์ด ๋ฌธ์„œ์˜ ์›๋ณธ์€ ์™ธ๋ถ€ ์œ„ํ‚ค์—์„œ ๊ฐ€์ ธ์™”์Šต๋‹ˆ๋‹ค.
์งˆ์†Œ์‚ฐํ™”๋ฌผ ํก์žฅ ์ด‰๋งค Lean Nox Trap

1. ๊ฐœ์š”2. ์ƒ์„ธ
2.1. ๋ฌธ์ œ์ 
3. ๊ธฐํƒ€


๋””์ ค์—”์ง„์—์„œ ์งˆ์†Œ์‚ฐํ™”๋ฌผ์„ ์ €๊ฐํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•œ ๊ธฐ์ˆ ์˜ ํ•˜๋‚˜.

1. ๊ฐœ์š”[ํŽธ์ง‘]

์ผ๋ฐ˜์ ์œผ๋กœ ์„ธ๋‹จ๊ธ‰์˜ ๋””์ ค์ฐจ์˜ ๊ฒฝ์šฐ, ์• ๋“œ๋ธ”๋ฃจ(์š”์†Œ์ˆ˜)๋ฅผ ํ™œ์šฉํ•˜๋Š” SCR ์‹œ์Šคํ…œ์€ SCR ์‹œ์Šคํ…œ ์ž์ฒด์˜ ํฌ๊ธฐ ๋ฐ ๋ณต์žก์„ฑ๊ณผ ์š”์†Œ์ˆ˜์˜ ๋ณด์ถฉ ๋ฌธ์ œ ๋•Œ๋ฌธ์— ๊ธฐํ”ผ๋˜๋‚˜[1], ์งˆ์†Œ์‚ฐํ™”๋ฌผ ๋ฌธ์ œ๋ฅผ ์–ด๋–ป๊ฒŒ๋“  ํ•ด๊ฒฐํ•˜๊ธฐ๋Š” ํ•ด์•ผ ํ•œ๋‹ค.

๊ทธ๋ž˜์„œ ๋Œ€์ถฉ ์ ๋‹นํžˆ ์งˆ์†Œ์‚ฐํ™”๋ฌผ์„ ์ €๊ฐํ•˜๋ฉด์„œ ์ž‘์€ ์ฐจ์—์„œ๋„ ์“ธ ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ๊ธฐ์ˆ ๋กœ์„œ ์ œ์‹œ๋œ ๊ฒƒ์ด ๋ฐ”๋กœ LNT.

2. ์ƒ์„ธ[ํŽธ์ง‘]

LNT๋Š” ๋‹จ๋…์œผ๋กœ๋Š” ํฐ ์˜๋ฏธ๋ฅผ ์ฐพ๊ธฐ ํž˜๋“ค๋ฉฐ, EGR๊ณผ ์กฐํ•ฉ๋˜์–ด์•ผ ํšจ๊ณผ๊ฐ€ ๊ทน๋Œ€ํ™”๋œ๋‹ค. ์ด์œ ๋Š” ํ›„์ˆ ํ•  LNT ๊ณผ์ •์„ ๋ณด๋ฉด ์„ค๋ช…์ด ๋œ๋‹ค.

๋Œ€๋žต์ ์ธ ์›๋ฆฌ๋Š” ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™๋‹ค.

