SCR

다른 뜻에 대해서는 아래의 문서를 참조하십시오.

• 화면보호기의 확장자(*.scr) - 스크린 세이버
• 반도체 부품 중 하나인 사이리스터(SCR) - 사이리스터
• 죠죠의 기묘한 모험에 등장하는 스탠드 - S.C.R

• 영어 : Selective Catalytic Reduction

1 개요

한국어로 쓰면 조금 복잡한데 "촉매에 의한 (오염물질의) 선택적인 환원"이다. 디젤 엔진은 가솔린 엔진에 비해 오염물질이 많이 나오는 환경 친화적이지 못한 엔진이라는 이미지가 강한데, 특히 질소산화물(NOx)와 미세먼지(PM)가 가장 큰 문제다. 게다가 질소산화물을 줄이면 미세먼지는 증가하고, 미세먼지를 줄이면 질소산화물이 늘어나는 트레이드 오프 관계가 있어 디젤 엔진은 환경오염의 주범으로 지목되기까지도 했다.

2 상세

디젤 엔진에서 질소산화물과 미세먼지를 줄이기 위한 노력은 꾸준히 이어져 왔는데, 먼저 EURO 3 규격의 핵심인 CRDi 기술은 불완전 연소를 줄여주고 출력도 높여 주었지만 그래도 오염물질 배출을 획기적으로 줄이지는 못했다. 그래서 EURO4 이후 규격에는 오염물질을 더욱 적극적으로 제거하기 위한 방법을 쓰기 시작했는데, 대표적인 추세가 SCR과 EGR, 그리고 DPF다. 이 중 SCR과 EGR은 질소산화물에 대응하는 것이며, DPF는 미세먼지에 대응한다. SCR은 처음부터 연료의 완전연소를 추구하며 화학적인 방법으로 오염물질을 무해화하는 방법이며, EGR과 DPF는 엔진의 개량 없이 오염물질을 포집하고 태워 무해화하는 방법을 쓴다. EGR과 DPF에 대한 자세한 사항은 각각 해당 문서를 참고할 것.

SCR은 EGR 적용 엔진과 달리 처음부터 엔진에 공급하는 산소 농도를 높이고 폭발 온도 역시 의도적으로 높인다. 이렇게 하면 미세먼지를 비롯한 매연 그 자체는 줄어들지만 질소산화물은 매우 많이 나오게 되는데, 이 질소산화물을 중화하는 것이 핵심이다. 질소산화물을 줄이는 데는 요소수를 쓰는데, 보통 요소를 30% 농도로 물에 희석한 것으로 질소 산화물을 환원시키는 역할을 한다. 이것을 촉매로 배기가스에 뿌려주면 질소산화물은 질소와 수증기로 바뀌게 된다. 요소수는 오줌물(...)과 비슷해 보인다. 실제로도 정말 그렇다! 다만, 차량에 오줌물을 넣는다고 EURO6이 충족되지는 않는다.(...) 본격 친환경 자동차

SCR을 사용하는 디젤 엔진이 EGR에 비해 갖는 장점은 연비가 좋고 엔진이 오랫동안 청정하다다는 점이다. EGR 시스템은 엔진 자체의 개량이 없을 뿐더러 한번 태운 배기가스를 다시 태우니만큼 연비가 떨어지고 배기가스의 미세먼지가 흡기기관에 달라붙어서 EGR 리턴 라인을 DPF 뒷쪽에 설치하지 않는 이상 흡기기관이 지저분해질 수 밖에 없지만, SCR은 엔진 자체가 완전연소에 최대한 근접하게 되어 자체적으로 연비가 좋아질 뿐더러 오염물질 중화에 추가 연료를 쓰지 않으니 더 연비 개선 효과가 있다. 화학적인 촉매가 아닌 기계적인 수단에 의존하는 EGR에 비해 환경 개선 효과도 상대적으로 큰 편.

하지만 SCR은 촉매로 요소수를 필요로 하며 늘 이것을 보충해줘야 한다. 보통 연료량 대비 5~7% 정도의 요소수를 쓰는데, 연료만큼 자주 보충을 해줘야 한다. 연비가 좋다고 해도 요소수에 돈이 들어가는 만큼 총 경제성을 따지면 EGR 시스템보다 훨씬 좋다고 하기도 어렵다. 요소수는 주유소 이외에도 파는 곳이 있고, 심지어 인터넷 쇼핑몰에서도 주문할 수 있다. 하지만 정작 가장 요소수 보충이 쉬운 주요소에서는 파는 곳이 생각만큼 많지는 않다. 대도시 시내에서는 요소수를 취급하는 주유소가 많은 편은 아니며, 보통 고속도로 휴게소나 국도변 주유소에 많다. 요소수를 취급하는 주유소는 보통 입구에 요소수 취급 안내 간판이 붙어 있다. 주유소를 갔는데 웬 화장실 냄새나는 물을 판다는 글을 보고 이상하다고 생각했다면 이제 오해를 풀 때다.당신의 국산 디젤 세단은 이걸 필요로 하지 않아도 BMW 같은 수입 디젤 세단이나, 버스나 트럭은 이걸 필요로 한다. 그렇다고 요소수를 충전하지 않으면 장기적으로 SCR장치에 문제가 생겨 연비나 출력이 오히려 떨어진다고 한다. 심지어 어떤 차는 요소수가 없으면 시동이 안걸린다고 한다. 그렇다고 충전하지 않고 계속 버티면 후처리 장치가 박살날 수도 있고 박살나면 돈 엄청 깨진다. 여러모로 떼어버릴 수도 없는 혹이다.

SCR의 또 다른 단점은 엔진의 개량이 필요하다는 것. DPF와 EGR은 엔진 바깥에 설치하는 것인 만큼 종전의 CRDi 엔진에 별다른 개량을 하지 않고 이것을 붙여 친환경 엔진을 만들 수 있다. 하지만 SCR은 엔진의 연소 효율성을 바꿔야 하는 만큼 엔진 설계를 크게 바꿔야 한다. 그래서 구형 엔진의 개량형은 EGR을 다는 경우가 많고, 신규 개발 엔진에 SCR을 적용하는 경우가 대부분이다. 또한 대형 상용차는 SCR 도입에 적극적이지만, 승용 디젤 차량에서는 그러한 움직임이 느리다. 요소수 보충에 필요한 인프라가 아직 충분치 않고, 연료 이외에도 꾸준히 관리하며 보충해야 하는 것이 있다는 승용차 오너들의 인식 변화에도 시간이 걸리기 때문. 그래서 현대자동차그룹은 현대 R 엔진에 EGR을 적용하고도 EURO VI 인증을 따내는 외계인 고문을 시도하기도 했다. 이베코의 Curser 엔진(FPT)의 경우 상용엔진에 온리 SCR로 유로 6 규제를 통과하였다. EGR 조까! 결국, EGR의 문제를 줄여 나가고 엔진 개량이 계속되면 EGR 역시 뒤안길로 사라질 수도 있을 것이다.

그러나 배기가스를 더 줄여보려고 노력하거나, SCR로도 버티기 힘들 정도로 배기가스를 뿜어 내는 경우 EGR+SCR 같이 부속조합이 따라 오거나, EGR+DPF+DOC+SCR+LNT 5중콤보로 마구잡이로 때워버리는 경우도 있다. 종합선물세트(...) 충공깽 커민스의 EURO 6 엔진이 대표적인 예. 외계인고문 실패 두산도 EURO 6 개발할때 개발비 들어가는게 아까우면 저런식으로 붙이지 그랬냐.