자동차연료와환경문제

목차

1. 무연연료(Unleaded Fuel)
2. 함산소연료(Oxygenated Fuel)
3. 개질연료(Reformulated Gasoline)
4. 압축천연가스(CNG)
5. 액화석유가스(LPG)
6. DME(Dimethyl Ether)

본문내용

:Department of Energy) 주도 하에 섬유성 바이오매스로부터의 수송용 에탄올 생산계획을 꾸준히 진행하고 있음.
나) 최근의 종합적인 연구는 SERI(태양에너지 연구소)를 중심으로 하여, 섬유성 바이오매 스의 수송용 에탄올에로의 전환, 에너지 작물의 연구 및 에탄올 생산공정의 경제성 평 가 등의 연구가 이루어지고 있음.
3) 브라질
가) '75년 '국가알코올계획'이 시작되면서 본격적으로 에탄올을 자동차연료로 사용하기 시 작하였음.
나) 사탕수수를 원료로하여 생산된 에탄올을 신차량에는 100%, 그 밖의 대부분의 차량에 는 20% 가소홀 형태로 수송용 연료화 하였음.
(다) 전망
1) 미국, 일본을 중심으로 한 자동차 선진국의 자동차용 대체연료 개발은 주로 에탄올에 치 중되어 있으며 메탄올 및 천연가스도 충분한 경쟁력을 갖추고 있음.
2) 전기나 수소의 경우도 중장기적으로 경제적인 저공해연료로서 사용될 수 있으리라 전망 됨.
라. 연료의 물성 및 조성이 배출가스에 미치는 영향
(1) 현재 사용되고 있는 가솔린과 경유에는 여러가지 다른 종류의 포화 및 불포화 탄화수소들이 서로 다른 비율로 섞여 있으며 이들의 연소에 의해 배출되는 배기가스는 연료의 조성과 깊은 관계가 있음.
(2) 연료중의 탄소의 함량(갯수)은 CO 및 CO2 의 배출에 큰 영향을 미치며, T90 (90도 유출온도)은 전체 HC와 관련이 깊고 방향족의 함량은 배기가스중 방향족 탄화수소에 직접적으로 관여함.
(3) 휘발유의 증기압이 낮은 경우 증발로 인한 배기가스 저감.
1982년 ACGIH에서는 휘발유의 허용기준(TLV)을 300 ppm으로 설정하였는데, 이는 과거 500ppm TLV이었던 것을 휘발유 증기 성분들을 고려하여 혼합물 기준으로 설정한 것임. 특히 벤젠의 높은 독성으로 인한 낮은 TLV는 휘발유의 허용기준 설정에 크게 영향을 주고 있음 휘발유의 허용기준설정시 벤젠의 영향을 고려하여 벤젠과 다른 탄화수소 물질이 단순 상가작용을 하는 것으로 가정하고 계산하였음. 그 결과 벤젠과 가솔린의 증기농도의 허용기준의 관계를 나타내어 당시 벤젠의 TLV 10 ppm과 부합되는 300 ppm의 가솔린 TLV를 정하게 되었음. 현재 벤젠의 OSHA 허용기준(PEL)은 1 ppm이고 ACGIH에서는 0.5 ppm으로 설정하고 있으므로 과거 벤젠의 10 ppm 허용기준으로 고려한 가솔린 증기의 허용 기준치는 수정되어야 할 것임. 또한 실제 가솔린 증기 300 ppm에서 가솔린내 각각의 구성성분 농도가 해당 성분의 허용기준을 초과하지 않는지를 살펴보아야 할 것임
(4) 휘발유중 황함량의 감소는 HC, CO, NOx의 배출량을 감소시킴.
함산소 연료(예, MTBE, ALCOHOL 등)들은 일반적으로 옥탄가를 높여주며, HC와 CO의 배출을 저감시키나 알데히드의 배출량을 증가시키고 인체에 흡입될 경우 암을 유발할 수 있음.
(5) 올레핀의 감소는 일반적으로 HC를 증가시키고 NOx는 감소시키며 배출물질의 광화학 반응성을 감소시킴.
(6) 방향족 화합물 및 벤젠 함량의 감소는 HC 및 발암성 물질을 저감시킴.
(7) 경유중 황함량의 감소는 입자상물질의 배출을 저감시키며 디젤산화촉매를 사용할 때 필수적임.
(8) 경유중 세탄가가 감소하면 HC, CO 및 NOx 증가.
마. 우리나라 자동차 연료정책의 문제점과 개선방안
(1) 문제점
(가) 연료품질 규제기준의 완화
1) 연료품질 관리의 미흡
2) 연료품질 규제항목의 미흡
(나) 자동차연료 제조기준의 이원화
1) 자동차연료의 제조기준이 석유사업법과 대기환경보전법으로 이원화되어 있음.
2) 저공해연료 및 혼합연료 개발에 대한 연구부족
(2) 개선방향
(가) 휘발유 및 경유의 배출가스에 영향을 미치는 특성에 대해서는 선진국 수준의 연료 제조기술을 강화하여야 함
(나) 연료제조기준 강화시는 강화에 따른 배출가스 저감효과 및 환경에 미치는 영향등을 평가할 수 있는 연구가 추진되어야 함
(다) 자동차 공해를 근원적으로 줄이기 위해서는 엔진개발, 후처리 기술개발 및 연료품질개선이 동시에 추진될 수 있는 정책이 수행되어야 함
(라) 연료의 품질개선에 의한 자동차 배출가스 저감기술 개발연구를 위한 예산지원
(마) 연료의 품질관리 및 조사연구를 효율적으로 수행할 수 있는 조사연구기관의 육성
(바) 자동차용 연료의 조성이 배출가스의 저감과 밀접한 관계가 있으므로 정유사들은 양질의 연료를 공급하기 위해 자동차 제작사와 공동으로 미국 및 유럽에서 이미 시행하고 있는 자동차용 연료개선 프로그램(Auto/Oil Program)을 개발, 실천해 나가는 것이 바람직함.
참고문헌
1. 김문헌, 홍종준, 이영우, (1992), 저공해 승용차 대체연료의 특성 및 연구현황, 자동차공학회지, 14, 3, 33
2. 대한석유협회, (1995), 석유연보
3. 한국석유품질검사소, (1994), 국가별 석유관련 규격대비표
4. 환경부, (1995), 21세기 환경비전
5. European Diesel Fuel Survey 1993∼1994, (1994), Associated Octel
6. Lenz, H.P.외 6인, (1993), Emissions, Air Quality and Effects of Exhaust Gas Constituents,
Society of Automotive Engineers, Inc.
7. Colucci, J.M., N.E.Gallopoulos, (1977), Future Automotive Fuels, Plenum Press
8. LP-Gas Engine Fuels, (1973), ASTM Special Technical Publication 525
9. Garrett, T.K., (1991), Automotive Fuels and Fuel Systems, Vol.1 : Gasoline, Pentech Press,
London, Society of Automotive Engineers, Inc.
10. Winter Diesel Fuel Quality Survey, (1995), Paramins

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