기계연구원, 브레이크 마모 미세먼지 배출구의 2배

기사등록 2019/12/13 17:52:20

발생 미세먼지 측정 시뮬레이터 개발

마모에 따른 미세먼지 대책 및 연구 해야

브레이크 마모 및 타이어 마모 미세먼지 측정 시뮬레이터로 측정한 미세먼지 배출량과 차량의 배출가스에 포함된 미세먼지 배출량을 나타낸 그래프. 유로6 배출규제를 만족하는 DPF 장착 디젤차 및 GDI 가솔린차에 비해 브레이크 마모로 2배 이상의 많은 미세먼지가 배출되고 있다.
[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 자동차 주행 중 브레이크 마모로 발생하는 미세먼지가 자동차 배기구로 배출되는 미세먼지 보다 2배 이상 많은 것으로 나타났다.

한국기계연구원은 자동차 주행 중 브레이크 마모로 발생하는 미세먼지를 측정하는 시뮬레이터를 개발해 미세먼지를 측정한 결과, 자동차 1대 당 미세먼지 PM10 기준 2.7㎎/㎞, PM2.5 기준 2.2㎎/㎞ 수준의 미세먼지가 발생하는 것으로 측정됐다고 13일 밝혔다.

이는 DPF(매연저감장치)가 장착돼 유로6 규제를 만족하는 디젤차와 GDI(직접분사식 가솔린) 엔진이 장착된 가솔린차에서 배출되는 미세먼지 보다 2배 이상 높은 수치다.

연구팀은 브레이크 마모 미세먼지 측정을 위해 차량의 관성 모멘텀을 일반 승용차에 해당하는 50.4㎏·㎡로 구현하고 최신 주행 사이클인 WLTC모드에서 브레이크 마모로 발생하는 미세먼지를 측정했다.
 
관성 모멘텀은 운동하는 물체가 운동 상태를 유지하려는 속성으로 자동차 관련 연구에서 일반 승용차는 약 50-60 사이의 관성 모멘텀을 적용한다.
 
WLTC(Worldwide harmonized Light duty driving Test Cycle)는 자동차 배출가스를 측정할 때 기준이 되는 주행 사이클이다 .

이번 측정을 위해 연구팀은 실제 자동차 축에 브레이크가 달린 것처럼 축에 지름 1.2m, 무게 280㎏의 추를 장착하고 30㎾급 AC모터도 부착해 최고 주행속도 135㎞/h를 구현했다.
한국기계연구원 그린동력연구실 이석환 책임연구원 연구팀이 개발한 타이어 마모 발생 미세먼지 측정을 위한 시뮬레이터.
또 브레이크와 패드의 마찰로 생성된 미세먼지를 정확히 측정키 위해 브레이크 부분을 감싸는 챔버를 설치하고 측정 장비를 연결했다. 챔버 내부는 공기가 순환되도록 해 마찰열이 실제 주행 시처럼 냉각될 수 있게 만들었다.

이 시뮬레이터를 이용하면 실제 차량 운행과 유사한 조건에서 속도 및 제동력을 변화시켜가며 브레이크 마모로 발생하는 미세먼지 양을 측정할 수 있다.

 자동차 배기구로 배출되는 미세먼지에 대한 규제는 강화되고 있지만 브레이크 제동 시 패드와 디스크의 마찰에 의해 발생하는 미세먼지는 아직 측정조차 제대로 이뤄지지 않고 있다는게 기계연의 설명이다.

이에 따라 연구팀은 지난해 타이어 마모 미세먼지 측정을 위한 시뮬레이터를 개발한데 이어 이번에 브레이크 패드 마모로 발생하는 미세먼지 측정기술을 개발했다.

 향후 이를 활용하면 비배출 미세먼지의 원인 규명과 관련 환경제도 마련에 도움이 될 것으로 전망된다.

이석환 책임연구원은 "타이어 및 브레이크에서는 최신 차량의 배출가스에 포함된 미세먼지보다 더 많은 미세먼지가 발생할 수 있으며 친환경 자동차인 하이브리드 및 전기자동차에서도 상당량의 미세먼지가 발생한다"면서 "이에 대한 연구 및 대책이 시급하다"고 말했다.


◎공감언론 뉴시스 kys0505@newsis.com