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KR100799306B1 - 엔진의 질소산화물 저감시스템 - Google Patents

엔진의 질소산화물 저감시스템 Download PDF

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KR100799306B1
KR100799306B1 KR1020070009769A KR20070009769A KR100799306B1 KR 100799306 B1 KR100799306 B1 KR 100799306B1 KR 1020070009769 A KR1020070009769 A KR 1020070009769A KR 20070009769 A KR20070009769 A KR 20070009769A KR 100799306 B1 KR100799306 B1 KR 100799306B1
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KR
South Korea
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engine
nox
reactor
reduction system
fuel
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KR1020070009769A
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English (en)
Inventor
송영훈
이대훈
김관태
차민석
이재옥
Original Assignee
한국기계연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Abstract

본 발명은 천연가스, LPG 및 Heavy hydrocarbon(HHC)연료를 사용하는 가솔린, 디젤엔진이 장착된 자동차의 배기가스 중 질소산화물(NOx)이 저감시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기가스 내 질소산화물(NOx)의 저감의 목적으로 사용되는 배기가스 재순환장치(EGR : Exhaust gas recirculation)의 효율을 수소 또는 수소를 포함하는 합성가스를 엔진에 공급하여 높임으로써 질소산화물(NOx)을 저감시키는 엔진의 질소산화물(NOx) 저감시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 배기가스 재순환장치(EGR)가 이용되는 시스템에 이용되는 것으로 본 발명인 디젤엔진의 질소산화물(NOx) 저감시스템은,
연료탱크로부터 공급되는 연료와, 배기가스 재순환장치로부터 공급되는 배기가스를 연소시키는 엔진에 수소 혹은 수소를 포함하는 합성가스를 공급하여 질소산화물(NOx)을 저감시키는 것이다.
플라즈마, 질소산화물(NOx), 엔진, 배기가스, 배기가스 재순환장치(EGR)

Description

엔진의 질소산화물 저감시스템{NOx Reduction system of engine}
도 1은 본 발명인 엔진의 질소산화물 저감시스템의 실시예를 나타낸 개략도이고,
도 2는 본 발명인 엔진의 질소산화물 저감시스템의 다른 실시예를 나타낸 개략도이며,
도 3은 본 발명인 엔진의 질소산화물 저감시스템의 또 다른 실시예를 나타낸 개략도이고,
도 4는 본 발명인 엔진의 질소산화물 저감시스템의 또 다른 실시예를 나타낸 개략도이며,
도 5는 본 발명인 엔진의 질소산화물 저감시스템의 또 다른 실시예를 나타낸 개략도이며,
도 6은 본 발명인 엔진의 질소산화물 저감시스템에 사용되는 플라즈마 반응기의 실시예를 나타낸 단면도이고,
도 7은 본 발명인 엔진의 질소산화물 저감시스템에 사용되는 플라즈마 반응기의 다른 실시예를 나타낸 단면도이며,
도 8은 도 6과 도 7의 주요부분에 대한 부분상세도이다.
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
1 : 연료탱크 2 : 엔진
3 : 배기가스 재순환장치 4 : 배기관
5 : 플라즈마 반응기 6 : WGS 반응기
본 발명은 천연가스, LPG 및 Heavy hydrocarbon(HHC)연료를 사용하는 가솔린, 디젤엔진이 장착된 자동차의 배기가스 중 질소산화물(NOx)이 저감시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기가스 내 질소산화물(NOx)의 저감의 목적으로 사용되는 배기가스 재순환장치(EGR : Exhaust gas recirculation)의 효율을 수소 또는 수소를 포함하는 합성가스를 엔진에 공급하여 높임으로써 질소산화물(NOx)을 저감시키는 엔진의 질소산화물(NOx) 저감시스템에 관한 것이다.
산업의 발달에 의하여 환경오염은 날로 심각해지고 있으며, 환경오염을 줄이고자 인류는 환경오염을 발생시키는 것에 대한 규제를 하고 있다.
본 발명은 인류에게 기동성을 주는 장치에는 비행기와 자동차들이 있으며, 자동차에는 보통 가솔린, 디젤 과 같은 탄화수소계 연료가 사용되어 지고 있으며, 환경오염에 대한 규제에 의하여 수소 자동자와 하이브리드 자동차들이 개발되고 있다.
