[ Article ]

Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers - Vol. 28, No. 5, pp.345-351

ISSN: 1225-6382 (Print) 2234-0149 (Online)

Print publication date 01 May 2020

Received 25 Feb 2020 Revised 30 Mar 2020 Accepted 01 Apr 2020

DOI: https://doi.org/10.7467/KSAE.2020.28.5.345

도로 건설기계차량용 SDPF PM/NO_X 저감 및 배압 특성에 관한 연구

류호영¹⁾

; 박기영¹⁾

; 정윤민¹⁾

; 정홍석²⁾

; 이상경²⁾

; 김용우³⁾

; 김기호⁴⁾

; 이정천⁴⁾

; 이성욱^*^{, 5)}

1)국민대학교 자동차공학전문대학원
2)에코닉스 기업부설연구소
3)씨비비 경영부
4)한국석유관리원 석유기술연구소
5)국민대학교 자동차공학과

A Study on the PM/NO_X Reduction and the Back Pressure Characteristics of SDPF for Road Construction Equipment Vehicles

Hoyoung Ryu¹⁾

; Giyoung Park¹⁾

; Yunmin Jeong¹⁾

; Hongseok Jung²⁾

; Sangkyoung Yi²⁾

; Yongwoo Kim³⁾

; Kiho Kim⁴⁾

; Jungcheon Lee⁴⁾

; Seangwock Lee^*^{, 5)}

1)Graduate School of Automotive Engineering, Kookmin University, Seoul 02707, Korea
2)Research Institute of Corporate Affiliation, Econix Co., Ltd., 1144-26 Bangchon-ro, Tanhyeon-myeon, Paju-si, Gyeonggi 10857, Korea
3)Management Department, CBB Co., Ltd., 300 Techno 2-ro, Yuseong-gu, Daejeon 34036, Korea
4)Research Institute of Petroleum Technology, Korea Petroleum Quality & Distribution Authority, 33 Yangcheong 3-gil, Ochang-eup, Cheongwon-gu, Cheongju-si, Chungbuk 28115, Korea
5)Department of Automotive Engineering, Kookmin University, Seoul 02707, Korea

Correspondence to: ^*E-mail: energy@kookmin.ac.kr

Copyright Ⓒ 2020 KSAE / 174-01
This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License(http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium provided the original work is properly cited.

Abstract

After-treatment devices have been introduced into construction equipment vehicles due to environmental regulations lately. Despite this, however, the air pollution is still getting worse due to the use of vehicles without post- processing devices, and of aging vehicles. In addition, during a cold start, the PM/NO_X purification efficiency is lowered due to the low exhaust gas temperature. To solve this problem, SDPF(Selective Catalytic Reduction on Diesel Particulate Filter) was developed in this study by integrating SCR(Selective Catalytic Reduction) and DPF(Diesel Particulate Filter). To develop SDPF, a mixer, a diffuser angle, and a V-W/TiO₂ catalyst were used, among others. To verify the effectiveness of the developed SDPF in addressing the aforementioned problem, its back pressure and PM/NO_X reduction efficiency were measured using an engine dynamometer and emission test devices. The measurements showed that the back pressure of SDPF is lower than that of DPF+SCR, and that it satisfies the EURO-5 regulation. Additional catalytic-activity studies and verifications, however, are necessary.

Keywords:

Construction equipment vehicle, DPF, SCR, Urea, PM, NO_X

키워드:

건설기계차량, 매연여과장치, 선택적 환원 촉매장치, 요소, 입자상물질, 질소산화물

1. 서 론

최근 전 세계적으로 내연기관 배기가스의 질소산화물(NO_X) 규제가 매우 엄격해지고 있으며, 이에 따른 DeNO_X 후처리 촉매 시스템 기술 개발이 활발히 진행되고 있다. 하지만 대형 상용차 및 건설기계의 경우 일 평균 가동시간은 4시간 이상이며, 차량 교체 주기는 15년 이상으로 길기 때문에 대부분 노후화된 특징을 가지고 있다. Fig. 1은 국내의 전체 미세먼지 배출원별 기여율을 나타내는 그래프이다. 환경부 자동차 미세먼지 저감 토론회의 자료집에 따르면 국내 전미세먼지 배출 기여율은 건설기계가 17 %가량을 차지하여 노후차량에서 배출되는 오염물질에 의한 대기오염 문제가 지속적으로 제기되고 있다.¹⁾ 또한 정부 관계부처 합동으로 추진 중인 미세먼지 관리 특별대책에 따르면 노후 건설기계의 저공해 조치 사업을 계획하고 있다.²⁾ 이에 따라 노후 건설기계에 대한 저감장치 적용 및 리트로핏이 매우 중요해지고 있는 실정이다.