1. NOx๋ฅผ ์„ ํƒ์ ์œผ๋กœ ๋ถ™์žก์„ ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ํ•„ํ„ฐ๊ฐ€ ์žˆ๋‹ค.
2. ์ •์ƒ ์—”์ง„ ์—ฐ์†Œ[2], ์งˆ์†Œ์‚ฐํ™”๋ฌผ ๋ฐฐ์ถœ โ†’ ํ•„ํ„ฐ์— ์งˆ์†Œ์‚ฐํ™”๋ฌผ(NOx)์ด ์žกํžŒ(Trap)๋‹ค.
3. ์—ฐ๋ฃŒ๋ฅผ ๊ณผ์ž‰ ๋ถ„์‚ฌํ•˜์—ฌ ํ˜น์€ EGR๋กœ ํšŒ์ˆ˜ํ•œ ๋ฐฐ๊ธฐ๊ฐ€์Šค๋ฅผ ํ™œ์šฉํ•˜์—ฌ ์—”์ง„์„ ๊ฐ€๋™ํ•˜์—ฌ ๋ฐฐ๊ธฐ์— ์‚ฐํ™”๋  ์—ฌ์ง€๊ฐ€ ์žˆ๋Š” ๋ฌผ์งˆ์„ ๋‚จ๊ธด๋‹ค
4. ์ด ์‚ฐํ™”๋  ์—ฌ์ง€๊ฐ€ ์žˆ๋Š” ๋ฌผ์งˆ์ด ํ•„ํ„ฐ์— ์žˆ๋Š” NOx ์™€ ๋ฐ˜์‘ํ•˜์—ฌ ์‚ฐํ™”๋œ๋‹ค. ํ•„ํ„ฐ๋Š” ๋‹ค์‹œ ๊นจ๋—ํ•ด์ง„๋‹ค. Go to 1.

2.1. ๋ฌธ์ œ์ [ํŽธ์ง‘]

์•ž์—์„œ ์ ์–ด ๋†“์€ ๊ฒƒ๋งŒ ๋ณด๋ฉด ๋ฌด์Šจ ์™ธ๊ณ„์ธ ๊ณ ๋ฌธ์˜ ๊ฒฐ์ •์ฒด, ์™„๋ฒฝํ•œ ์—”์ง„์ธ ๊ฒƒ ๊ฐ™์ง€๋งŒ, ํ˜„์‹ค์€ ์‹œ๊ถ์ฐฝ.

1. ๋ฐฐ๊ธฐ๊ฐ€์Šค ์˜จ๋„๊ฐ€ ์˜ฌ๋ผ๊ฐˆ์ˆ˜๋ก ํšจ์œจ์ด ๋–จ์–ด์ง„๋‹ค. ๋”ฐ๋ผ์„œ ์ €๋ฐฐ๊ธฐ๋Ÿ‰ ์—”์ง„์—์„œ๋‚˜ ์“ธ ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค.

2. ์—ฐ๋ฃŒ์˜ ์ถ”๊ฐ€๋ถ„์‚ฌ๊ฐ€ ํ•„์š”ํ•˜๊ธฐ์— ์—ฐ๋น„๊ฐ€ ๊ฐ์†Œํ•œ๋‹ค.

3. EGR ์—†์ด๋Š” ํšจ๊ณผ๋ฅผ ๋ณด๊ธฐ ํž˜๋“ค๋‹ค.

4. ํ™ฉ์‚ฐํ™”๋ฌผ์— ๊ต‰์žฅํžˆ ์ทจ์•ฝํ•˜๋‹ค.[3] ๋Œ€ํ•œ๋ฏผ๊ตญ์—์„œ์•ผ ์„ธ๊ณ„์ ์ธ ์ •์œ ์‚ฌ๋“ค์ด ํƒˆํ™ฉ์ฒ˜๋ฆฌํ•œ ์ข‹์€ ํ’ˆ์งˆ์˜ ๊ฒฝ์œ ๋ฅผ ์“ฐ์ง€๋งŒ[4], ์„ธ๊ณ„์ ์œผ๋กœ๋Š” ๊ฒฝ์œ ์˜ ํ’ˆ์งˆ์„ ๋ณด์žฅ ๋ชป ํ•˜๋Š” ์ง€์—ญ์ด ๊ต‰์žฅํžˆ ๋งŽ๋‹ค.

