Transcript 자동차 유해가스 저감을 위한 전자기술 적용 동향 경남정보대학 2008

자동차 유해가스 저감을 위한 전자기술 적용 동향
2008. 5.
경남정보대학
유해가스 저감을 위한 전자기술적용 배경
1) 세계적으로 자동차의 보유대수가 폭발적으로 증가되면서 자동차의 편리성보다는
자동차로부터 발생되는 유해가스 물질로 인하여 환경 오염 심각성 대두.
2) 선진국은 자국의 환경보호를 위해 저공해 자동차 개발 및 보급에 심혈을 기울임.
1)
2)
3)
자동차에서의 전자기술은 날로 적용 확대 적용 되고 있음.
향후 첨단 자동차는 전자기술의 확대 적용여부에 달려 있다 해도 과언이 아님.
자동차의 친환경, 편리성, 안전성 분야에 첨단 전자기술 적용.
경남정보대학
자동차는 공해의 주범?
1) 급격히 증가한 자동차는 전 국토를 주차장화.
2) 많은 오염물질을 배출 하여 대기 오염의 주범 .
3) 자동차에서 배출되는 오염 물질은 대기중의 질소산화물과 오존 농도
및 미세한 부유 먼지 농도를 증가시켜 대기 오염 악화.
4) 자동차 배출가스 저감 대책 및 기술 개발 동향.
유해가스저감을 위해 첨단 전자기술적용
경남정보대학
환경파괴에 따른 문제 발생 현상
오존층
파괴
지구
온난화
토양
오염
자원
고갈
수질
오염
대기
오염
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인위적인 환경파괴에 따른 여러 가지 형태의 기후 변화 발생
인위적 요인에 의한 환경 파괴
산업신장
교통량 증가
산불 등 산림파괴
지구 온난화 등 여러 가지 기후 변화 발생
사막화 가속화
심각한 가뭄 가속화
홍수등의 이상기온 발생
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자동차 환경 변화와 전자 기술 적용 배경
기
지구온난화
술
규제(CO2)
지구환경의 중요성
발
규제(CO,HC,NOX,PM)
자동차에 ABS,
전
Emission
Air Bag 시스템적용
초 저공해차
오일쇼크
유해배출가스
대체연료의 필요성
차량안전
연료경제
70년대
80년대
90년대
2000년대
년대
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지구 온난화의 주범인 CO2 이슈
온난화의 주원인 = 인간으로 인함.
1) 지구 온난화 추정
◈ 100년 후의 기온은 20 세기말보다 1.8 ~ 4도 상승.
◈ 기온이 90년대보다 2~3도가 증가하면 전 지역에 악영향 발생.
CO2배출의 대폭 저감은 기술 ·경제적으로 해결 가능.
인류의 숙원
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CO2저감을 위한 활동 및 대안
1) 환경 배려 설계
◈ 에너지 절약 추진
◈ 제품 내 화학 물질
３R (Reduce, Reuse, Recycle)추진.
2) 자동차 유해가스 저감을 위한 전자기술의 확대 적용 필수
◈ 연비 향상
◈ 청정연료를 사용한 첨단 전자기술이 적용된 차 생산
◈ 환경 개선
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CO2 증가 인한 지구의 파괴
오존층 파괴,
지구 온난화
지구 환경 파괴
재앙 발생
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자동차의CO2 기준
EU에서 1998년 CO2 배출허용 기준 채택
♣ 2008년 140g/적용, 중간단계로 2004년까지 165g/km
새로운 자동차 무역 장벽
(독일 : 이미 초저연비 자동차 기술 확보)
(한국 : 기술력 미흡)
어떤 기술로 대응하느냐?
경남정보대학
새로운 경유자동차시장의 성장 가속화
지구기후변화 협약이 자동차 기술 과 시장 변화 주도
(환경규제대응 기술확보 한 메이커만이 살아남는 처절한 생존경쟁 돌입)
새로운 신기술 적용된 경유차 등장
초저연비 저공해자동차 등장 : 2~3리터/100km 자동차 출시
신기술 적용된 디젤엔진 개발 : 직접분사식 디젤엔진 탑재
PM(입자상 유해 물질), NOX(질소산화물) 저감기술이 중요
경남정보대학
우리나라 대도시 공기오염의 주 원인은 자동차로 판명
자동차의 급속한 발전과 증가로 인하여 공기오염 심각한 현실임.