상기 탄화수소계 연료를 사용하는 자동차는 사용하는 연료에 따라 인류에게 심각한 피해를 주는 배기가스 성분들을 배출 하고 있으며 특히 디젤 자동차의 경우 입자상 물질(PM)과 질소산화물(NOx)을 다량으로 배출함으로써 디젤 자동차의 규제는 날로 심각해지고 있으며, 이를 극복하고자 종래에는 여러가지 기술들이 제안되고 있다.
일반적으로 배기가스 중 입자상 물질(PM)은 배기가스가 배출되는 배기관에 DPF 재생장치를 설치하여 입자상 물질(PM)를 재생시켜 입자상 물질(PM)을 저감시키며,
질소산화물(NOx)은 배기관을 통하여 배출하는 배기가스의 일부를 회수하여 엔진에 공급하는 배기가스 재순환장치(EGR : Exhaust gas recirculation)를 이용하여 배출되는 배기가스를 줄이고 질소산화물(NOx)의 발생을 줄인다.
종래에는 질소산화물(NOx)의 발생을 줄이고자 배기가스 재순환장치(EGR : Exhaust gas recirculation)를 이용하여 배기가스의 량을 엔진에 많이 공급함으로써 질소산화물(NOx)의 발생량을 줄였으나, 이로 인하여 배기가스에 CO와 미연 탄화수소가 증가하고, 엔진의 출력이 저하되는 등의 문제점을 야기시켰다.
또한, 종래에 제시된 기술 대부분은 자동차의 엔진을 컨트롤(control)하여 배기가스의 줄이고자 하는 기술들이며,
입자상 물질(PM)의 발생을 줄이고자 엔진으로 공급된 연료가 희박 연소에 가까워지게 연소할 수 있도록 제어를 하나, 이 경우처럼 엔진으로 공급된 연료를 희박 연소시키면 질소산화물(NOx)의 발생이 증가 되는 단점을 가지고,
질소산화물(NOx)의 발생을 줄이고자 엔진으로 공급된 연료가 농후 연소를 할 수 있도록 제어를 하나, 이 경우처럼 엔진으로 공급된 연료가 농후 연소를 하면 CO, HC 등이 증가하며 특히 디젤 엔진의 경우 입자상 물질(PM)이 과도하게 발생하는 단점이 있다.
즉, CO, HC 혹은 입자상 물질(PM)을 줄이고자 할 경우에는 질소산화물(NOx)의 발생이 증가하고, 질소산화물(NOx)을 줄이고자 할 경우에는 입자상 물질(PM)이 증가하는 것으로, 자동차의 엔진을 컨트롤(control)하여 입자상 물질(PM)과 질소산화물(NOx) 등을 동시에 저감하기는 많은 어려움이 있는 것이다.
또한, 희박, 농후 연소 조건을 조절하기 위해 자동차의 엔진을 추가적으로 컨트롤(control)하여 연비 및 효율의 저하와 같은 부가적인 문제점들을 야기하게 되었다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명은 질소산화물(NOx)의 억제를 위하여 배기가스 재순환장치(EGR)가 이용되는 엔진에 수소 혹은 수소를 포함하는 합성가스를 공급하여 디젤엔진의 질소산화물을 저감시키는 시스템을 제시하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하고자 실시예로 제시된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명인 엔진의 질소산화물 저감시스템의 실시예를 나타낸 개략도 이고, 도 2는 본 발명인 엔진의 질소산화물 저감시스템의 다른 실시예를 나타낸 개략도이며, 도 3은 본 발명인 엔진의 질소산화물 저감시스템의 또 다른 실시예를 나타낸 개략도이고, 도 4는 본 발명인 엔진의 질소산화물 저감시스템의 또 다른 실시예를 나타낸 개략도이며, 도 5는 본 발명인 엔진의 질소산화물 저감시스템에 사용되는 플라즈마 반응기의 실시예를 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명인 엔진의 질소산화물 저감시스템에 사용되는 플라즈마 반응기의 다른 실시예를 나타낸 단면도이며, 도 7은 도 5와 도 6의 주요부분에 대한 부분상세도이다.
