GPF와 GPF 재생에 대해 알아야 할 사항

GPF(가스 미립자 필터) 재생이란 무엇입니까?

가스 미립자 필터(GPF) 재생은 일부 차량 배기 시스템에 사용되는 구성 요소인 가솔린 미립자 필터를 청소하거나 재생하는 과정입니다.

가솔린 미립자 필터는 가솔린 엔진에서 배출되는 미립자 물질(PM)을 포집하고 저감하도록 설계되었습니다. 시간이 지남에 따라 필터에 PM이 축적되면 막힘 현상이 발생하여 성능이 저하되고 배출량이 증가할 수 있습니다. 필터의 효율을 유지하려면 재생이 필수적입니다.

가스 미립자 필터(GPF) 재생 유형

DPF 재생에는 두 가지 유형이 있으며, GPF 재생도 마찬가지입니다. GPF 재생의 두 가지 방법은 다음과 같습니다.

수동 재생: 이 과정에서 정상 주행 조건에서 발생하는 높은 배기 온도는 포집된 미립자를 연소시키기에 충분합니다. 엔진 제어 시스템은 필터 상태를 모니터링하고 필요한 경우 재생을 시작합니다. 포집된 미립자는 산화되어 이산화탄소(CO2)와 수증기로 전환됩니다.

능동 재생: 능동 재생은 포집된 입자의 연소를 촉진하기 위해 배기가스 온도를 높이는 추가적인 방법을 사용합니다. 이는 일반적으로 정상 주행 조건에서 배기가스 온도가 수동 재생에 충분히 높지 않을 때 수행됩니다. 엔진 제어 시스템은 배기 시스템에 추가 연료를 분사하거나 점화 시기를 조절하여 배기 온도를 높일 수 있습니다. 이 과정은 포집된 입자를 연소시키고 필터를 청소하는 데 도움이 됩니다.

가스 미립자 필터 재생은 이 기술이 장착된 차량의 성능 유지 및 배기가스 제어에 중요한 요소입니다. 필터에 축적된 미립자를 제거하고 유해 배출가스를 지속적으로 효과적으로 줄이는 데 도움이 됩니다.

GPF 재생 과정

가스 미립자 필터 재생 프로세스는 일반적으로 6단계로 구성됩니다.

① 모니터링: 엔진 제어 장치(ECU)는 GPF의 상태를 지속적으로 모니터링하여 재생이 필요한 시점을 판단합니다. 미세먼지 축적량 및 배기가스 온도 등의 요인을 고려합니다.

② 재생 시작: ECU는 GPF가 일정 수준에 도달했음을 감지하면 재생 프로세스를 시작합니다. 이는 앞서 설명한 바와 같이 수동 또는 능동 재생 방식을 통해 수행될 수 있습니다.

③ 수동 재생: 수동 재생 시, ECU는 정상적인 주행 조건에 따라 배기가스 온도를 높여 포집된 미립자가 연소될 수 있도록 합니다. 이는 일반적으로 고속도로 주행이나 고부하 조건에서 발생합니다. ECU는 효율적인 재생을 보장하기 위해 온도 및 기타 매개변수를 면밀히 모니터링합니다.

④ 능동 재생: 배기가스 온도가 수동 재생에 충분하지 않으면 ECU가 능동 재생을 시작합니다. 이는 배기 시스템에 연료를 추가로 주입하여 온도를 높이거나 엔진 점화 시기를 조정하는 것을 포함합니다. 이렇게 증가된 열은 포집된 미립자의 연소를 촉진합니다.

⑤ 미세먼지 연소: 배기가스 온도가 상승함에 따라 GPF에 축적된 미세먼지는 강한 열에 노출됩니다. 고온으로 인해 매연과 기타 입자가 산화되어 이산화탄소(CO2)와 수증기로 전환됩니다. 이 과정은 필터를 효과적으로 세척하고 축적된 미세먼지를 제거합니다.

⑥ 재생 완료: ECU가 재생 과정이 완료되고 GPF가 깨끗하다고 판단하면 재생 사이클을 종료합니다. 시스템은 정상 작동 상태로 복귀하고, 차량은 배출가스를 줄이고 GPF 성능을 회복한 상태로 계속 작동합니다.

