델파이의 SCR 시스템은 요소수용액을 기존 시스템 보다 4배 강한 압력으로 분사한다. 따라서 촉매 장치가 엔진에 가까이 장착될 수 있어, 기존 SCR 시스템의 여러 문제점들이 해결되었다.

델파이 코리아 파워트레인 디젤 사업부 신인수 전무는 “이산화탄소 배출 규제가 세계적으로 더욱더 강화되고 있는 상황에서 델파이의 SCR 시스템은 주요한 역할을 할 것입니다. 이산화탄소 배출량에 관한 EU 규제가 발효되면, 이산화탄소 배출규제 초과량만큼의 배기가스 부담금이 자동차 1대 당 최고 95 유로까지 부가될 수도 있습니다. 델파이의 SCR 시스템은 질소 산화물과 이산화탄소를 모두 저감시켜 고객들을 더욱 더 만족시킬 것입니다.” 라고 설명했다.

모듈형 아키텍쳐

이 시스템은 SCR 도저, 요소공급탱크모듈 및 제어장치의 세 가지 기본 모듈로 구성된다. SCR 도저 (통합 고압 펌프 인젝터)는 배기관에 직접 장착되어, 20bar의 높은 압력으로 요소용액을 분사한다. 요소 용액은 요소 공급 탱크 - UDM(Urea Delivery Module) 내 저압 펌프를 통해 SCR 도저로 공급되며, 이는 별도의 콘트롤러에 의해 조절된다.

델파이 SCR도저는, 획기적인 단열 구조로 설계되어 요소 용액이 배기관 내의 높은 온도로 인해 증발되는 현상을 개선하였기 때문에, Exhaust closed coupled type으로 장착이 가능하다. 이러한 개선된 구조로 요소 스프레이에 에너지를 배가시켜 연소 시 혼합 에너지가 적게 소모되며 노즐 팁의 침전물 생성이 방지된다. 또한 요소용액 분사 패턴의 내구성도 더욱 향상되었다. 델파이 SCR도저의 뛰어난 성능 덕분에 SCR 촉매 장치가 엔진에 더욱 가까이 장착 될 수 있다. 따라서 촉매 히팅과 light-off strategies 가 감소돼 이산화탄소가 획기적으로 저감될 수 있다.

Timed injector opening 방식의 타 시스템과는 달리 Positive Displacement 솔레노이드 펌프를 사용하는 델파이 시스템은 공급압력과 관계없이 정확한 양 만큼의 요소를 영구적으로 공급한다.

신인수 전무는 “델파이는 오랜 기간 동안 디젤 연료 분사장치를 공급해 오고 있습니다. 이 풍부한 경험을 바탕으로 시스템 설계와 대량 정밀 제조 기술이 이상적으로 조합할 수 있었고 이로 인해 새로운 시스템 개발이 가능 했습니다. 현재 델파이는 52개의 SCR 특허권을 보유하고 있고 그 외 20여 가지의 기술을 특허출원 중입니다.”라고 설명했다.

또한, UDM은 요소 감지장치, 영구 필터, 김 서림 방지용 히터, 공급 펌프 기능을 통합할 수 있도록 디자인이 변경될 수 있어 탱크 베이스에 용이하게 장착 가능하며, 공급 펌프의 요소 솔루션에 압력을 가하기만 하면 요소 용액이 분사장치에서 끓어 오르지 않게 된다.

간편한 설치

주요 시스템 모듈형 구조로 차량 내 설치가 용이하고, 자동차 제조사 별 다양한 설치 특성에 맞게 디자인이 변경될 수 있다. 델파이는 고객의 요구 사항에 따라 도징 컨트롤 유닛과 히터 컨트롤 모듈을 공급 하거나 도징 서브 시스템을 제어하는 소프트웨어와 전자 콘트롤러 만을 선택적으로 공급 할 수 있다. 또한 도징 서브 시스템 양산 과정도 지원 가능하다. 현재 Light Duty 차량에 적용 가능하며, Medium duty/Heavy duty 디젤 엔진용은 개발 중이다.

신 인수 전무는 “디젤이 이산화탄소 저감에 대한 탁월한 해결책을 제시하고 있으나 질소 산화물과 이산화탄소를 동시에 저감 시키는 것은 여전히 과제로 남아 있습니다. 델파이의 고압 SCR 도징 시스템은 자동차 제조사들이 EU6, Tier 2 bin 5 와 일본 배출 규제에 부합할 수 있을 뿐만 아니라 이산화탄소 배출량을 저감 시키면서도 전체적인 시스템 비용은 최소화 하도록 일조 할 것입니다. 특히 수출주도적인 한국 자동차 산업에도 유리한 시스템입니다” 라고 설명한다.

델파이 SCR 시스템은 2012년 양산 예정이다.