도 1과 같이 엔진의 질소산화물(NOx) 저감시스템인 본 발명은,
일반적으로 이용되는 연료탱크(1)로부터 공급되는 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는 엔진(2)에서 배기관(4)으로 배출되는 배기가스 중 일부를 환수하여 엔진(2)으로 재공급하여 질소산화물(NOx)을 줄이는 배기가스 재순환장치(EGR)(3)가 설치되어 있는 시스템에 수소 또는 수소를 포함하는 합성가스를 엔진(2)에 공급하는 것이다.
상기와 같이 엔진(2) 내에 수소 또는 수소를 포함하는 합성가스를 공급하면 배기가스 재순환장치(EGR)의 deNOx의 효과는 유지하면서 엔진(2) 내의 연소 안전성을 높이게 되어 CO, HC 등 부산물의 발생량을 감소시킬 수 있는 긍정적 효과가 발생한다.
이와 같은 방법을 상용할 경우 엔진에서 발생하는 NOx 량을 감소시키게 되어 기존에 deNOx를 위해 배기관에 설치하던 촉매 기반의 다양한 오염 저감장치들을 감 소 혹은 제거할 수 있는 대체 효과가 발생하게 된다.
도 2는 본 발명의 엔진의 질소산화물(NOx) 저감시스템의 실시예를 나타낸 것으로, 엔진의 질소산화물(NOx) 저감시스템은,
일반적으로 이용되는 연료탱크(1)로부터 공급되는 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는 엔진(2)에서 배기관(4)으로 배출되는 배기가스 중 일부를 환수하여 엔진(2)으로 재공급하여 질소산화물(NOx)을 줄이는 배기가스 재순환장치(EGR)(3)가 설치되어 있는 시스템에 연료탱크(1)로부터 공급되는 연료를 공급받아 촉매반응을 일으키는 촉매반응기에서 생성되는 생성물을 엔진(2)에 공급하도록 한 것으로, 상기 촉매반응기에서 생성되는 생성물은 수소 또는 수소를 포함하는 합성가스이다.
상기 촉매 반응기는 일반적으로 선행기술로서 다양하게 제시되어 있으며, 본 발명에서는 기재하지 않는다.
상기와 같이 엔진(2) 내에 촉매반응기에서 생성되는 생성물을 공급하면 배기가스 재순환장치(EGR)의 deNOx의 효과는 유지하면서 엔진(2) 내의 연소 안전성을 높이게 되어 CO, HC 등 부산물의 발생량을 감소시킬 수 있는 긍정적 효과가 발생한다.
이와 같은 방법을 사용할 경우 엔진에서 발생하는 NOx 량을 감소시키게 되어 기존에 deNOx를 위해 배기관에 설치하던 촉매 기반의 다양한 오염 저감장치들을 감소 혹은 제거할 수 있는 대체 효과가 발생하게 된다.
도 3은 본 발명의 엔진의 질소산화물(NOx) 저감시스템의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 엔진의 질소산화물(NOx) 저감시스템은,
일반적으로 이용되는 연료탱크(1)로부터 공급되는 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는 엔진(2)에서 배기관(4)으로 배출되는 배기가스 중 일부를 환수하여 엔진(2)으로 재공급하여 질소산화물(NOx)을 줄이는 배기가스 재순환장치(EGR)(3)가 설치되어 있는 시스템에 연료탱크(1)로부터 공급되는 연료를 공급받아 플라즈마 반응을 일으키는 플라즈마 반응기(5)에서 생성되는 생성물을 엔진(2)에 공급하도록 한 것이다.
상기와 같이 엔진(2) 내에 플라즈마 반응기(5)에서 생성되는 생성물을 공급하면 배기가스 재순환장치(EGR)의 deNOx의 효과는 유지하면서 엔진(2) 내의 연소 안전성을 높이게 되어 CO, HC 등 부산물의 발생량을 감소시킬 수 있는 긍정적 효과가 발생한다.
이와 같은 방법을 상용할 경우 엔진에서 발생하는 질소산화물(NOx) 량을 감소시키게 되어 기존에 deNOx를 위해 배기관에 설치하던 촉매 기반의 다양한 오염 저감장치들을 감소 혹은 제거할 수 있는 대체 효과가 발생하게 된다.
상기 플라즈마 반응기(5)는 첨부된 도 6과 같이 형성되는 것으로,
상기 플라즈마 반응기(5)는,
상측으로 개방되도록 배출구(40)가 형성된 원통 형상의 반응로(11)와, 상기 반응로(11)를 지지하는 베이스(12)로 몸체(10)가 형성된다.
