기계연 오승묵 박사팀…미래 규제수준으로 배기가스 낮춰

국내 연구진이 바이오디젤 연료를 저온연소로 자동차 엔진에서 발생하는 유해물질 배출을 최대 90%까지 억제하는 원천기술을 개발했다.

한국기계연구원(원장 최태인) 그린동력연구실의 오승묵 박사팀은 지식경제부 산업원천 연구개발사업인 '건설기계 저온연소 연료최적화 기술'을 통해 친환경·고효율을 동시 실현한 엔진 기술을 개발했다고 6일 밝혔다. 오 박사팀은 바이오디젤 연료를 엔진 저온연소 기술에 적용해 질소산화물과 입자상물질 배출을 기존 연료의 저온연소보다 90% 절감하면서 엔진 출력을 10% 이상 높이는데 성공했다. 저온연소(LTC)는 디젤 차량과 같은 압축착화식 엔진에서 연료를 태울 때 연소 온도가 약 1627℃를 넘지 않도록 제어하는 기술로 연료 분사시기 최적화와 배기가스의 재투입을 통해 구현한다.

고온연소와 달리 질소산화물과 입자상물질을 동시에 감소시키는 데는 효과적이나, 탄화수소와 일산화탄소가 더 많이 배출되고 출력이 저하되는 문제가 있었다. 하지만 이번 기술 개발로 기존 저온연소 기술의 장점은 유지하면서 출력의 희생 없이 배출가스 규제를 만족시키게 됐다.

이번에 개발된 기술은 유해물질 배출량을 미래 배출가스 규제 수준(Euro 6)까지 낮출 수 있어 향후 친환경 자동차 엔진 기술에 적합할 것으로 전망된다. 지금까지 국내에서 바이오디젤 연료를 이용한 저온연소 엔진 연구는 전무했으나, 이번 연구를 통해 본격적으로 바이오디젤 연료 사용 시 엔진 성능을 극대화 하는 저온연소 운전영역 및 방법을 새롭게 제시했다.

연구책임자인 오승묵 박사는 "이번에 개발된 기술은 건설기계, 수송용 차량 등 다양한 분야에 적용할 수 있기 때문에 그 파급효과가 클 것으로 예상되며, 바이오디젤과 같은 신재생에너지 시장을 활성화하는 데 크게 기여할 것으로 보인다"고 말했다. 관련 기술은 현재 국내특허 출원 중이며, 연구 결과는 자동차 분야의 학술지인 'SAE (Society of Automotive Engineers) Technical Papers' 등 국내·외 학술지에 다수 게재됐다.
 

▲개발된 바이오디젤 연료의 저온연소 엔진 일부의 모습.<사진=기계연 제공> ⓒ2012 HelloDD.com
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