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Cummins Magazine - 2014 Autumn Vol 80

Cummins

Cummins Technology Transform Cummins Technology 정리. 안순철 부장, 민병기 차장, 윤영훈 과장(커민스필터주식회사) 2 기준을 뛰어넘는 커민스의 앞선 기술력 최적의 배출가스 솔루션, 커민스 EcoFit(후처리장치) 유로6는 기존 유로5 보다 입자상물질은 50%, 질소산화물은 80%까지 감소해야 하는 강력한 배출가스 규제기준으로, 유럽은 2013년 12월부터 효력이 발생하여 생산되는 전 차종에 대해 유로6 기준이 적용되었다. 한국에서는 2014년부터 적용되고 있으며, 2015년 6월까지 유예기간을 두고 있다. 티어4 F는 미국 환경청(EPA)이 규정하는 배출가스 규제기준으로 ‘이보다 더 줄일 수 없다’는 말이 나올 정도로 산업용 엔진 배출 규제 중 가장 만족시키기 어려운 것으로 꼽힌다. 이렇게 까다로운 배출가스 기준을 충족하고 엔진이 최고의 성능을 발휘할 수 있도록 하는 것이 바로 커민스의 첨단 배출가스 솔루션 기술이다. 디젤엔진은 강력한 힘과 우수한 연비를 가지고 있지만 타 연료에 비해 유해 배출가스를 많이 배출한다는 약점을 가지고 있다. 커민스는 자연재생방식과 강제재생방식을 모두 채용해 엔진 형태에 맞는 최상의 배출가스 솔루션을 제공하고 있다. 여과 및 디젤 배출가스 정화용 요소수(DEF), 전자 제어 시스템, 연소 기술, 연료 시스템, 터보 충전기, 후처리 시스템까지 주요 서브 시스템을 유기적으로 통합한 효율적인 배출가스 솔루션 EcoFit 시리즈가 바로 그것이다. 디젤산화촉매 장치인 EcoFit DOC(Diesel Oxidation Catalysts), 미세 먼지를 감소시키는 EcoFit DPF(Diesel Particulate Filter) 시스템, 질소산화물을 줄이는 EcoFit SCR(Selective Catalytic Reduction) 시스템, DOC, DPF, SCR 통합 시스템인 에코 울트라 로우 에미션 시스템 등 다양한 제품군은 배출가스를 효과적으로 처리하고, 효율성은 극대화시킨 최적의 기술이 적용돼 있다.

기준을 뛰어넘는 커민스의 앞선 기술력 06+ 07 커민스 유로6-티어4 F 후처리장치 솔루션구조 CM 2350 with AT Controls DEF Supply module DEF Quality sensor DEF Tank + DEF Doser Controls DPF - Temperature Sensor SCR-Temperature Sensor HC Doser DEF Dosing module NOx DOC DPF DRT SCR NOx 커민스는 자연재생방식과 강제재생방식을 모두 채용해 엔진 형태에 맞는 최상의 배출가스 솔루션을 제공하고 있다. 배출가스를 효과적으로 처리하고 효율성은 극대화한 솔루션이다. ● 티어4 F와 같은 높은 장벽의 배출가스 규제를 충족하기 위해서는 매연을 줄이는 후처리장치가 필수다. 배출가스 속에 들어 있는 유해물질을 후처리를 통해 연소시키면, 연료소비율과 CO 2 배출량을 최소화시킬 수 있다. 이를 위해 필요한 대표적인 것이 선택적촉매환원(SCR)장치, 디젤산화촉매(DOC)와 매연여과(DPF)장치다. 요소 수용액을 엔진ECM에 내장된 알고리즘에 의해 요소 수용액 탱크로부터 펌핑, 가압하여 배기관에 부착된 요소 수용액 분사계(Dosing Module)에 보내주면 요소 수용액 분사계는 분사제어장치의 신호에 의해 배기관에 요소 수용액을 분사하게 된다. 이때, 요소 수용액 분사 시 화학 반응을 효율적으로 하기 위해 엔진ECM에서 분사여부, 탱크레벨, 탱크온도를 감지하여 공급모듈과 분사모듈을 거쳐 분사계를 통해 분사한다. 고온의 배출가스에 노출된 요소 수용액은 열분해를 통해 암모니아와 수증기를 생성하게 되고 이중에서 암모니아는 배출가스 중의 질소산화물과 배기관에 있는 SCR 장치에서 반응을 일으켜 질소산화물을 질소와 물로 환원시킨다. DOC와 DPF를 통한 재생과정은 자연재생방식과 강제재생방식 2가지로 나뉜다. 먼저 자연재생방식(Passive Regeneration)은 일반적인 엔진 운전으로 발생하는 배출가스 온도에 의해 자연적으로 진행되는 것을 말한다. 강제재생방식(Active Regeneration)은 별도의 연료 분사를 통해 DPF의 온도를 상승시켜 진행되는 것을 말한다. 커민스 엔진에서는 상기 자연 재생 및 강제 재생 방식을 모두 채용하고 있으며, 검댕이(Soot) 적체율, DPF 온도 및 압력 등의 조건을 고려하여 ECM에서 재생 모드, 시기, 시간 등을 결정한다.