자동차의 엔진에서 연소 후 발생하는 배기가스를 그대로 공기 중에 배출하면 많은 유해물질들이 오염을 일으키기 때문에 엔진에서 가깝게 연결되어 마치 작은 머플러처럼 생긴 깡통모양의 촉매 변환기라는 장치를 발견하게 되는데요, 이는 일차적인 매연 통제장치로 이차적으로 머플러는 소음을 처리합니다. 한번 알아보겠습니다.
자동차 촉매 변환기는 내연기관의 배기가스 중 유해 물질을 제거하여 환경오염을 최소화하는 중요한 부품입니다.
이 장치는 화학반응을 통해 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소산화물(NOx) 등의 유해 물질을 덜 유해한 물질로 변환시키는 역할을 합니다.
이러한 촉매 변환기는 환경보호와 규제 요구사항을 준수하기 위해 자동차에 필수적으로 장착되어 있으며, 자동차 산업에서 매우 중요한 역할을 하고 있습니다.
1. 동작 원리
삼원 촉매 반응(Three-Way Catalytic Converter, TWC)
주로 가스형 유해 물질인 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 그리고 질소산화물(NOx)을 제거하는 데 사용됩니다.
촉매 변환기 내부에는 백금, 팔라듐, 로듐 등의 금속 촉매가 코팅되어 있으며, 이 촉매들은 반응에 참여하여 유해 물질을 덜 유해한 이산화탄소(CO2), 물(H2O), 질소(N2) 등으로 변환시킵니다.
선택적 촉매 환원, 질소산화물 저감 촉매(Selective Catalytic Reduction, SCR)
질소산화물(NOx)을 덜 유해한 질소(N2)와 물(H2O)로 변환시키는 데 사용됩니다.
이 방법은 디젤엔진에서 발생하는 유해물질을 저감 할 때 사용하는 무색 액체인 AdBlue ( 흔히들 요소수 인증 )를 사용하여 질소산화물을 환원시키는 화학반응을 이용합니다.
2. 구성 요소
촉매
주로 백금, 팔라듐, 로듐 등의 금속 촉매가 사용됩니다.
이러한 촉매는 반응 속도를 높이고 반응의 열역학적 안정성을 향상시킵니다.
코팅 및 캔
촉매 변환기의 내부 표면에 촉매를 코팅하고, 캔 형태로 제작됩니다.
이러한 코팅 및 캔은 촉매의 효율적인 사용과 배출 가스의 효과적인 처리를 돕습니다.
센서
산소 센서, NOx 센서 등의 센서는 촉매 변환기의 효율적인 운영을 지원하고 배출 가스의 성분을 모니터링합니다.
3. 활용 및 장점
환경 보호
자동차 촉매 변환기는 배출 가스의 유해 물질을 제거하여 대기 오염을 줄이는 데 큰 역할을 합니다.
이는 대기 환경의 개선과 공중 보건에 긍정적인 영향을 미칩니다.
규제 요구사항 준수
자동차 산업은 각국의 환경 규제 요구사항을 준수해야 합니다. 촉매 변환기는 이러한 규제 요구사항을 충족시키는 데 중요한 부분을 차지하고 있습니다.
엔진 성능 유지
촉매 변환기는 엔진의 성능에 부정적인 영향을 미치지 않으면서도 유해 물질을 효과적으로 처리합니다.
엔진의 성능과 효율성을 유지하는 데 도움이 됩니다.
자동차 촉매 변환기는 환경 보호와 규제 요구사항 준수를 위해 필수적인 부품으로, 현대 자동차 산업에서 매우 중요한 역할을 하고 있습니다.