Fig. 1

Contribution rate by domestic PM emission source

디젤차량의 배출가스 저감 기술로는 배기가스 재순환 시스템(EGR), 커먼레일 시스템을 활용한 다단분사 전략, 가변식 터보차저(VGT) 적용을 통한 공연비 제어 등의 연소제어기술과, 디젤 산화 촉매(DOC), 디젤 입자상물질 필터(DPF), 선택적 환원 촉매(SCR), 질소산화물 저감용 후처리기술인 희박 질소 촉매(LNT) 등이 있으며, 상용 디젤차량에는 일반적으로 DOC, DPF, SCR 기술이 적용되고 있다.^3,4) 디젤자동차에서 배출되는 NO_X를 선택적으로 환원시킬 수 있는 Urea-SCR 기술은 공장과 발전소 등 일정한 지점에서 배출되는 고정오염원에 사용되는 NH₃-SCR과 동일한 기술로써, 자동차에 적용하기 위하여 취급이 용이하고 안전한 요소(Urea)를 환원제로 사용한다. 또한, Urea-SCR 기술은 넓은 온도범위에서 NO_X 제거 성능이 우수하여, 엔진부하에 따라 배기가스 온도가 가변적인 상용 디젤차량에 적용되어 상업적으로 널리 사용되고 있다.

건설기계의 경우, 단위출력 당 NO_X 발생량이 많기 때문에 SCR 장치가 가장 효과적인 질소산화물 저감장치로 알려져 있다. 하지만 SCR 장치의 NO_X 정화효율은 배기가스 온도 및 공간속도에 따라 결정되기 때문에 배기온도가 낮은 냉간 시동 시 NO_X 정화효율은 낮아진다. 또한 배기가스 배출 시 최고 온도는 엔진 배기구에서 시작하기 때문에 일반적으로 엔진과 가까운 위치에 배치한다. 하지만 노후 건설기계에는 별도의 후처리장치 장착공간이 존재하지 않거나 협소하기 때문에 장착에 어려움이 있으며, 후처리장치와 엔진 사이의 거리가 멀어질수록 배기온도 손실이 커지게 되어 높은 정화효율을 내는 데 문제가 발생한다. 이에 대한 해결방안으로 DPF 담체에 SCR 촉매를 코팅시킨 기술인 SDPF(SCR on DPF)를 건설기계용으로 개발 및 적용함으로써 후처리장치의 소형화에 의한 장착성 개선 및 장치 생산비용을 절감시킬 수 있다고 판단된다(Fig. 2). 또한, 배기가스 배출과정에서 발생하는 배압(Back pressure)은 엔진 효율에 부정적인 영향을 끼치게 되어, 엔진의 출력을 감소시키게 된다. 따라서, 본 연구에서는 도로 건설기계차량용으로 제작한 SDPF의 PM/NO_X 저감효율 및 배압을 측정하고자 한다.

Fig. 2

Exhaust system layout

2. 실험 장치 및 방법

2.1 실험장치

2.1.1 SDPF (SCR on Diesel Particulate Filter)

1) SDPF 촉매 및 코팅

본 연구에서 SDPF 촉매는 V-W/TiO₂를 사용하였다. V-W/TiO₂ 촉매의 제조과정은 다음과 같다. SCR 촉매용으로 널리 사용되는 Crystal Global社의 DT51(TiO₂) 촉매에 W(Tungsten)용액습식담지+건조+V(Vanadium)용액습식담지+건조+소성 순서로 가공한다. 허니컴 담체에 V-W/TiO₂ 촉매를 딥-코팅(Dip-coating)⁵⁾을 수행하여 NH₃ 반응활성시험 및 상용 SCR(Vanadium, Zeolite) 촉매와 PM 산화반응 비교 검증 후, V-W/TiO₂ 촉매를 DPF에 코팅을 진행하였다.

통상 기공 크기의 DPF를 사용하여 SDPF용 촉매를 코팅할 시 기공 크기가 작아 배압이 증가할 수 있기 때문에 높은 공극율(Porosity)과 기공 크기를 가진 DPF의 벽면 내에 촉매를 코팅하여 배압 증가를 최소화시켰다(Fig. 3). 또한 NO_X 저감률 및 Ammonia slip의 영향을 고려하여 DPF Inlet/Outlet channel에 각각 촉매 코팅을 진행하였다(Fig. 4).