상기 반응로(11)의 일측에 형성된 유입구(50)로부터 유입되는 가스가 예열 되도록 반응로(11)에 흡열로(13)가 형성되며, 상기 흡열로(13)는 반응기(11)의 열을 오랜 시간 동안 머물러 흡수할 수 있도록 반응기(11)의 원주에 나선형으로 형성된다.
상기 유입구(50)로 유입되는 가스는 보통 공기(Air) 또는 공기(Air)와 배기관(4)으로 공급되는 일부 배기가스가 혼합된 혼합가스이다.
상기 반응로(11) 내측에는 전류가 인가되는 전극(20)이 베이스(12)에 지지되어 설치된다.
상기 전극(20)에는 내측으로 공급된 연료가 흡열할 수 있도록 공간으로 이루어진 흡열챔버(21)가 형성되고, 상기 공급되어 예열 된 연료가 반응로(11)로 분사되도록 노즐(22)이 형성된다.
상기 노즐(22)은 반응로(11)에 골고루 분사되도록 전극(20) 상부에 1개 또는 등간격으로 다수개가 배치되도록 형성된다.
상기 베이스(12)에 지지되어 설치된 전극(20)의 흡열챔버(21)내로 액체연료를 분사 공급할 수 있도록 연료분사장치(30)가 설치된다.
상기 연료분사장치(30)는 연료를 공급하는 연료탱크(1)와 연결관으로 연결되며, 보통 인젝터를 사용하나 노즐을 사용할 수도 있다.
상기 반응로(11)의 유입구(50)로부터 유입된 가스는 흡열로(13)에서 예열 되어 베이스(12)에 형성된 혼합챔버(14)로 이동하고, 상기 혼합챔버(14)로 이동한 가스는 연료분사장치(30)로 전극(20)의 흡열챔버(21)내에서 분사되어 예열 된 연료와 혼합하여 혼합연료를 생성한다.
상기 혼합챔버(14)에서 혼합된 혼합연료는 유입홀(15)을 통하여 반응로(11)에 유입된다.
도 8과 같이 상기 유입홀(15)은 접선방향으로 반응로(11)에 경사지게 형성되어 공급되는 혼합연료가 스월(swirl)형태가 발생하도록 회전 공급한다.
상기 유입홀(15)은 1개 또는 2개 이상이 형성되며, 상기 유입홀(15)의 개수는 플라즈마 반응기(5)의 크기 즉, 반응로(11)의 크기와 반응물의 유량에 따라 설치 개수가 변화한다.
상기 유입홀(15)이 2개 이상을 설치될 경우에는 등간격으로 배치한다.
상기 고압의 전류가 인가되는 전극(20)의 형상은 원추형상으로 형성되며, 내측에는 소정의 공간을 형성하여 연료분사장치(30)로부터 공급되는 연료를 예열하는 흡열챔버(21)을 형성하고, 상측에는 예열 된 연료를 반응로(11)내로 공급할 수 있도록 노즐(22)이 형성된다.
상기 유입홀(15)을 통하여 회전공급되는 혼합연료는 회전류를 형성하면서 진행하여 반응로(11)의 길이방향의 상측으로 곧바로 이동되는 것보다 원주방향으로 회전하면서 이동함으로써 동일체적대비 플라즈마 반응효율을 높게 할 수 있는 것이다.
상기 고압의 전류가 인가되는 전극(20)에 형성되어 있는 노즐(22)에서 분사되는 연료가 반응구간(60)에서 플라즈마 반응을 하여 배출구(40)로 플라즈마 반응으로 생성된 생성물을 배출한다.
또한, 도 7과 같이 반응로(11)에 플라즈마 반응이 일어나는 반응구간(60)에 연료를 분사하는 연료분사장치(8)를 더 설치하는 것도 가능하다.
상기 연료분사장치(8)는 플라즈마 반응기(5)의 최소화하면서 많은 플라즈마 생성물을 생성할 수 있는 것이다.
보통 상기 액체연료분사장치(8)는 인젝터 또는 노즐을 사용한다.