5. SCR์˜ ์„ฑ๋Šฅ์ด ๋„ˆ๋ฌด ์ข‹๋‹ค(...). ์‹ฌ์ง€์–ด ๊ฐ’๋„ SCR์ด ํ›จ์”ฌ ์‹ธ๊ฒŒ ๋จนํžŒ๋‹ค.

6. ์‚ฌํ›„๊ด€๋ฆฌ๊ฐ€ ์ œ๋Œ€๋กœ ๋˜๋Š” ์ฐจ๋Ÿ‰์ด ๊ฑฐ์˜ ์—†๋‹ค. ์ฆ‰, ์‹ ์ฐจ ์ƒํƒœ์—์„œ๋Š” ํ™˜๊ฒฝ๊ทœ์ œ๋ฅผ ์–ด์ฐŒ ๋„˜๊ฒจ๋„, ์‹œ๊ฐ„์ด ์ง€๋‚˜๋ฉด ๋ถˆ๋Ÿ‰ ์—ฐ๋ฃŒ์˜ ์‚ฌ์šฉ์ด๋‚˜ EGR์˜ ๊ณ ์ฐฉ(์—ด๋ฆผ ๊ณ ์ฐฉ ์‹œ ๋งค์—ฐ๊ณผ๋‹ค. ๋‹ซํž˜ ๊ณ ์ฐฉ์‹œ LNT๊ฐ€ ์ฒ˜๋ฆฌํ• ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ์–‘์„ ๊ฐ€๋ฟํžˆ ๋›ฐ์–ด๋„˜๋Š” NOx ๋ฐœ์ƒ), ์—”์ง„์˜ค์ผ์˜ ์—ฐ์†Œ๋กœ ์ธํ•œ ํ›„์ฒ˜๋ฆฌ ์žฅ์น˜์˜ ์˜ค์—ผ ๋“ฑ์œผ๋กœ ์‹ค์ฐจ๋Ÿ‰์˜ ๊ฒ€์‚ฌ ์‹œ ๋ฌธ์ œ๊ฐ€ ๋‹ค๋ฐœํ•˜๊ฒŒ ๋œ๋‹ค. ์ดˆ์ €์œ ํ™ฉ๊ฒฝ์œ ๋ผ ํ• ์ง€๋ผ๋„ ํ™ฉ์ด 0์€ ์•„๋‹ˆ๊ธฐ์— ์•ฝ๊ฐ„์˜ ํ™ฉ์„ ํฌํ•จํ•˜๋Š”๋ฐ, ์•„๋ž˜์˜ ํƒˆํ™ฉ๊ณผ์ •์„ ๊ฑฐ์ณ์•ผ ํ•œ๋‹ค. ๊ฒฐ๊ตญ ์ด‰๋งค๋Š” ์‹œ๊ฐ„์ด ์ง€๋‚˜๊ฐˆ์ˆ˜๋ก ๋ง‰ํ˜€๊ฐ€๊ฒŒ ๋˜๋ฉฐ, ์—”์ง„์˜ค์ผ์— ํฌํ•จ๋œ ๋งˆ์ฐฐ์ €๊ฐ, ๊ทน์••์šฉ ์ฒจ๊ฐ€์ œ๋“ฑ์œผ๋กœ ์ธํ•ด(ZDDP, ํ™ฉ) ์„ฑ๋Šฅ์ด ์ €ํ•˜๋˜๋Š”๋ฐ ์ด๋กœ ์ธํ•œ ์„ฑ๋Šฅ์ €ํ•˜๋Š” ๋˜๋Œ๋ฆด ๋ฐฉ๋ฒ•์ด ์—†๋‹ค. ๋งŒ์•ฝ ZDDP๊ฐ€ ๋งŽ์ด ํฌํ•จ๋œ ์˜ˆ์ „ ์—”์ง„์˜ค์ผ์ด๋‚˜, ๊ฒฝ์ฃผ์šฉ ์—”์ง„์˜ค์ผ๋“ฑ์— ํ˜นํ•ด์„œ ํ•œ ๋ฒˆ์ด๋ผ๋„ ์‚ฌ์šฉํ–ˆ๋‹ค๊ฐ„... ์‚ฌ์šฉ์ž๊ฐ€ ์—”์ง„์„ ์–ธ์ œ๋‚˜ ์™„๋ฒฝ์— ๊ฐ€๊น๊ฒŒ ๊ด€๋ฆฌํ•˜๊ณ  ๋‹จ ํ•œ ๋ฒˆ์˜ ๋ถˆ๋Ÿ‰์—ฐ๋ฃŒ๋„ ์‚ฌ์šฉํ•˜์ง€ ๋ง์•„์•ผ ํ•˜๋ฉฐ, ๋ชจ๋“  ๊ด€๋ฆฌ๋ฅผ ์™„๋ฒฝํžˆ ํ•˜๋ฉด์„œ๋„ ์ฃผ๊ธฐ์ ์œผ๋กœ LNT์žฅ์น˜๋ฅผ ๊ต์ฒดํ•ด ์ฃผ์–ด์•ผ ํ•  ํ•„์š”์„ฑ์ด ์žˆ๋‹ค. ์ฆ‰ ์ฐจ๋Ÿ‰ ์ œ์กฐ์‹œ์—๋‚˜ ์ •์ƒ์ž‘๋™ํ•˜๋Š” ์žฅ์น˜๋ผ๊ณ  ๋ด๋„ ๋ฌด๋ฐฉํ•˜๋‹ค. DPF๋„ ์ด๋ก ์ ์œผ๋ก  ์žฌ์ƒ์ž‘์—…์„ ํ†ตํ•ด ์ž๊ธฐ์ •ํ™”๋ฅผ ํ•จ์œผ๋กœ ๋ฌธ์ œ๊ฐ€ ์—†์–ด์•ผ ํ•˜์ง€๋งŒ DPF ๋ง‰ํž˜์œผ๋กœ ์ถœ๋ ฅ์ €ํ•˜๋‚˜ DPF๊ฐ€ ํ„ฐ์ ธ ์†Œ์Œ๊ธฐ๋กœ ๋งค์—ฐ์„ ๋ฟœ์–ด๋‚ด๋Š” ์ฐจ๋Ÿ‰ ๋“ฑ์ด ์žˆ์Œ์„ ์ƒ๊ฐํ•ด ๋ณธ๋‹ค๋ฉด NOx ์‹ค์ฐจ ๊ฒ€์‚ฌ๊ฐ€ ์‹ค์‹œ๋œ๋‹ค๋ฉด ์ฐจ๋Ÿ‰ ์†Œ์œ ์ฃผ์—๊ฒŒ ๋˜ํ•˜๋‚˜์˜ ๊ณจ์น˜๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ€ ๋  ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ์ด ๋†ํ›„ํ•˜๋‹ค.