대도시 기준 자동차 오염비중이 1995년 이후 80%차지)서울 스모그 현상)
자동차 오염 차종 중 경유차가 휘발유차에 비해 높은 비중 차지
(경유 중량차-버스, 트럭이 가장 많은 유해가스 발생)
어떤 기술로 대체 하느냐?
경남정보대학
자동차 저공해 핵심기술 발전 동향
가솔린 자동차 분야
자동차 환경기준 강화에 따른 전자기술 적용 확대
De - NOX
3원촉매장치
E - EGR
EGR(배출가스 재순환장치)
직분사 기술적용
전자제어적용
기화기
1980년대
1990년대
2000년대
2010년대
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자동차 저공해 핵심기술 발전 동향
디젤 자동차 분야
NOX, PM저감을 위한 기술개발에
많은 투자를 함
매연 필터 장치
De-NOX, 프라즈마
EGR
E - EGR
터보챠져 인터쿨러
Common Rail System
전자제어기술
간접, 직접 연료 분사기술
1980년대
1990년대
2000년대
2010년대
경남정보대학
자동차 저공해 핵심기술 발전 동향
저공해 자동차 분야
미래의 자동차
수소
청정 연료차량에 집중연구
연료전지
전기
하이브리드 자동차
DME
LNG 자동차
천연가스(CNG)자동차
매탄올, LPG차
1980년대
1990년대
2000년대
2010년대
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배출가스 PM이 인체에 미치는 영향과 대응기술
PM(입자상 물질)?
51.7°C 이하의 공기로 희석되어 필터에 포집된 배출성분
디젤트럭
PM
중 응축수분을 제외한 모든 배출성분 – CARB 정의
대표적인 저감기술
1)
필터를 사용하여 포집.
2)
프라즈마로 PM을 태워 버림.
3)
히터, 버너를 사용하여 PM을 태워버림.
4)
효과적으로 저감할 수 있는 전자기술 접목.
호흡기 계통에 주로 심각한 영향을 미치는
배출가스로 0.02 ~ 0.2μm정도의 미세
입자로 폐속에 축적됨.
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배출가스 NOX이 인체에 미치는 영향과 대응기술
NOX : 질소 산화물
디젤트럭
NOX
대표적인 저감기술
1)
촉매 기술적용
2)
배출가스를 제순환 시키는 기술
3)
엔진의 연소온도를 떨어뜨리는 기술
식물의 잎을 시들게 하거나 고사시키는 유해
배출가스
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배출가스 CO2 인체에 미치는 영향과 대응기술
CO2 : 이산화 탄소
CO2
대표적인 저감기술 – 가솔린 자동차
1) 고효율 엔진 개발
2) 자동차 최적화 기술 – 전자화 가속
가솔린, 디젤보다 청정원료 사용
– CNG, 알코올, 하이브리드
미래형 자동차 – 화석연료를 사용하지 않는 차
– 연료전지 자동차, 수소 자동차, 전기자동차 등
경남정보대학
자동차 산업 환경에 대비한 미래 역량
연비 향상 요구.
환경 규제 강화.
안전 규제 강화.
에너지 효율 향상 기술.
대응
환경보호기술.첨단안전기술.
첨단 전자제어기술.
고객 요구 증대.
전자 기술로 해결.
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현 양산차에서의 유해가스 저감을 위한 대표적인 전자기술 -1
1) 신엔진 적용
자동차의 심장부로 전자기술을 적용하여 최적조건에서 기능 수행.
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현 양산차에서의 유해가스 저감을 위한 대표적인 전자기술 -2
2) 첨단 ECU
자동차의 환경을 제어하며, 수행하고 판단하는 전자제어 장치 적용.
(4bit →8bit →16bit →32bit로 용량이 확대되면서 자동차 컴퓨터화)
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현 양산차에서의 유해가스 저감을 위한 대표적인 전자기술 -3
3) 환경법규 강화에 대응한 자동차 시스템에 첨단 전자제어 기술 적용
후처리 기술
* 배기계통에 전자제어 기술적용
* 신엔진 제어에 전자기술적용
* 증발가스를 효과적으로 제어
자동차 시스템 계통도
전처리 기술
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결언
앞으로의 자동차 기술은 얼마 만큼 전자기술을 적용하느냐에 달렸음.
친환경, 안전성, 편의성 분야에서 전자기술이 자동차 기술 선도.
현 세대 자동차에서 전자기술의 효과
•엔진의 효율 향상.
•자동차의 정밀제어에 일익.
• 연비 향상.
• 유해가스 저감.
*미래의 자동차 기술에 전자 기술이 획기적으로 적용될 예정임.
경남정보대학