상기 플라즈마 반응기(5)의 반응구간(60)에 연료분사장치(8)를 통하여 연료를 분사하면 연료는 순간적으로 기화되어 기체연료로 전환되어 연소 혹은 부분산화 되거나, 혹은 미연 상태의 기체연료가 되며, 연료분사장치(8)에서 분사되는 연료의 종류에 따라 미연 상태의 기체연료의 조성도 다양하게 변화될 수 있는 것이다.
상기와 같이 이루어진 플라즈마 반응기(5)는,
유입구(50)를 통하여 유입되는 가스(공기 또는 공기와 배기가스가 혼합된 혼합가스)는 흡열로(13)에서 예열되고, 상기 흡열로(13)에서 예열된 가스는 혼합챔버(14)로 유입되어 전극(20)의 흡열챔버(21)내에서 예열 된 연료와 혼합되어 혼합연료를 형성하여 유입홀(15)을 통하여 반응로(11)로 유입된다.
상기 유입홀(15)을 통하여 유입되는 혼합연료는 유입홀(15)의 형상에 의하여 회전하며 공급되어 반응로(11) 안에 연료가 고르게 분포된다.
상기 반응로(11) 안으로 유입된 혼합연료는 다시 전극(20)의 노즐(22)에서 분사되는 예열된 연료와 함께 전극(20)에서 인가되는 고전압에 의하여 플라즈마 반응을 한다.
상기 연료분사장치(8)에서 분사되는 연료에 의하여 플라즈마 반응을 하는 반응구간에서는 다량의 플라즈마 반응에 의한 생성물이 생성되며, 연료분사장치(8)를 통하여 분사되는 연료에 따라 플라즈마 반응에 의한 생성물은 수소를 포함하는 합성가스가 생성될 수 있는 것으로, 수소를 포함하는 합성가스가 엔진(2)으로 공급되면 EGR에 의한 엔진 내 연소 불안정성 및 CO, HC 등의 발생을 억제하면서 질소산화물(NOx)의 발생을 저감시킬 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 엔진의 질소산화물(NOx) 저감시스템의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로, 엔진의 질소산화물(NOx) 저감시스템은,
일반적으로 이용되는 연료탱크(1)로부터 공급되는 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는 엔진(2)에서 배기관(4)으로 배출되는 배기가스 중 일부를 환수하여 엔진(2)으로 재공급하여 배기가스의 량과 질소산화물(NOx)을 줄이는 배기가스 재순환장치(EGR)(3)가 설치되어 있는 시스템에 연료탱크(1)로부터 공급되는 연료를 공급받아 촉매반응을 일으키는 플라즈마/촉매반응기에서 생성되는 생성물을 엔진(2)에 공급하도록 한 것으로, 상기 플라즈마/촉매반응기에서 생성되는 생성물은 수소 또는 수소를 포함하는 합성가스이다.
상기 플라즈마/촉매반응기는 일반적으로 선행기술로서 제시되어 있는 것이 있으며, 본 발명에서는 일반적인 플라즈마/촉매반응기를 사용할 수 있으며 또는 상기 실시예에서 제시한 플라즈마 반응기(5)와 동일한 구성으로 이루어진 것을 사용할 수 있다. 플라즈마 반응기(5)와 구성이 동일한 상기 플라즈마/촉매반응기는 플라즈마 반응기(5)에서의 플라즈마 반응대신 플라즈마 촉매반응이 일어나는 것이다.
상기와 같이 엔진(2) 내에 플라즈마/촉매반응기에서 생성되는 생성물을 공급 하면 배기가스 재순환장치(EGR)의 deNOx의 효과는 유지하면서 엔진(2) 내의 연소 안전성을 높이게 되어 CO, HC 등 부산물의 발생량을 감소시킬 수 있는 긍정적 효과가 발생한다.
도 5는 본 발명의 엔진의 질소산화물(NOx) 저감시스템의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로, 엔진의 질소산화물(NOx) 저감시스템은,
일반적으로 이용되는 연료탱크(1)로부터 공급되는 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는 엔진(2)에서 배기관(4)으로 배출되는 배기가스 중 일부를 환수하여 엔진(2)으로 재공급하여 배기가스의 량과 질소산화물(NOx)을 줄이는 배기가스 재순환장치(EGR)(3)가 설치되어 있는 시스템에, 연료탱크(1)로부터 공급되는 연료를 공급받아 반응을 일으키는 플라즈마 반응기(5)에서 생성되는 생성물과 배기가스의 일부 혹은 전부를 수성화(WGS) 반응기에 공급하면,
상기 수성화(WGS) 반응기에서는 하기 식1과 같이 반응을 일으켜 배기가스의 CO를 제거하고, 높은 농도의 수소를 엔진(2)에 공급하도록 한 것이다.
