개념 한 쪽
자동차 배출가스의 구성과 그에 대응하는 저감장치 및 검사 항목을 구분하는 능력을 요구한다.
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출제기준 단원 「대기환경보전법」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 부품과 배출경로 대응 | 1 | 엔진 부품의 기능과 배기가스 배출 경로의 적합성 구분 |
| EGR 기능과 작동상황 | 1 | EGR의 저감대상과 공회전·급가속 시 동작 상태 판단 |
| 촉매·필터의 처리대상 구분 | 1 | 삼원촉매와 DPF의 처리대상(가스상 vs 입자상) 구분 |
자동차 배출가스는 CO, HC, NOx, PM 등 여러 구성요소로 이루어지며 각 성분별로 생성 원리와 저감 방법이 다르다고 이해한다. CO와 HC는 주로 연소 불완전에서 발생하므로 촉매 변환기 등 산화 장치로 저감하고, NOx는 고온 연소에서 공기 중 질소와 산소가 반응하여 생성되므로 연소 온도를 낮추는 방식으로 저감한다고 말한다.
NOx 저감 장치로는 배기가스 일부를 다시 흡입하여 연소실 온도를 낮추는 EGR, 촉매를 이용해 환원 반응으로 NOx를 제거하는 SCR, 가솔린 엔진에서 CO·HC·NOx를 동시에 처리하는 삼원촉매 등이 있다. 반면 DPF는 입자상 물질(PM)을 물리적으로 포집·연소하는 장치로 NOx 저감 기능이 없다고 구분한다.
DPF에 포집된 PM을 제거하려면 필터 온도를 높여 연소시키는 재생이 필요하며, 이를 위해 엔진 제어장치가 주 분사 이후에 연료를 추가로 분사하는 '사후 분사'를 사용한다고 정리한다. 또한 배출가스 정기검사와 정밀검사는 차량 연료 종류와 검사 목적에 따라 측정 항목이 달라지므로 '정기 vs 정밀'과 '휘발유 vs 경유' 구분 매트릭스로 암기해야 한다.
엔진 구성 부품의 기능과 배기가스 배출 경로를 혼동하지 않아야 한다. 예를 들어 로커암커버는 실린더 헤드 상부를 덮는 윤활유 누출 방지용 부품으로 배기 경로가 아니므로 NOx 배출원으로 보지 않는 것이 중요하다고 설명한다.
문항 유형별로 핵심 연결을 연습한다. NOx는 고온에서 생성되므로 NOx 저감장치는 연소 온도 저하 또는 환원 반응 장치임을 확인한다. DPF는 매연(입자)을 포집하는 장치이므로 NOx 관련 선택지는 오답 처리한다. 배출가스 검사 항목 문제에서는 검사 대상이 '배출가스인지 차량 성능인지'를 먼저 구분하여 출력 검사 항목을 배출가스 항목에서 제외한다.
가솔린 자동차로부터 배출되는 유해물질 또는 발생부분과 규제 배출가스를 짝지은 것으로 틀린 것은?
정답 ② · 가솔린 자동차의 유해물질 배출원과 규제 배출가스의 짝지음 중 틀린 것을 찾는 문제이다. 블로바이가스는 크랭크케이스에서 발생하는 미연소 혼합기로 주로 HC를 포함하고, 연료탱크에서는 연료 증발에 의한 HC가 배출되며, 배기가스에는 CO, HC, NOx가 모두 포함된다.
전자제어 가솔린 기관에서 EGR 장치에 대한 설명으로 맞는 것은?
정답 ③ · 전자제어 가솔린 기관의 EGR 장치에 대한 옳은 설명을 고르는 문제이다. EGR은 배기가스 일부를 흡기계에 재순환시켜 연소 최고 온도를 낮춤으로써 NOx를 저감하는 장치이며, CO와 HC 저감은 삼원 촉매의 역할이다.
EGR은 NOx 저감 장치로, 공회전이나 급가속 시에는 배기가스 재순환을 차단합니다.
배출가스 중 삼원촉매 장치에서 저감되는 요소가 아닌 것은?
정답 ① · 삼원촉매 장치에서 저감되는 배출가스 성분이 아닌 것을 찾는 문제이다. 삼원촉매는 이론 공연비 부근에서 CO와 HC는 산화 반응으로, NOx는 환원 반응으로 각각 무해한 CO2, H2O, N2로 전환하여 세 가지 유해 물질을 동시에 저감한다.
삼원촉매장치는 CO, HC, NOx를 무해한 물질로 전환하므로 대기 중 주성분인 N2는 저감 대상이 아니다.
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