NOx & SOx 절감필요성

질소산화물(NOx) 이란?

질소산화물(NOx)산화질소(NO)이산화질소(NO2)의 총칭입니다.
이들은 특히 높은 온도에서 연소시 공기 중의 질소와 산소의 반응으로 부터 생성되며 대도시의 자동차 교통량에서 많은 양의 질소산화물이 대기 중으로 방출됩니다.
대기 중에 질소가 존재하기 때문에 연소시에는 질소산화물(NOx) 가스가 형성 되며 번개에 의해서도 자연적으로 생성됩니다.
질소산화물(NOx)은 온실가스 및 산화제, 마취제, 식품첨가제로 많이 사용하고 있으며 아산화질소(N2O)와 혼동해서는 안됩니다.

NOx 환경효과

질소산화물(NOx)는 질산 증기 및 관련된 입자를 형성들의 화합물, 암모니아, 습기 등과 반응합니다.
이 작은 입자는 극단적인 경우에는 조기 사망의 원인이 민감한 폐 조직에 깊이 침투하여 손상 될 수 있으며,
이러한 입자의 흡입은 폐기종 또는 기관지염 등의 호흡기 질환을 악화 또는 기존의 심장병을 악화시킬 수 있습니다.

질소산화물(NOx)은 오존의 휘발성 유기 화합물과 반응합니다.
오존은 주로 취약 집단 (어린이, 노인, 천식 환자)에서 폐 기능의 폐 조직 축소에 손상 등의 부작용을 일으킬 수 있으며,
바람 전류와 멀리 원본 소스의 원인이 건강에 미치는 영향에 의해 수송 될 수 있습니다.
미국 폐 협회는 미국 인구의 약 50%가 오존을 준수하지 않는 지역에 살고있는 것으로 추정하고있습니다.

질소산화물(NOx)은 성층권에서 오존을 파괴합니다.
성층권의 오존은 잠재적으로 지구에 생활에 손상되는 자외선을 흡수하며,
연소 과정에서의 질소 산화물은 성층권에 도달하지 않으나 아산화질소의 광분해로 인해 성층권에 형성됩니다.

질소산화물(NOx)은 일반 유기 화합물과 쉽게 반응하여 니트로아렌, 니트로사민, 질산라디칼 같은
독성 물질을 만들어내며 이것들은 생물학적 돌연변이를 유발할 수 있습니다.
최근에는 해안지역의 염무가 질소산화물(NOx)과 반응하여 니트릴 클로라이드를 형성하는 것으로 밝혀지기도 했습니다.

IMO, ISO, UN은 지구온난화를 방지하기 위해서 배출가스 규제책을 준비 중입니다.

전세계의 Nox 규제

U.S. / Canada ECAs

육지에서 200마일까지의 영역을 2012년 8월 1일부로 규제하기 시작했습니다.

Tier II Nox 규제책이 2011년 1월1일 부로 시행되었으며 Tier III Nox 규제책은 2016년에 발효됩니다.

Engine Speed (rpm)

Tier Ⅰ(~2010년)

Tier Ⅱ (2011년~2015년)

Tier Ⅲ (2016년~)

130rpm 미만

17.0 g/kwh

14.4 g/kwh (TierⅠ 대비 15.5% 저감)

3.4 g/kwh (TierⅠ 대비 80% 저감)

130~2,000rpm

45.0 n (-0.23) g/kwh

44.0 n (-0.23) g/kwh (TierⅠ 대비 15.5~21.8% 저감)

9.0 n(-0.2)g/kwh (TierⅠ 대비 80% 저감)

2,000rpm 이상

9.8 g/kwh

7.7 g/kwh (TierⅠ 대비 21.8% 저감)

2.0 g/kwh (TierⅠ 대비 80% 저감)

황산화물 (SOx) 이란?

황산화물은 이산화황(SO2), 삼산화황(SO3), 아황산(H2SO3), 황산(H2SO4) 등이 있으며, 황산구리 (Cu2SO4), 황산칼륨(kaSO4), 황산마그네슘(MgSO4) 등의 황산염 등이 속합니다.
주요한 대기오염물질로서 산성비의 원인이 되거나 기체 자체로 사람의 몸속의 점막에 작용해 호흡기 질환을 일으킵니다.
산성비는 이산화황과 삼산화황이 물과 작용하여 아황산이나 황산으로 되기 때문에 엽록소를 파괴해 식물의 잎을 누렇게 변하게 하거나 말라죽게 하며,
건물의 경우에는 서서히 부식을 일으킵니다. 따라서 대기오염뿐만 아니라 사람을 비롯한 생물에게 주는 피해가 큽니다.

황산화물은 화석연료가 연소되면서 발생하게 됩니다.
따라서 이들이 공기 중으로 나오지 않게 하기 위해서는 황을 포함하지 않은 고품질의 연료를 사용하거나, 황이 적게 들어 있는 저유황연료를 사용해야 합니다.

SOx 규제

SOx 배출은 연료속에 함류된황함량에 따라 규제됩니다. 다음 황함량에 대한 제한은 57th MEPC 회의에서 합의된 사항입니다.

> 전 세계적 황 제한치:
12∘ 4.50% (45,000 ppm) ~ 2012년
12∘ 3.50% (35,000 ppm) 2012년 ~
12∘ 0.50% (5,000 ppm) 2020년 ~
12* 2018년: 발효날짜에 대한 검토

> 배출 통제 지역 (ECAs)
12∘ 1.50% (15,000 ppm) ~ 2010년 3월 1일
12∘ 1.00% (10,000 ppm) 2010년 3월 1일 ~
12∘ 0.10% (1,000 ppm) 2015년 ~

ECA's timetable for NOx and Sulphur content limits

MEPC SO2(ppm)/CO2(%) 규정

Fuel Oil Sulphur Contents
(% m/m)

Ratio Emission
SO2(ppm)/
CO2(% V/V)

4.50

195.0

3.50

151.7

1.50

65.0

1.00

43.3

0.50

21.7

0.10

4.3

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