7. DPF๋ฅผ ์žฌ์ƒํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด์„œ ํ›„๋ถ„์‚ฌ๋ฅผ ํ•˜๊ณ , LNT์˜ NOx ์ €๊ฐ์„ ์œ„ํ•ด์„œ ํ›„๋ถ„์‚ฌ๋ฅผ ํ•˜๋ฉฐ, LNT์˜ ํƒˆํ™ฉ์„ ์œ„ํ•ด ๋˜ ๋‹ค์‹œ ํ›„๋ถ„์‚ฌ๋ฅผ ํ•œ๋‹ค. ํƒˆํ™ฉ์„ ๋•๊ธฐ ์œ„ํ•ด ํ›„๋ถ„์‚ฌ๋ฅผ ํ•  ๋•Œ๋Š” ์˜จ๋„๊ฐ€ ๋งค์šฐ ๋†’์•„์ ธ์•ผ ํ•จ์œผ๋กœ(670๋„ ์ด์ƒ) DPF ์žฌ์ƒ์„ ๋‹ค ํ•˜๊ณ  ๋‚˜์„œ๋„ ํ›„๋ถ„์‚ฌ๋ฅผ ๊ณ„์†ํ•œ๋‹ค. ์ด๋กœ ์ธํ•ด ํ›„๋ถ„์‚ฌ๋Ÿ‰์ด ์ง€๋‚˜์น˜๊ฒŒ ๋Š˜์–ด๋‚˜๋Š” ๊ฒฝํ–ฅ์ด ์žˆ๋‹ค. ์—”์ง„์˜ค์ผ ์ฆ๊ฐ€(์—”์ง„์˜ค์ผ์ด ๋Š˜์–ด๋‚˜๋Š” ๊ฒƒ์ด ์•„๋‹Œ, ์—”์ง„์˜ค์ผ์— ๊ฒฝ์œ ๊ฐ€ ์„ž์—ฌ๋“ค์–ด๊ฐ€๋Š” ๊ฒƒ), ์—ฐ๋น„์ €ํ•˜ ๋“ฑ์˜ ๋ฌธ์ œ๊ฐ€ ์ผ์–ด๋‚˜๊ฒŒ ๋œ๋‹ค. ์š”์ฆ˜ ๋””์ ค์ฐจ๋Ÿ‰์˜ ์—”์ง„์˜ค์ผ ์ฆ๊ฐ€ ์ด์Šˆ์™€๋„ ์—ฐ๊ด€์ด ํฐ ๋ถ€๋ถ„์ด๋‹ค.

