다. 이는 대기오염 방지시설 및 설비의 설계, 오염물질 저감 계획의 수립 등 실질적인 대기 관리정책의 수립과 평가에 필수적으로 이용되고 있다. 그러나, 현재까지의 국내 대기오염 배출원에 대한 배출계수의 개발은 매우 저조한 상태로 미국 및 선진국의 배출계수를 그대로 사용하고 있는 실정이다. (중략)
대기오염물질 배출계수는 국가기관, 연구기관, 학계, 배출사업장, 방지시설 업체 둥 수많은 분야에서 실질적으로 활용하고 있는 자료로서 배출원에 대한 배출특성을 직ㆍ간접적으로 파악할 수 있는 대표적 자료이다. 이는 대기오염 방지시설 및 설비의 설계, 오염물질 저감 계획의 수립 등 실질적인 대기 관리정책의 수립과 평가에 필수적으로 이용되고 있다. 그러나, 현재까지의 국내 대기오염 배출원에 대한 배출계수의 개발은 매우 저조한 상태로 미국 및 선진국의 배출계수를 그대로 사용하고 있는 실정이다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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