정부의 다양한 미세먼지 대책이 나오고 있는 가운데 경유차에서 배출되는 매연을 95%까지 감축해 미세먼지를 획기적으로 줄일 수 있는 기술이 개발됐다.

기존 배기가스 연소용 버너의 부피 문제로 인한 차종 제한의 한계를 넘어설 수 있을 것으로 보여 전 차종 대상 매연저감장치의 글로벌 신기술이 될 전망이다.

한국기계연구원은 경유차에 적용할 수 있는 플라즈마 버너가 장착된 매연저감장치(DPF, Diesel Particulate Filter)를 개발해 6만㎞ 도로주행 테스트를 마쳤다고 밝혔다.

연구원은 환경부 인증을 추진 중이며, 인증을 받으면 내년부터 실제 차량에 적용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. DPF는 경유차 배기관에서 배출되는 매연의 95% 이상을 필터에 모아 태울 수 있는 장치이다.

DPF가 정상적으로 작동하려면 배기가스 온도를 300도 이상 높여야 하는데, 미국과 유럽 등 선진국에서도 배기가스 온도를 올리기 위해 사용하는 버너의 부피가 너무 커 대형 화물차 외에는 적용하기 어려웠다.

연구원은 자체 개발한 원천기술인 플라즈마 버너를 DPF에 적용해 소형 플라즈마 DPF 장치를 개발하는데 성공했다. 이번에 개발한 플라즈마 DPF는 크기가 기존 버너의 10분의 1에 불과한 데다 가격이 저렴하고, 배기가스의 온도가 낮아도 매연을 태울 수 있다.

이 장치는 그동안 버너의 부피로 인해 대형 화물차에만 적용되던 한계를 극복했다는 평가를 받고 있다. 대형 기관차나 발전소, 선박, 화물차뿐만 아니라 소형 승용차에도 다양하게 활용할 수 있게 된 것이다.

특히 기존 버너는 배출가스 온도가 낮아 경유차에 시동을 걸 때 나오는 질소산화물 정화용 촉매가 제대로 작동하지 않는 등 문제가 있었지만, 이번에 개발한 플라즈마 DPF는 배출가스 온도가 높아 질소산화물을 효과적으로 처리할 수 있다. 질소산화물은 햇빛과 만나 2차 미세먼지를 만들어내는 것으로 알려져 있다.

한국기계연구원의 이번 연구는 미래창조과학부 ‘저탄소·저공해를 위한 나노촉매-플라즈마 하이브리드 기술개발’ 사업과 환경부 친환경자동차사업단 ‘운행건설기계차량용 플라즈마버너 DPF 및 SCR 핵심기술 개발’ 사업의 지원을 받아 진행됐다.

김홍석 연구원은 “미국과 유럽 등 자동차 선진국에서도 디젤 엔진의 배출가스를 줄이기 위해 버너를 이용한 기술에 관심을 두고 있다”며 “플라즈마 버너를 발전시켜 세계 시장을 선점하기 위해 노력하겠다”고 말했다.