요소수가 도대체 뭐에요?

두줄 요약 : 디젤 차량에서 발생하는 질소산화물(NOx)을 정화시키기 위해 SCR(Selective Catalyst Reduction, 선택적 촉매 감소기술)에 사용되는 물질을 말한다. 배기가스가 통과하는 곳에 요소수를 분사하면 질소산화물이 물과 질소로 환원된다.

외국어 표기

尿素水(한자)

디젤 차량에서 발생하는 질소산화물(NOx)을 정화시키기 위해 디젤 차량에 탑재된 SCR(Selective Catalyst Reduction, 선택적 촉매 감소기술)에 사용되는 물질을 말한다. 질소와 산소가 결합된 화합물인 질소산화물(NOx)은 미세먼지를 유발하는 것은 물론 비에 섞여 내리면 토양을 오염시킨다. 따라서 촉매를 통해 질소산화물을 화학 분해하는 SCR이 반드시 필요한데, 이 SCR의 핵심이 '요소수'이다.  

일반적인 SCR 시스템. 배기가스 후처리장치(DPF;Diesel Particulate Filter)에서 나오는 배기가스에 촉매제인 요소수(DEF;Diesel exhaust fluid)를 분사시켜 디젤 엔진의 배기 가스 오염을 방지하는 데 사용되는 기술(출처: www.amsons.in/scr-technology-and-def.html)

 

요소수는 물에 요소 성분을 혼합한 것으로, '우레아(Urea, 암모니아 수용액)'라고도 한다. 배기가스가 통과하는 곳에 요소수를 분사하면 질소산화물이 물(H2O)과 질소(N2)로 환원된다. 국제 표준규격 ISO 22241에 따르면 요소수의 요소함량은 32.5%이다. 좋은 요소수의 경우 입자가 작고 중금속 함량이 적어 이물질 없이 깨끗하게 걸러지는 반면. 공인되지 않은 요소수의 경우 제대로 걸러지지 않은 미량의 중금속들이 질소산화물과 반응해 금속염을 생성시키는 등의 문제가 있다. 요소수는 2015년 유럽의 최신 배출가스 규제인 ‘유로6′가 국내 도입되면서 디젤차의 필수 항목이 된 바 있다.

5L 용기에 포장된 요소수(출처: CC BY-SA, Greenchem adblue4you@wikipedia)

 

요소수 보충 및 보관

디젤 차량의 경우 요소수를 지속적으로 배출가스에 뿌려줘야 하므로, 차량에 요소수 주입구가 설치돼 있다. 요소수가 부족해지면 자동차 계기판에 신호가 뜨게 되고, 이럴 경우 보충을 하면 된다. 승용차의 경우 보통 주행거리가 1만 5000km에서 2만km 사이일 때 요소수를 보충하면 되며, 배기량이 큰 화물차의 경우 300~400km마다 보충해야 한다고 알려져 있다. 다만 요소수는 특유의 암모니아 냄새가 있고 요소수가 차량에 묻을 경우 부식이 생길 수 있기 때문에, 주입 시 흘리지 않도록 주의해야 한다. 

만약 요소수가 떨어졌는데도 보충하지 않으면, 요소수 분사 장치가 열에 노출돼 변형이 일어날 수 있고 질소산화물도 제대로 없앨 수 없다. 또 후처리 장치가 고장날 가능성이 매우 높아, 요소수 보충 신호가 들어오면 바로 보충을 해야 한다. 다만 SCR 개발 이후 초기에 출시된 차량을 제외하고는 이후 출시된 차량들은 요소수가 부족하면 시동에 제한을 걸며, 운행을 하더라도 보충 전까지 정상 속도를 내지 못하도록 설계돼 있다.  

한편, 요소수는 영하 11도 이하에서 얼며 영상 110도에서 결정화가 급속히 진행될 정도로 기존 오일과 달리 상당히 민감한 편이다. 이처럼 요소수가 얼거나 결정화가 일어날 경우 여러 고장을 일으킬 수 있기 때문에, 요소수가 남았을 경우에는 밀폐를 한 뒤 직사광선을 피한 서늘한 곳에서 보관을 해야 한다.

[네이버 지식백과] 요소수 (시사상식사전, pmg 지식엔진연구소)