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요소수(DEF, Diesel Exhaust Fluid) Q&A
2016.11.30

배기가스를 저감하기 위해 Tier4 Final 건설기계에 장착되는 후처리 시스템은 장비운용 시 세심하게 관리해야 할 유지관리 항목입니다

그 중 요소수(DEF, Diesel Exhaust Fluid)는 질소산화물을 질소와 물로 환원시키기 위해 SCR 시스템을 장착한 건설기계에 사용되는 촉매제를 의미합니다.

 

요소수를 사용하시면서 유의해야 할 내용들을 아래의 Q&A를 통해 확인해 보세요. 

 

Q. 요소수란 무엇이며, 요소수는 어떻게 구성되나요?

요소는 다양한 산업분야에서 사용되며 종종 농업 부문의 비료로 사용되는 화합물을 포함하는 질소입니다

요소를 가열하면 암모니아(NH3)와 이산화탄소(CO2)로 분해됩니다

요소수는 32.5%의 고순도 요소(Urea) 67.5% 순수한 물(Water)이 정교하게 혼합된 용액입니다.

 

Q. 요소의 비율(32.5%)이 중요한가요?

. 요소 농도가 32.5%일 때 동결점이 가장 낮고, 차가운 대기 온도로부터 보호되는 이상적인 용액상태가 됩니다

캐터필라 SCR 시스템은 작동 시 질소산화물(NOx)의 변환을 최적화하기 위해 32.5% 요소 용액으로 작동하도록 보정되었습니다.

 

Q. 요소수는 어디서 구입할 수 있나요? 

요소수는 연료나 오일과 마찬가지로 고속도로 트럭 주유소, 자동차 부품 상가, 요소수 연료 대리점 등에서 구입이 가능합니다

, ISO 표준 22241-1 기준을 충족하는 요소수여야 합니다.

  

Q. 장비에 장착되는 요소수 탱크의 크기는 어떻게 되나요?

장비의 부품과 작업 사이클에 따라 탱크의 종류는 상이합니다. 일반적으로 요소수 탱크의 크기는 디젤 연료 탱크 크기의 10%입니다.

  

Q. 요소수는 얼마나 소모되며, 주입 주기는 어떻게 되나요?

요소수는 엔진 작동, 작업 사이클, 지형, 부하, 속도, 장착된 후처리 시스템 등에 따라 연료의 2~7% 정도가 소모됩니다

캐터필라 Tier4 Final 엔진의 경우에는 2~3% 정도만 소모되며, 디젤 연료 보충 시 요소수도 보충해 주면 됩니다.

  

Q. 엔진에 SCR 시스템 장착 시, 요소수 보충 외에 별도로 필요한 정비가 있나요?

. SCR과 더불어 DPF가 장착되어 있다면, DPF를 평균 5,000시간마다 청소해야 합니다

그러나, 캐터필라는 엔진의 완전연소시스템을 통해 배기오염물질의 배출량을 낮춰 DPF 청소주기를 평균 ‘8~1 2천시간으로 연장하였습니다.

(미국 및 유럽에서 2년간 가동된 125천대의 캐터필라 Tier4 Final 장비 기준치이며, 운용자의 역량 및 현장상황에 따라 상이할 수 있습니다.)

  

Q. SCR 시스템이 장착된 장비에 적합한 연료나 오일은 무엇인가요?

Tier4 Final 엔진에는 CJ-4 등급의 오일과 황 함유량이 15ppm 이하인 초저유황 경유(ULSD)를 사용해야 합니다

CJ-4 이하 등급의 오일은 불순물을 쌓이게 해 후처리 시스템의 고장을 유발하고 엔진의 수명을 단축시킵니다

그리고 연료에 황의 양이 많아지면 후처지장치의 수명이 단축되고 엔진의 출력이 저하됩니다.

 

Q. 요소수의 동결점은 얼마인가요?

요소 농도 32.5%의 요소수는 영하 11도에서 결빙이 시작됩니다. DEF의 결빙과 해빙이 제품에 악영향을 주지는 않습니다

 

Q. 요소수가 얼지 않도록 하려면 어떻게 해야 하나요? 그리고 요소수가 장비의 요소수 탱크 내부에서 얼면 어떤 현상이 발생하나요?

SCR 시스템은 엔진이 작동 중일 때, 요소수가 결빙되지 않도록 설계되었습니다. 엔진 차단 시 요소수가 결빙되었더라도

엔진 작동 시 SCR 시스템 및 요소수 라인에 설치된 히팅장치가 결빙된 요소수를 신속하게 해동하도록 설계되었기 때문에 장비의 작동에 무리가 없습니다.

  

Q. 요소수는 어떻게 주입해야 하며, 유출 시 어떻게 조치해야 하나요?

요소수는 다양한 재료를 부식시킬 수 있기 때문에 금속재질이 아닌 호스를 이용하여 주입해야 합니다

그리고 주입하기 전에 주변을 깨끗하게 닦아줘야 합니다. 유출 시에는 요소수가 묻은 표면을 물로 깨끗하게 세척하여 부식이 일어나지 않도록 합니다.

 

Q. 요소수를 직접 제조해도 되나요?

아니요. 요소수 공급 시를 기준으로 사전에 혼합된 용액만 사용가능 합니다. ISO 22241-1 기준을 충족하지 않는 유체를 사용할 경우 SCR 시스템이 손상될 수 있습니다.

 

Q. 요소수는 어떻게 보관해야 하나요?

요소수는 서늘하고 건조하며 통풍이 잘 되는 곳에 보관해야 합니다. 그리고 요소가 분해될 수 있기 때문에 직사광선에 노출되지 않도록 합니다

이상적인 보관 온도는 영하 9도에서 영상 25도이며 유통기한은 18개월입니다. 고온이나 직사광선에 장시간 노출될수록 품질이 저하됩니다.

 

Q. 요소수가 오염되면 어떻게 되나요?

요소수 또는 요소수 탱크가 오염되면 요소수의 수명이 줄어들 수 있습니다. 그리고 배기가스 배출 시스템에 오류가 발생할 수 있기 때문에 요소수를 보충하기 전에 

주변을 세척해야 합니다. 또한 요소수를 운반하거나 요소수를 탱크에 주입할 때에도 깨끗한 장치를 사용해야 합니다. 

 

 

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