요즘 자동차 화재 사고의 주요 원인 중 하나가 매연저감필터 일명 DPF 필터의 과열에 의한 것으로 이슈가 되고 있다. DPF 필터의 과열로 인한 화재 사고로 인하여 도심의 터널이나 지방의 한 쇼핑몰 주차장에서 인명과 재산 피해가 발생하였다. 이에 디젤 자동차 운전자들이 알고 있어야 할 DPF의 역할과 안전한 관리 대책 및 대처 요령에 대하여 알아보고자 한다.
디젤 자동차의 DPF 역할
디젤 엔진은 가솔린 엔진에 비해 연비는 뛰어나지만 환경적인 측면에서는 배출하는 매연에 질소산화물(NOx)와 미세먼지(PM)가 많기 때문에 도시 대기오염의 주범으로 취급되어 왔다. 더욱이 질소산화물을 줄이면 미세먼지는 증가하고, 미세먼지를 줄이면 질소산화물이 늘어나는 트레이드 오프 관계가 있어 배기가스 제어에 어려움이 있다. 하지만 환경 규제 강화와 함께 자동차 제조사들의 노력으로 여러 오염물질 배출 저감 기술이 나오면서 디젤 엔진도 친환경이라는 말을 쓸 수 있게 됐다. 대표적인 것이 유로 4 이후의 DPF+EGR 기술이다.
디젤 자동차에 설치되는>DPF(Diesel Particulate Filter)는 '배기가스 후처리 장치' 중 하나로 배기가스 중의 입자상 물질인 미세 분진을 정화하는 장치이다. 미세 입자로 분출되는 매연을 포집하고, 연소시켜 제거하는 역할을 수행한다. 포집 장치는 일종의 필터와 같은 형태이기에 기술적으로 복잡하지는 않지만, 이 필터를 꺼내 청소하는 것은 무리인 만큼 주 성분이 탄소 입자인 이 먼지를 주기적으로 태워 없애는 형태로 처리한다. 먼지를 태워 없앨 연료는DPF에 직접 분사하지 않고 배기 행정 시 실린더로 연료를 분사하여 자연적으로 연료가 DPF로 흘러가도록 한다. 이 연료와 배기 가스에 남은 산소가 미세먼지와 반응하여 활활 타게 되는 것이 DPF의 구조다. 이러한 연소의 과정을 통해 생긴 분진의 대부분은 발화하여 제거되지만 소량의 재는 DPF 내부에 지속적으로 퇴적되어 DPF의 성능을 서서히 저하시키게 된다. 이와 더불어 DPF가 장착된 차량이 저속으로 장시간 주행을 하게 되면 자동 재생이 이루어지지 않아 DPF가 막히게 되며, 이러한 현상이 누적되게 되면 DPF손상으로까지 이어지게 된다.
안전한 관리대책
물론 이러한 손상을 막기 위해 DPF 필터 전후단의 압력차를 검출하는 센서 뿐 아니라 주행거리, 엔진구동 시간, 시뮬레이션에 의해 조건이 만족할 경우 압력차가 규정치 이내라고 해도 재생을 시키는 기능이 존재한다. DPF 필터에 축적된 검댕은 수트 게이지를 통해 확인할 수 있으며 오염정도는 총 10 단계로 구분할 수 있다.
1) 1~5 단계 : 자동으로 각종 물질이 제거되는 구간. 녹색 경고등으로 점등될 경우 별도의 조작없이도 자동으로 제거됨
2) 6~8 단계 : DPF 수동제거 스위치를 이용해 검댕 제거가 필요한 상황으로 호박색 경고등으로 점등되며 운전자가 직접 DPF스위치를 눌러서 수동으로 제거해야 함
3) 9~10단계 : EURO6 배기가스 규제에 따라서 엔진 출력이 저하되는 상황. 호박색 경고등과 CHECK 경고 등이 함께 점등되며 이 때는 서비스센터를 방문하여 DPF를 점검하고 검댕을 강제 제거해야 함
또한 DPF가 검댕을 제거한 후에 연소 후 남은 잔류재도 주기적으로 청소해 줘야 한다. 이러한 클리닝 작업을 통해서 중정비를 예방할 수 있다.
운전자의 대처 요령
수트게이지를 눌러 확인하지 않더라도 계기판에 표시되는 경고등을 통해 운전자는 취해야할 조치 단계를 파악할 수 있다.
- 녹색 경고등 : DPF의 자동 재생 기능이 활성화 되고 있다는 의미
- 호박색 경고등 : 수동으로 검댕을 제거할 필요가 있다는 의미로 이 경고등에 불이 들어오면 수동제거 스위치를 3초간 눌 러 재생을 실시해줌
- 호박색 경고등과 엔진 체크등 동시 점등 : 수동제거 가능 범위가 초과되었다는 의미로 엔진 출력 제한 상태이므로 지정 정비소에서 반드시 점검이 필요함
DPF의 먼지를 태우는 작업은 자동차가 운행 중에 늘 돌아가는 것이 아니며 필터에 어느 정도 먼지가 찼을 때 작동한다. 이 기능이 작동할 때는 매우 고온이 발생하는 만큼 자동차 냉각팬이 최대한 돌게 되며 자동차에 따라서는 DPF 작동 램프가 켜지게 된다. 이렇게 먼지를 태우는 작업을 재생(Regeneration)이라고 하는데, 이때는 엔진을 끄면 안 된다. 엄청난 고열을 내는 DPF의 냉각이 되지 않아 장치 손상이 발생하기 때문이며 충분한 공랭 효과를 낼 수 있도록 정속 주행을 권장한다. DPF는 자동차의 부품 가운데서도 꽤 비싼 것인 만큼 목돈이 나가는 것을 피하고자 한다면 DPF의 올바른 사용법을 알아둬야 한다.
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