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요 소~ 

많은 한국인들이 차를 구매하기전에 고민하는 것이 디젤 vs 가솔린 최근에는 LPG도 일반인이 구매가 가능해지면서 그 폭이 넓어지고 있다. 하지만 전기차의 등장으로 이제 점점 내리막 추세이지만 아직 과도기이기 때문에 많이들 고민하고 있다. 불과 몇년전만해도 중국에서 요소 수출 규제로 인한 파동으로 요소수 대란으로 인해 엄청나게 치솟기도 했다. 근데 요소수는 뭘까? 간단하게 말하자면 디젤차에 필요한 소모품입니다.

요소수가 부족하면 차에서 알람도 뜬답니다

요소수 또는 디젤 배기 유체(DEF)라고도 하는 요소수는 요소수와 탈염수의 액체 혼합물입니다. 디젤 엔진의 질소 산화물(NOx) 배출량을 줄이는 데 중요한 역할을 하며, 전 세계의 엄격한 배기 가스 규제를 충족하는 데 도움이 됩니다. 이 글에서는 요소수의 구성, 기능, 생산, 취급 및 환경 영향에 대해 논의하면서 요소수를 더 자세히 살펴볼 것입니다.

<여기서 NOx란 무엇인가?>

NOx는 질소 산화물로 알려진 반응성이 높은 가스 그룹을 말합니다. 산화질소(NO)와 이산화질소(NO2)의 두 가지 주요 화합물을 포함합니다. 이 가스들은 주로 자동차, 발전소 및 산업 공정에서 화석 연료를 연소하는 동안 생성됩니다.

NOx 배출은 대기 오염에 기여하고 인간의 건강과 환경에 악영향을 미칩니다. 그것들은 스모그, 산성비, 그리고 오존층의 고갈에 중요한 기여를 합니다. 햇빛이 있는 곳에서 NOx는 휘발성 유기 화합물(VOCs)과 반응하여 스모그의 주요 성분인 지상 오존을 형성합니다. 지표면 오존은 호흡 자극제이며 천식과 같은 호흡 조건을 악화시킬 수 있습니다.

또한 NOx 배출은 미세 입자 물질(PM2.5)의 형성과 관련되어 있으며, 산성비를 유발하는 질산의 형성에 기여합니다. 산성비는 식물, 수생 생태계, 기반 시설에 피해를 줄 수 있습니다.

요소수의 구성
요소수는 일반적으로 약 32.5%의 요소수와 67.5%의 탈염수로 구성되어 있습니다. 백색 결정성 물질인 요소는 암모니아와 이산화탄소로부터 합성됩니다. 일반적으로 비료, 플라스틱 및 다양한 산업 응용 분야에 사용됩니다. 요소가 물에 녹으면, 그것은 투명하고, 독성이 없고, 무색의 액체를 형성합니다.

기능 및 작동 원리
요소수의 주요 기능은 선택적 촉매 환원(SCR) 시스템에서 환원제 역할을 하는 것입니다. SCR 기술은 디젤 차량 및 발전소에서 NOx 배출을 제어하기 위해 널리 사용됩니다. SCR 시스템은 촉매, 디젤 산화 촉매(DOC), 디젤 미립자 필터(DPF) 및 SCR 촉매로 구성됩니다. 요소수는 SCR 촉매를 통과하기 전에 배기 스트림으로 주입됩니다.

요소수는 고온 배기 가스에 유입되면 기화되어 암모니아(NH3)와 이산화탄소(CO2)로 분해됩니다. 암모니아는 SCR 촉매가 존재하는 상태에서 배기 가스에 존재하는 질소 산화물과 반응하여 무해한 질소(N2) 및 수증기(H2O)로 변환됩니다. 이 프로세스는 배기 가스의 다른 구성 요소에 영향을 주지 않고 선택적으로 NOx 배출을 줄이기 때문에 선택적 촉매 환원이라고 합니다.

요소수 생산
요소수는 탈염수에 요소를 용해시키는 과정을 통해 생성됩니다. 아쉽게도 국내에서는 생산하지 않고 대부분 수입에 의존한다. 국내에서도 롯데에서 자체 생산을 했었다고 했지만 그 공장의 요소수 생산 공정은은 현재 문을 닫은 상태라고 한다.  사용되는 요소는 일반적으로 높은 순도로 용액의 품질과 효과를 보장합니다. 이 과정에서는 원하는 농도를 얻기 위해 요소와 물의 올바른 비율을 신중하게 측정하고 혼합해야 합니다. 최종 제품이 요구 사양을 충족하도록 품질 관리 조치를 시행합니다.

취급 및 보관
요소수의 품질과 효과를 유지하기 위해서는 요소수의 적절한 취급과 저장이 필수적입니다. 요소수는 온도에 민감하며 분해를 방지하기 위해 12°C ~ 30°C 사이에 저장해야 합니다. 고온에 노출되면 요소가 분해되어 암모니아 가스와 이산화탄소가 형성되어 SCR 시스템의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 그러기 때문에 집에 구매하고 계시다면 보관 잘하시길 바랍니다.

요소수는 대량으로 보관시 DEF용으로 특별히 설계된 전용 탱크에 보관해야 합니다. 탱크는 일반적으로 오염을 방지하기 위해 스테인리스강 또는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 같은 비반응성 재료로 만들어집니다. 요소수가 오일, 그리스 또는 기타 화학 물질로 오염되면 SCR 시스템이 오작동할 수 있습니다. 물의 무결성을 유지하기 위해서는 직사광선과 영하의 온도로부터 물을 보호하는 것도 중요합니다.

누출 및 오염을 방지하기 위해 차량의 DEF 탱크에 요소수를 분사해야 합니다. 많은 최신 디젤 차량에는 DEF 레벨을 모니터링하고 오일이 부족할 때 경고를 제공하는 센서가 내장되어 있습니다. 제조업체의 지침에 따라 DEF 탱크에 권장 품질과 수량의 요소수를 보충하는 것이 중요합니다.

환경 영향
한국만큼 자연을 아끼고 환경을 아끼려고 노력하지만 지키기 어려운게 현실입니다. 대부분의 SCR 시스템에서 요소수를 사용하는 것은 NOx 배출을 크게 줄임으로써 환경에 긍정적인 영향을 미칩니다. 질소 산화물은 대기 오염의 원인으로 알려져 있으며 호흡기 문제와 환경 손상과 관련이 있습니다. 요소수는 NOx를 무해한 질소와 수증기로 전환함으로써 대기질을 개선하고 디젤 엔진의 환경 영향을 완화하는 데 도움이 됩니다.