GPF 재생의 세부 사항은 차량 제조사, 모델 및 적용된 배기가스 제어 시스템에 따라 다를 수 있습니다. 제조사마다 GPF 재생을 위해 사용하는 전략이나 기술이 약간씩 다를 수 있습니다.

GPF와 DPF의 차이점은 무엇인가요?

GPF와 DPF는 재생 측면에서만 다른 것이 아니라 여러 면에서도 차이가 있습니다. GPF와 DPF의 주요 차이점은 다음과 같습니다.

① 엔진 종류: GPF는 가솔린 엔진용이고 DPF는 디젤 엔진용입니다. 가솔린 엔진과 디젤 엔진은 연소 과정이 다르고, 생성되는 입자상 물질 종류도 다르므로 별도의 여과 시스템이 필요합니다.

② 여과 기술: 미세먼지의 특성이 다르기 때문에 GPF와 DPF는 서로 다른 여과 기술을 사용할 수 있습니다. GPF는 일반적으로 가솔린 엔진에서 생성되는 작은 입자를 포집하고 걸러내기 위해 더 미세한 필터 재질이나 코팅을 사용합니다. 반면, DPF는 디젤 엔진에서 배출되는 큰 입자를 처리하기 위해 일반적으로 더 거친 필터 재질을 사용합니다.

③ 재생 전략: GPF와 DPF의 재생 전략은 배기 온도 및 조건에 따라 달라집니다. 디젤 엔진은 일반적으로 배기 가스 온도가 더 높기 때문에 DPF의 수동 재생(정상 주행 시 고온을 이용하는)이 더 일반적입니다. 가솔린 엔진의 GPF는 효과적인 재생을 위해 배기가스에 연료를 분사하거나 점화 시기를 조절하여 배기 온도를 높이는 능동 재생 방식이 필요할 수 있습니다.

④ 미세먼지 구성: 가솔린 엔진은 디젤 엔진과 다른 미세먼지를 생성합니다. 가솔린 엔진은 디젤 엔진보다 더 작고 미세한 입자 형태로 미세먼지를 배출합니다. GPF는 이러한 작은 입자를 더욱 효과적으로 포집하고 걸러내도록 설계되었습니다.

⑤ 배출 기준: GPF와 DPF는 각각 가솔린 엔진과 디젤 엔진에 설정된 특정 배출 기준을 충족하기 위해 개발되었습니다. 이러한 기준은 미세먼지 배출에 대한 요건과 한계가 다를 수 있으며, 이는 각 필터의 설계 및 성능에 영향을 미칩니다.

GPF와 DPF는 미세먼지 배출을 줄이는 유사한 목적을 가지고 있지만, 각각 가솔린과 디젤 엔진의 특정 특성과 요구 사항에 맞게 최적화되어 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

GPF는 촉매 변환기인가요?

아니요, 가솔린 미립자 필터(GPF)는 촉매 변환기와 동일하지 않습니다. 다만 둘 다 배기 시스템의 구성 요소이며, 각기 다른 목적을 갖습니다.

GPF는 가솔린 엔진에서 배출되는 미세먼지(PM)를 포집하고 저감하도록 특별히 설계되었습니다. GPF는 필터 역할을 하여 가솔린 엔진의 연소 과정에서 생성되는 그을음, 재, 기타 입자와 같은 미세 입자를 포집합니다. GPF는 이러한 입자의 배출을 줄여 대기 질을 개선하고 배출 규제를 충족하는 데 도움을 줍니다.

반면, 촉매 변환기는 연소 과정에서 생성되는 일산화탄소(CO), 질소산화물(NOx), 미연소 탄화수소(HC)와 같은 특정 가스의 유해 배출을 줄이는 데 주로 사용되는 장치입니다. 촉매 변환기에는 백금, 팔라듐, 로듐과 같은 촉매가 포함되어 있으며, 이러한 유해 가스를 덜 유해한 물질로 변환하는 화학 반응을 촉진합니다.

GPF와 촉매 변환기는 모두 배기 시스템의 일부이며 배출가스 감축에 기여하지만, 작동 방식이 다르고 각기 다른 오염물질을 처리합니다. GPF는 주로 미세먼지 배출을 처리하는 반면, 촉매 변환기는 주로 연소 과정에서 생성되는 가스를 처리합니다.