CO + H20 --> CO2 + H2 ------------- 식1
즉, 상기 수성화(WGS) 반응기는 다량의 수분이 포함되어 있는 배기가스를 플라즈마 반응기(5)에서 생성되는 생성물과 반응시켜 CO2와 H2를 생성시킴으로써 플라즈마 반응기 생성물 내의 CO를 제거하고, 높은 농도의 수소를 엔진(2)에 공급할 수 있도록 한 것이다.
상기 플라즈마 반응기(5)를 대신에 하여 촉매반응기 또는 플라즈마/촉매반응 기를 사용할 수도 있다.
상기 플라즈마 반응기(5)는 전술되어 있으므로 기재를 생략하고, 또한 수성화(WGS) 반응기와 플라즈마/촉매반응기는 일반적으로 선행기술로서 제시되어 있으므로 그 구성에 대하여 본 발명에서는 기재하지 않는다.
상기와 같이 엔진(2) 내에 플라즈마(5) 또는 플라즈마/촉매반응기에서 생성되는 생성물을 공급하면 배기가스 재순환장치(EGR)의 deNOx의 효과는 유지하면서 엔진(2) 내의 연소 안전성을 높이게 되어 CO, HC 등 부산물의 발생량을 감소시킬 수 있는 긍정적 효과가 발생한다.
이와 같은 방법을 상용할 경우 엔진에서 발생하는 NOx 량을 감소시키게 되어 기존에 deNOx를 위해 배기관에 설치하던 촉매 기반의 다양한 오염 저감장치들을 감소 혹은 제거할 수 있는 대체 효과가 발생하게 된다.
상기 엔진(2)은 가솔린연료를 사용하는 엔진과, 디젤연료를 사용하는 엔진과, LPG연료를 사용하는 엔진과, 천연(CNG)가스를 사용하는 엔진 중 어느 하나가 될 수 있다.
상기와 같이 이루어진 엔진의 질소산화물(NOx) 저감시스템은 엔진에서 발생되는 배기가스 중 질소산화물(NOx)을 저감시킬 수 있는 것으로,
엔진 내에 수소 또는 수소를 포함하는 합성가스를 공급하여 엔진에서 발생하는 NOx 량을 감소시키게 되어 기존에 deNOx를 위해 배기관에 설치하던 촉매 기반의 다양한 오염 저감장치들을 감소 혹은 제거할 수 있는 대체 효과가 있다.
또한, 엔진에 공급하는 수소 또는 수소를 포함하는 합성가스의 공급방식을 플라즈마 반응기를 사용함으로써 수초 이내의 기동 시간을 가지는 반응기의 특성으로 부하변동과 엔진 조건에 신속히 대응하여 운전상태를 좋게 하였다.

Claims (17)

  1. 배기가스 재순환장치가 이용되는 엔진의 질소 산화물(NOx) 저감시스템에 있어서,
    촉매반응기를 설치하여 상기 촉매반응기에서 생성된 생성물을 연료탱크(1)로부터 공급되는 연료와, 배기가스 재순환장치(3)로부터 공급되는 배기가스를 연소시키는 엔진(2)에 공급하여 질소 산화물(NOx)를 저감시키는 것을 특징으로 하는 엔진의 질소산화물(NOx) 저감시스템.
  2. 배기가스 재순환장치가 이용되는 엔진의 질소 산화물(NOx) 저감시스템에 있어서,
    플라즈마 반응기(5)를 설치하여 상기 플라즈마 반응기(5)에서 생성된 생성물을 연료탱크(1)로부터 공급되는 연료와, 배기가스 재순환장치(3)로부터 공급되는 배기가스를 연소시키는 엔진(2)에 공급하여 질소 산화물(NOx)를 저감시키는 것을 특징으로 하는 엔진의 질소산화물(NOx) 저감시스템.