Fig. 3

Standard porosity DPF vs High porosity DPF

Fig. 4

SDPF catalyst coating in DPF (Inlet/outlet channel)

SDPF 촉매의 크기는 시험에 적용하기 위한 대상엔진의 배기량을 고려하여 직경을 11.25" Inch(28.575 cm), 길이를 12" Inch(30.84 cm)로 제작하였다. SDPF 촉매의 제원은 Table 1에 나타내었다.

Table 1

SDPF catalyst specification

2) CFD를 이용한 유동 해석

NO_X 저감 효율과 배압을 최적화하기 위해서 NH₃ 유동 균일도 확보가 매우 중요한 요소이다. 배관 내에 불 균일한 유동은 NO_X 및 배압 증가, Ammonia slip 및 석출 현상이 발생하기 때문에 ANSYS社의 Fluent CFD 해석을 이용하여 요소 수용액의 질량과 분포, Mixer Blade의 개수 및 각도, Urea Injector 및 Diffuser의 각도, 배기가스 시스템의 형상 등을 파악하였다. Mixer는 Balde의 날개 수와 각도에 따라 Mixing 효과가 달라진다. Mixer Blade 개수와 Blade 각도의 따라 달라지는 배압특성을 측정하기 위해 다양한 형상으로 설계 및 제작을 진행하였다. 해석을 통해 구한 조건은 Table 2에 나타내었다.

Table 2

Condition of mixer and urea-injector

3) DOC 소형화 및 연결배관 축소

일반적으로 대형차량에 사용되는 DOC(11.25" × 3", 셀밀도 200) 보다 크기 및 구경을 작게 설계하여 7.5" Inch(19.05 cm) × 6" Inch(15.24 cm), 셀밀도 400으로 제작하였다. 또한, DOC와 SDPF를 연결시켜주는 중간 배관을 Dosing 파이프와 Mixer 파이프로 사용하였다. DOC 소형화와 불필요한 배관을 줄임으로써 SDPF를 엔진에 최대한 가깝게 배치할 수 있도록 설계하였다.

본 연구에서 설계한 SDPF 촉매 및 코팅, Mixer 및 Injector 조건, 소직경 DOC 및 중간배관, DCU(Dosing Control Unit), 실험 데이터 등을 적용하여 SDPF 장치를 제작하였다. SDPF 장치의 전체적인 개략도는 Fig. 5에 나타내었다.

Fig. 5

Schematic drawing of SDPF device (DOC+SDPF+AOC)

2.1.2 엔진 및 동력계

본 연구에서는 SDPF 장착 시 배압 측정과 ND13 모드에서 PM/NO_X 저감효율 측정 시험을 하기 위해 EURO-3 규제를 만족하는 12리터급, 440PS(323 kW) 엔진을 사용하였으며, 엔진 동력계는 최대출력 440 kW, 최대속도 4,000 rpm, 최대토크 2,300 N·m의 AVL社의 AC동력계이다. 엔진 동력계는 엔진에서 발생하는 배출가스, 연료 소모율, 각종 압력, 온도 상태, 유해 입자 검사, 각종 엔진의 구성품의 기능과 성능 등 총체적으로 시험하는데 사용되는 장비이다. 동력계에 장착한 엔진의 제원은 Table 3에 나타내었다.

Table 3

Specification of D6CB engine

2.1.3 배출가스 시험장치

배출가스 분석기는 HORIBA社의 Mexa-7100DEGR을 사용하여 CO, THC, NO_X, CO₂의 배출량을 파악하였다. 측정 원리는 대기환경보전법 제작자동차 시험방법에 근거하여 CO 및 CO₂의 경우 비분산적외선분석법(NDIR, Nondispersive infrared), HC는 열식불꽃이온화검출기법 (HFID, Heated Frame Ionization Detector), NO_X는 화학발광법(CLD, Chemiluminescence detector)을 사용하였다. 배출가스 분석기의 제원은 Table 4에 나타내었다.

Table 4

Specification of emissions analyzer

입자상 물질 배출량을 파악하기 위하여 AVL社의 MDT-474를 사용하였다. 배출가스의 일부를 채취하여 외부공기와 희석시킨 후, 그 희석된 배출가스를 테프론이 코팅된 유리섬유 여지(ψ47 mm)에 포집하여 측정하는 방식이다. 입자상물질 분석기의 제원은 Table 5에 나타내었다.

