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HISTORY
2010 요소수 설비 엔지니어링 & 컨설팅
2013 AdBlue 심사 (극동제연, 블루텍, 유로케미칼, 캠스틸, 아톤산업 외)
2013 요소수 주입장치 공동개발
2014 저온교반 생산에 의한 트리우렛 제거 연구개발
2016 저온교반 생산에 의한 트리우렛 제거 특허출원
2015 영국 ECOUREA 글로벌 Agent
2015 노르웨이 8만톤급 선박 'HEIDRUN B' 요소수 공급
2018 러시아 요소 (UREA) 직수입
2018 그리스 3만톤급 선박 'GOLDEN ENERGY' 요소수 공급
2018 홍콩 선박 'PAPUAN CHIEF' 요소수 공급
2018 세계 1위 품질 요소수 입증_ 디젤파워 요소수 생산
2018 요소수에서 트리우렛 정제 특허등록_한국
2019 요소수에서 트리우렛 정제 특허_ 호주/미국 특허 출원
2019 SCR 수리업 시작 (펌프, 서플라이 모듈, 인젝터, 센서)
2019 페트에서 HDPE 말통으로 용기를 교체하여 친환경 선도
2019 배출가스 저감장치 Maintenance 그룹 출범
SCR 수리업, 요소수 사업, DPF 클리너 사업
2019 요소수에서 트리우렛 정제 특허등록_호주
2019 세계최초 24시 요소수 셀프 충전소 _블루스테이션 평택점 오픈
2020 블루스테이션 평택2호점, 당진점 오픈
2021 박병일 자동차 명장과 방송출연
요소수와 충전소
1. 국내 자동차 대기환경규제
2009년도부터 시작된 국내 대기환경규제 유로5(유럽연합이 정한 자동차 유해가스배출기준. 우리나라는 경유차량에 대해 이 기준을 채택하고 있다. 유로4 보다 일산화탄소, 질소산화물, 입자상물질 등 각종 오염물질을 24~92%까지 줄여야 한다.
1993년 일반 승용차 및 경트럭을 대상으로 유럽에서부터 유로1 환경규제가 처음 시행됐으며, 단계적으로 강화돼 2014년부터 유로5 보다 배출가스를 30~50%를 추가감축해야 하는 유로6 규제가 시행됐다. 이 기준을 초과하는 차량은 신규 등록이 불가능하다.
2. 자동차의 배출가스 저감장치
질소산화물을 줄이기 위한 자동차 장치로는 디젤엔진으로부터 배출된 배출가스중의 탄화수소와 탄소를 물과 이산화탄소로 바꾸는 a DOC(Disel Oxidation Catalyst, 산화촉매변환장치), 분진(PM)을 한데 모아 태워버리는 b 디젤미립자필터 DPF(Diesel Particulate Filter), 그리고 질소산화물을 질소와 물로 바꾸는 c 선택적촉매환원장치 SCR(Selective Catalytic Reduction)이 있다.
d SCR(Selective Catalytic Reduction)은 환원촉매제인 요소수(DEF,AdBlue) 공급장치를 포함한다. 이상의 배출가스 저감장치로 NOx(Nitric Oxide)는 98%까지, PM(Particle Material)은85%이상, CO(Carbon Monoxide)는 95%까지, HC(Hydro Carbon)는 90%까지 저감시킨다.
(그림1. DOC+DPF+SCR 장치)
2-1. a b DOC / DPF
(그림2. DOC+DPF 장치)
(사진1. DOC+DPF 실물)
2-2. a DOC
가솔린엔진에서 삼원촉매가 개발되기 이전에 사용되던 산화촉매(이원촉매) 기술과 기본적으로 동일한 기술이기 때문에 기술효과나 성능은 이미 입증되어 있는 기술이다. 산화촉매는 백금(Pt), 파라듐(Pd) 등의 촉매효과로 배기중의 산소를 이용하여 탄화수소와 일산화탄소를 제거하는 기능을 한다. 디젤엔진에서는 탄화수소와 일산화탄소의 배출은 그다지 문제가 되지 않으나 산화촉매에 의해 입자성물질의 구성성분인 탄화수소를 저감시키면 입자상물질을 10~20% 저감할 수 있다.
(사진2. DOC 촉매)
2-3. b DPF
현재 가장 효율적인 입자상물질 저감기술이 매연여과장치(DPF)이다.
이 장치는 디젤엔진에서 배출되는 입자상물질을 필터로 포집한 후 이것을 태우고(재생) 다시 입자상물질을 포집하여 계속 사용하는 기술로서 매연을 80% 이상 저감할수 있어 성능 면에서는 아주 우수하나 내구성과 경제성이 실용화의 장애요인으로 작용하고 있다. 또한 필터에 입자상물질이 포집됨에 따라 엔진에 배압이 걸리고 이것에 의하여 출력과 연료소비율이 다소 저하되며 이를 최소화하는 기술의 보완도 필요하다.