  3. 배기가스 재순환장치가 이용되는 엔진의 질소 산화물(NOx) 저감시스템에 있어서,
    플라즈마/촉매 반응기를 설치하여 상기 플라즈마/촉매 반응기에서 생성된 생성물을 연료탱크(1)로부터 공급되는 연료와, 배기가스 재순환장치(3)로부터 공급되는 배기가스를 연소시키는 엔진(2)에 공급하여 질소 산화물(NOx)를 저감시키는 것을 특징으로 하는 엔진의 질소산화물(NOx) 저감시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔진(2)에 고농도의 수소를 공급할 수 있도록 수성화 반응기(6)를 더 포함하도록 하는 것을 특징으로 하는 엔진의 질소산화물(NOx) 저감시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수성화 반응기(6)는 반응기로부터 생성된 생성물과 배기가스를 반응시켜 아래 식
    CO + H20 --> CO2 + H2
    와 같이 배기가스에 포함되어 있는 수분을 이용하여 CO를 저감 및 수소 농도를 높이는 것을 특징으로 하는 엔진의 질소산화물(NOx) 저감시스템.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔진(2)은 디젤연료를 사용하는 엔진인 것을 특징으로 하는 엔진의 질소산화물(NOx) 저감시스템.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔진(2)은 가솔린연료를 사용하는 엔진인 것을 특징으로 하는 엔진의 질소산화물(NOx) 저감시스템.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔진(2)은 LPG연료를 사용하는 엔진인 것을 특징으로 하는 엔진의 질소산화물(NOx) 저감시스템.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔진(2)은 천연가스(CNG)연료를 사용하는 엔진인 것을 특징으로 하는 엔진의 질소산화물(NOx) 저감시스템.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 플라즈마 반응기(5)는,
    상측으로 배출구(40)가 형성되고, 유입구(50)가 형성된 원통 형상의 반응로(11)와, 상기 반응로(11)를 지지하는 베이스(12)로 형성된 몸체(10)와;
    상기 반응로(11) 내측으로 설치된 흡열챔버(21)와 노즐(22)이 형성된 전극(20)과;
    상기 베이스(12)에 설치되어 전극(20)의 흡열챔버(21)내로 액체연료를 분사공급하도록 형성된 연료분사장치(30)를 포함하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 엔진의 질소 산화물(NOx) 저감시스템.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 플라즈마/촉매 반응기는,
    상측으로 배출구(40)가 형성되고, 유입구(50)가 형성된 원통 형상의 반응로(11)와, 상기 반응로(11)를 지지하는 베이스(12)로 형성된 몸체(10)와;
    상기 반응로(11) 내측으로 설치된 흡열챔버(21)와 노즐(22)이 형성된 전극(20)과;
    상기 베이스(12)에 설치되어 전극(20)의 흡열챔버(21)내로 액체연료를 분사공급하도록 형성된 연료분사장치(30)를 포함하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 엔진의 질소 산화물(NOx) 저감시스템.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 유입구(50)로 유입되는 가스는 배기가스를 포함하는 공기인 것을 특징으로 하는 엔진의 질소 산화물(NOx) 저감시스템.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 반응로(11)에는 유입구(50)로 유입되는 가스가 예열 되도록 흡열로(13)가 형성됨을 특징으로 하는 엔진의 질소 산화물(NOx) 저감시스템.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 반응로(11)에 형성된 흡열로(13)는 반응로(11)의 열을 흡수할 수 있도록 반응로(11)의 원주에 나선형으로 형성됨을 특징으로 하는 엔진의 질소 산화물(NOx) 저감시스템.
  15. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 베이스(12)에는 반응로(11)의 유입구(50)로부터 유입된 가스와, 전극(20)의 흡열챔버(21)내에서 예열 된 연료가 혼합되도록 혼합챔버(14)가 형성되고, 상기 혼합챔버(14)에서 혼합된 혼합연료가 반응로(11)에 유입되도록 유입홀(15)이 형성됨을 특징으로 하는 엔진의 질소 산화물(NOx) 저감시스템.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 유입홀(15)은 반응로(11)에 공급되는 혼합연료가 회전공급되도록 형성됨을 특징으로 하는 엔진의 질소 산화물(NOx) 저감시스템.
  17. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 반응로(11)의 반응구간(60)에 연료를 공급할 수 있도록 연료분사장치(8)가 더 설치됨을 특징으로 하는 엔진의 질소 산화물(NOx) 저감시스템.
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