요소수는 어떤 화학물질인가?

요소수는 어떤 화학물질인가?

디젤 차량의 배출가스에서 나오는 유해한 물질들을 물과 질소로 바꿔주는 화학 물질인 요소수에 대해서 알아보면 다음과 같다.

 

1. 요소수는 어떤 화학물질인가?

요소수((Diesel Exhaust Fluid, DEF)는 아래 그림과 같이 요소 함유량 32.5% 와 물 함유량 67.5%를 혼합하여 제조된 화학물질이다.

디젤 차량의 배출가스 저감장치인 SCR(Selective Catalyst Reduction)에 사용하는 촉매제이다.

대기 오염의 원인이 되는 질소산화물을 환경에 무해한 질소(N)와 물(H2O)로 바꿔주는 물질이다. 그리고 질소산화물은 자동차 배기가스나 공장, 항공기 등에서 배출되어 산성비를 만드는 오염물질 중의 하나이다.

 

1-1. 요소수 구성성분 및 함유량

1-2. 요소 화학정보

요소(Urea)는 무색 무취의 결정체이며, 양서류나 포유류의 소변에 포함되어 있으며 물에 잘 녹고,가열하면 분해되어 암모니아로 변하는 화학 물질이다.

이것을 이용하여 암모니아가 질소산화물을 만나 화학적 반응을 통해 질소와 물로 바뀌게 되는 것이다.

 

2. 요소 유해 위험성 정보

출처:국가위험물 정보시스템

3. 디젤 차량에 요소수 넣는 이유은 무엇인가?

디젤차에 요소수를 투입하는 것은 배기가스 자동차 환경 규제인 "유로(Euro)" 때문이다.

유로(EURO)는 유럽연합(EU)이 1992년에 도입한 자동차 배기가스 규제 단계의 명칭을 말한다.

이 규제는 1992년부터 질소산화물(NOx)과 매연 입자(PM)에 대한 배출량을 제한하며 그 기준을 점차적으로 더 강화하여 2014년부터 현재에 이르기까지 유로 6단계에 이르는 법규가 적용되고 있다.

그래서 요소수는 디젤 차량의 필수 품목으로 디젤 차량의 배출가스 저감장치(SCR)에 사용하는 촉매제로 사용되고 있으며 요소수의 역할은 디젤 차량의 오염물질인 미세먼지와 질소 산화물과 반응하면서 환경에 무해한 물과 질소로 변환시켜 오염물질을 잡아주어 차량을 원활하게 작동시키는 역할을 해 주고 있다.

환경규제로 디젤 차는 배출가스 저감 장치를 탑재해야 하며 이때 주로 사용하는 게 SCR(Selective Catalyst Reduction) 방식이다.

이 SCR 방식은 요소수(UREA)와 촉매가 포함된 질소산화물 저감장치를 이용한 기술이다. 요소수는 요소와 물을 혼합하여 제조된 요소 함량 32.5%의 화학물질이다.

상기 그림과 같이 질소산화물 저감 과정은 연소된 질소산화물(NO)이 배기 중, 질소산화물 저감장치 내부의 촉매를 지날 때 분사되는 요소수를 만나 발생하는 화학작용을 통해 이루어진다. 요소수와 질소산화물은 촉매 과정을 거쳐 인체에 무해한 물(H2O)과 질소(N)로 변환되어 오염물질을 제거해 주는 작용을 한다.