학문

디젤(경유) 자동차의 배기가스 저감 장치에 요소수를 주기적으로 보충해 주어야 하는 화화적 이유가 무엇인가요?

디젤(경유) 자동차의 배기가스 저감 장치에 요소수를 주기적으로 보충해 주어야 하는 화화적 이유를, 고온의 배기 환경에서 요소가 열분해되어 암모니아 기체를 생성하고, 이 암모니아가 유해한 질소산화물(NOx) 가스를 무해한 질소 기체와 물로 선택적으로 환원시키기 때문임을 설명해 주세요.

1개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

    디젤 자동차에 요소수를 주기적으로 보충해야 하는 이유는 배기가스에 포함된 유해 물질인 질소산화물을 인체에 무해한 성분으로 바꾸기 위해서입니다. 디젤 엔진이 작동할 때 고온과 고압의 연소 조건으로 인해 다량의 질소산화물이 발생하는데, 이를 정화하는 장치가 선택적 촉매 환원 시스템입니다.

    ​이 시스템이 작동하려면 요소수가 반드시 필요합니다. 주행 중 고온의 배기통로에 요소수가 분사되면, 높은 열에 의해 요소 성분이 분해되면서 암모니아 기체가 생성됩니다.

    ​이렇게 만들어진 암모니아 기체는 배기가스와 함께 촉매를 통과하게 됩니다. 이때 암모니아는 강력한 환원제 역할을 하여 유해한 질소산화물과 선택적으로 반응합니다. 암모니아가 질소산화물로부터 산소를 빼앗아 오는 화학적 환원 반응을 거치면, 대기 오염을 유발하던 질소산화물은 대기 중에 흔한 무해한 질소 기체와 물로 깨끗하게 변환되어 배출됩니다.

    ​결과적으로 자동차가 달리는 동안 질소산화물은 끊임없이 배출되므로, 이를 화학적으로 분해할 암모니아를 지속적으로 공급해 주어야 합니다. 따라서 암모니아의 원료가 되는 요소수가 떨어지지 않도록 주기적으로 보충해 주어야만 배기가스 저감 장치가 정상적으로 작동하여 환경 오염을 막을 수 있습니다.

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