3. ๊ธฐํƒ€[ํŽธ์ง‘]

์œ ๋กœ N์œผ๋กœ ๋Œ€ํ‘œ๋˜๋Š” ํ™˜๊ฒฝ๊ทœ์ œ๋ฅผ ๋งŒ์กฑ์‹œํ‚ค๊ธฐ ์œ„ํ•ด์„œ ์ ์  ์•„์˜ˆ ์ด ๊ธฐ์ˆ ์„ ํฌ๊ธฐํ•˜๊ณ  SCR๋กœ ๋„˜์–ด๊ฐ€๊ฑฐ๋‚˜, ์•„๋‹ˆ๋ฉด ์ด ๊ธฐ์ˆ ์„ SCR๊ณผ ๊ฐ™์ด ์‚ฌ์šฉํ•˜๋Š” ์ถ”์„ธ๋กœ, ๊ธฐ์ˆ ๊ณ„์˜ ์ฝฉ๋ผ์ธ์ด ๋˜์–ด ๊ฐ€๊ณ  ์žˆ๋‹ค.

ํญ์Šค๋ฐ”๊ฒ์ด ํ„ฐ๋œจ๋ฆฐ ๋””์ ค๊ฒŒ์ดํŠธ์—๋„ LNT ์กฐ์ž‘์ด ํฌํ•จ๋˜์–ด ์žˆ๋‹ค.

