[차량기술사 제140회 2교시 3번]

2교시 3번 · 25점 · 6문제 중 4문제 선택 · 100분

디젤엔진의 배기가스 중 질소산화물 저감을 위해 사용되는 NSC(NOx Storage Catalyst)와 SCR(Selective Catalytic Reduction) 후처리 장치에 대한 아래 각 사항에 대하여 설명하시오.

  1. NSC의 질소산화물 저감 원리와 장·단점
  2. SCR의 질소산화물 저감 원리와 장·단점
  3. NSC와 SCR을 동시에 적용하는 경우 배기가스 저감 기대효과
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답안 구조

  1. 서론
  2. NSC 질소산화물 저감 기술
  3. SCR 질소산화물 저감 기술
  4. NSC와 SCR 복합 적용 효과
  5. 결론

용어 정의

NSC (NOx Storage Catalyst)
질소산화물을 흡착, 저장 후 환원시키는 촉매 장치로, 린번(Lean-burn) 운전 조건에서 효과적으로 질소산화물을 저감하는 기술.
SCR (Selective Catalytic Reduction)
환원제(요소수)를 사용하여 질소산화물을 선택적으로 질소와 물로 환원시키는 후처리 기술로, 높은 질소산화물 저감 효율을 가짐.
린번 (Lean-burn)
공기-연료 혼합비가 이론 공연비보다 공기가 많은 상태로 연소하여 연료 효율을 높이는 방식이며, 질소산화물 발생량이 많은 특징이 있음.

핵심 내용

1)

  • 질소산화물 흡착 및 저장 원리 (산화 반응)
  • 환원 반응 (리치 조건에서 질소 및 물로 전환)
  • 백금족 촉매의 산화 및 환원 능력 활용
  • 배기가스 온도 영향 및 재생 주기 중요성
  • 장점: 별도 환원제 불필요, 구조 단순
  • 단점: 황 피독 취약, 재생 시 연비 악화, 운전 조건 제약

2)

  • 선택적 촉매 환원 원리 (암모니아 이용)
  • 요소수 분사 및 열분해 (암모니아 생성)
  • 촉매 표면에서의 질소산화물 환원 반응
  • 적정 작동 온도 범위 유지의 중요성
  • 장점: 높은 질소산화물 저감 효율, 넓은 운전 영역 적용 가능
  • 단점: 요소수 탱크 및 분사 시스템 필요, 저온 효율 저하, 요소수 동결 문제

3)

  • 각 시스템의 단점 보완 및 상호 보완적 작동
  • 전반적인 질소산화물 저감 효율 극대화
  • 배기가스 규제 만족도 및 미래 규제 대응력 향상
  • 미립자 물질(PM) 및 기타 유해물질 동시 저감 시너지 효과
  • 최적화된 시스템 제어를 통한 성능 안정화

AI 작성 답안 개요 · 검수 전 · 채점기준과 기준답안은 공개되지 않습니다. 참고용 개요입니다.

출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · 원문(Q-Net)

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