매연여과장치기술은 크게 PM포집기술과 필터재생기술로 나누어지며 시스템은 기본적으로 필터, 재생장치, 제어장치의 3부분으로 구성되어 있다.
(사진3. DPF 촉매)
2-4. d SCR
SCR 방법은 널리 입증된 NOx 저감기술의 한 형태로서, 배출가스 중의 NOx를 촉매가 존재하는 상태에서 환원촉매제인 요소수(DEF/AdBlue/Urea)와 반응시켜 N2와 H2O로 분해하는 방법이다.
(그림3. SCR Mechanism)
(사진4. 매연저감장치 DOC+DPF+SCR+AOC)
(사진5. SCR 촉매)
3. 촉매(Catalyst)
필터의 필요한 기능으로 입자상물질의 포집효율이 좋고 배압이 낮으며 내구성이 좋고 양산성이 있어야 한다. 현재 세라믹 모노리스필터가 가장 일반적으로 사용되고 있으며, 실린더 모양으로 단면은 원형, 타원형 등이며 내부에는 작은 삼각형이나 사각형 모양의 통로가 벌집모양으로 배열되어 있다.
채널 입구와 출구가 교대로 막혀 있으며, 채널입구로 유입된 배출가스는 채널출구가 막혀있기 때문에 다공질벽을 통과하여 옆 채널 출구로 빠져나가게 되며 이때 입자상물질은 유입된 채널에 남아 포집된다.
일반적으로 SCR에 사용되는 촉매는 허니컴(Honeycomb)타입과 플레이트(Plate)타입의 두 가지 형태의 촉매가 있다.
대개의 경우 허니컴(honeycomb)타입의 촉매가 기하학적인 표면적이 넓기 때문에 더 경제적인데, 촉매의 형상을 유지하는 기본적인 원료는 이산화티타늄(TiO2)이며, 활성원료로 오산화바나듐(V2O5)과 삼산화텅스텐(WO3)이 첨가된다.
V2O5-TiO2 촉매의 반응은 NH3가 NH4+로 변하여 V2O5에 흡착되고, NH3 형태로는 Al2O3에 흡착된다. NOx는 NO2 형태로 흡착되어 NH4+ 또는 NH3와 반응하여 N2와 H2O로 전환된다. V2O5-Al2O3 촉매는 산화반응의 효율이 높으나 350℃ 이상에서는 NH3가 NO로 전환된다.
(사진6. SCR 촉매 타입)
3-2. SCR 촉매의 운전 시 유의사항
○ 촉매독
촉매에 극소량의 다른 물질이 들어가서 촉매에 강하게 흡착하든가 또는 결합하여 촉매의 활성을 감소시키는 현상을 피독현상(poisoning)이라고 하며, 이러한 현상을 일으키는 물질을 촉매독(catalyst poison)이라고 한다. 촉매의 피독현상은 촉매 독성물질의 종류 및 양에 따라 재생이 되는 일시적 피독(temporal poisoning)과 영구히 재생이 되지 않는 영구적 피독(permanent poison)으로 구별된다. 일시적 피독의 경우 적절한 처리에 의하여 촉매가 재생될 수 있으나 영구적 피독의 경우 촉매의 재생이 불가능해진다. 촉매독의 대표적인 예로 암모니아를 합성하는 반응의 촉매인 철의 경우, 산소나 수증기는 일시적 촉매독이므로 적절하게 처리하면 피독이 해결될 수 있으나 황화물은 영구적인 촉매독이므로 그 영향이 촉매활성에 치명적이다.
금속산화물 촉매용으로 사용되는 금속은 사용빈도가 높은 순서로 하여 V, Fe, W, Cu, Mo, Mn, Ce, Ni, Sn 등이 있다. 또한 금속 또는 그 화합물과 질소산화물과의 반응성은 Pt, MeO2, CuO, Fe2O3, Cr2O3, Co2O3, MoO3, NiO, WO3, Ag2O, ZrO2, Al2O3, SiO2, PhO 순으로 반응성이 낮아진다. 금속산화물 촉매는 질소산화물과 반응성이 높은 금속 또는 그 화합물을 2가지 이상 혼합하여 사용하는데, 사용빈도가 높은 촉매로는 V2O5-Al2O3촉매, V2O5-SiO2-TiO2촉매, Pt촉매, WO3-TiO2촉매, Fe2O3-TiO2촉매, CuO-TiO2촉매, CuO-Al2O3촉매 등이 있다. SCR에 주로 사용되는 촉매는 V2O5계열의 촉매가 가장 많이 사용되고 있는데, 그 중에서도 V2O5-Al2O3촉매와 V2O5-TiO2촉매가 가장 많이 사용된다.