[1] ๋ฌผ๋ก  SCR์€ ํšจ๊ณผ๊ฐ€ ๋๋‚ด์ค€๋‹ค.
[2] ๋‹จ, ์ผ๋ฐ˜์ ์ธ ๋””์ ค ์—”์ง„๋ณด๋‹ค๋Š” ์กฐ๊ธˆ ๋” ํก๊ธฐ๋น„์œจ์„ ๋†’์—ฌ PM์„ ์ค„์ด๊ณ  NOx ๋น„์œจ์„ ๋†’์ธ๋‹ค. ๋งˆ์น˜ SCR์ฒ˜๋Ÿผ.
[3] ํ™ฉ์‚ฐํ™”๋ฌผ์€ LNT์˜ ์ด‰๋งค๋ฟ๋งŒ ์•„๋‹ˆ๋ผ ๊ฑฐ์˜ ๋ชจ๋“  ์ด‰๋งค๋ž‘ ๊ฒฐํ•ฉ๋ ฅ์ด ๊ฐ•ํ•ด์„œ ์ด‰๋งค๋ž‘ ํ•œ๋ฒˆ ํ™ฉ์‚ฐํ™”๋ฌผ์ด ๋ฐ˜์‘ํ•ด ๋ฒ„๋ฆฌ๋ฉด ํ™”ํ•™์ ์œผ๋กœ ๋น„๊ฐ€์—ญ์ ์ธ ๋ฐ˜์‘์„ ํ•˜๊ฒŒ ๋˜์–ด ์ด‰๋งค์˜ ๋ถ„์ž ๊ตฌ์กฐ๊ฐ€ ๋ฐ”๋€Œ๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์—, ์งˆ์†Œ์‚ฐํ™”๋ฌผ์ด๋ž‘ ๋” ์ด์ƒ ๋ฐ˜์‘ํ•˜๋ ค๊ณ  ํ•˜์งˆ ์•Š๋Š”๋‹ค. ๋”ฐ๋ผ์„œ ํœ˜๋ฐœ์œ ๋“ , ๋””์ ค์ด๋“ , LNT๋“  ๊ทธ๋ƒฅ ํ‰๋ฒ”ํ•œ ํ›„์ฒ˜๋ฆฌ์žฅ์น˜์˜ ์ด‰๋งค๋ณ€ํ™˜๊ธฐ์ด๋“  ์ด‰๋งค๊ฐ€ ๋ง๊ฐ€์ง€์ง€ ์•Š๊ธฐ ์œ„ํ•ด์„œ ํƒˆํ™ฉ์ฒ˜๋ฆฌํ•œ ํœ˜๋ฐœ์œ /๊ฒฝ์œ ๋ฅผ ์จ์•ผ ํ•œ๋‹ค. LNT์˜ ์ด‰๋งค๋Š” ํ›จ์”ฌ ๋” ์„ฌ์„ธํ•œ ๋ฌผ๊ฑด์ธ์ง€๋ผ ์œ ๋‚œํžˆ ๋” ํ™ฉ์‚ฐํ™”๋ฌผ์— ์ทจ์•ฝํ•˜๊ธด ํ•˜๋‹ค.
[4] ๋‹จ, ์ด๋Š” ์–ด๋””๊นŒ์ง€๋‚˜ 2000๋…„๋Œ€ ๋“ค์–ด์™€์„œ์˜ ์–˜๊ธฐ์ด๋‹ค. 1990๋…„๋Œ€๊นŒ์ง€๋Š” ๋Œ€ํ•œ๋ฏผ๊ตญ์˜ ๊ฒฝ์šฐ ํ’ˆ์งˆ์ด ๊ทธ๋ฆฌ ์ข‹์ง€ ๋ชปํ–ˆ๋‹ค. 1990๋…„๋Œ€ ๋ง ~ 2000๋…„๋Œ€ ๋“ค์–ด์™€์„œ ๋น„๋กœ์†Œ ์ œ๋Œ€๋กœ ํƒˆํ™ฉ์ฒ˜๋ฆฌ๋ฅผ ํ•˜๊ธฐ ์‹œ์ž‘ํ–ˆ๊ณ , ๊ทธ ํƒ“์— ๊ฒฝ์œ ์˜ ์›๊ฐ€๊ฐ€ ํฌ๊ฒŒ ์ƒ์Šนํ•˜์˜€๋‹ค. ํƒˆํ™ฉ์ฒ˜๋ฆฌ๋ฅผ ์ œ๋Œ€๋กœ ํ•˜๊ธฐ ์ „์—๋Š” ๊ฒฝ์œ ๊ฐ€ ์—„์ฒญ๋‚˜๊ฒŒ ์ŒŒ๋‹ค. (์ง€๊ธˆ ํœ˜๋ฐœ์œ ๋ณด๋‹ค ๊ฒฝ์œ ๊ฐ€ ์‹ผ ๊ฒƒ์€ ์–ด๋””๊นŒ์ง€๋‚˜ ๋ถ™์–ด ์žˆ๋Š” ์„ธ๊ธˆ์ด ์ ๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ.) 2000๋…„๋Œ€ ์ดˆ๊นŒ์ง€๋งŒ ํ•˜๋”๋ผ๋„ ๊ฒฝ์œ  ์Šน์šฉ์ฐจ๋Š” ํŒ๋งค๊ฐ€ ํ—ˆ๊ฐ€๋˜์ง€ ์•Š์•˜๋Š”๋ฐ, ์ด๋Š” ์˜ˆ์ „์˜ ์ €ํ’ˆ์งˆ ๊ฒฝ์œ ๋ฅผ ๊ธฐ์ค€์œผ๋กœ ํ•œ ๋ฒ•๋ น์ด ๊ณ ์ณ์ง€์ง€ ๋ชปํ•˜๊ณ  ์žˆ์—ˆ๋˜ ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ๊ฒฐ๊ตญ ๊ฒฝ์œ  ์Šน์šฉ์ฐจ ํŒ๋งค๊ฐ€ ํ—ˆ๊ฐ€๋  ์ˆ˜ ์žˆ์—ˆ๋˜ ๊ฒƒ์€ ๊ฒฝ์œ ์˜ ํ’ˆ์งˆ์ด ์ข‹์•„์ง„ ๋•ํƒ์ด๋‹ค.