Table 5

Specification of particulate matter analyzer

2.2 실험방법

2.2.1 SDPF 배압 측정

시험용 엔진에 DOC+DPF+SCR+AOC 장치들을 연결한 상태와 SDPF 장치(DOC+SDPF+AOC)를 연결한 상태로 나누어 시험을 진행하였다. 측정 방법은 후처리 장치를 미 장착한 상태의 엔진 출력 값을 기준으로 엔진 배기시스템 및 후처리시스템의 추가적인 압력센서를 부착하여, SDPF의 다양한 시스템 레이아웃에 따른 배압 변화 값을 측정하여 비교 분석하였다.

2.2.2 SDPF PM/NO_X 저감 효율 측정

시험용 엔진에 후처리장치 미 장착한 상태와 DOC+SDPF+SCR/AOC가 장착된 상태로 나누어 시험을 진행하였다. 측정 방법은 엔진동력계 및 배출가스 분석기, PM 분석기를 이용하여 PM/NO_X 저감효율을 측정하여 비교 분석하였다.

배출가스는 국내 및 유럽에서 대형경유자동차의 배출가스 인증시험방법인 ESC(European Steady Cycle) test cycle을 적용하였다. ESC는 총 13개의 Steady state mode로 구성되어 있으며, 1개의 Idle mode와 3개의 다른 회전수에서 각각 4개의 부하 조건으로 구성된 12개의 Mode로 구성되어 있다. Idle mode는 4분 동안 운전되고 다른 12개의 Mode는 2분 동안 운전된다. 총 운전시간은 28분(1,680초)이며, 최종 배출가스 결과는 유럽 연합에서 사용중인 g/kW∙h로 표현한다. ND-13모드(ESC)의 조건을 Fig. 6에 나타내었다.^6,7)

Fig. 6

European stationary cycle mode (ND-13 mode)

3. 실험 결과 및 고찰

3.1 SDPF 배압 측정 결과

베이스상태의 엔진 출력 값을 기준으로 하여, DOC+DPF+SCR+AOC 순서로 장착한 엔진의 배압 측정 결과를 Fig. 7(a)와 Table 6에 나타내었으며, DOC+SDPF+AOC 순서로 장착한 엔진의 배압 측정 결과를 Fig. 7(b)와 Table 7에 나타내었다. 두 장치의 배압 값을 비교하기 위해 AOC, 중간연결배관(Connect pipe)은 동일한 조건으로 주었으며, 제작한 Mixer의 배압이 높지 않아 Mixing에 가장 유리한 40° × 8의 Mixer를 사용하였다. SDPF 용 DOC는 소형화로 인해 촉매의 크기 및 구경은 다르지만 배압 차이는 크지 않다고 판단하였다.

Fig. 7

Mean back pressure : (a) DPF+SCR, (b) SDPF

Table 6

Result of back pressure measurement (DPF+SCR)

Table 7

Result of back pressure measurement (SDPF)

DPF 장치의 담체 재질은 코디에라이트(Cordierite), 셀밀도는 400이며 SCR 장치의 촉매 재질은 바나듐 및 제올라이트(Vanadium, Zeolite), 셀밀도는 400이다.⁸⁾ DPF+SCR 구성들의 총 평균 배압 값은 493 mbar, SDPF 구성들의 총 평균 배압 값은 218 mbar로 측정되었다. SDPF 장치들의 배압은 일반적인 패러다임 DPF+SCR 장치들의 배압보다 약 56 % 낮음을 확인하였다. 엔진에 있어 SDPF 장치의 배압에 의한 출력저하는 기존 후처리장치들과 비교하면 크게 문제가 없을 것으로 파악되었다. 두 장치들의 총 평균 배압 값의 그래프를 Fig. 8에 나타내었다.

Fig. 8

Total mean back pressure of DPF+SCR and SDPF

3.2 SDPF PM/NO_X 저감 효율 측정 결과

일반적으로 사용되는 SCR 촉매 담체는 인치당 셀밀도가 400이다. 이에 반해 시험에 사용된 SDPF 11.25" × 12" 담체는 인치당 셀밀도가 200이기 때문에 촉매반응이 저조 할 것으로 판단되어 SDPF 장치 후단에 11.25" × 3" 부피의 SCR 촉매를 추가 장착하였다. ND-13모드에서 베이스엔진의 PM/NO_X 측정 결과 값을 Table 8에 나타내었으며, DOC+SDPF+SCR/AOC 순서로 장착된 엔진의 PM/NO_X 측정 결과 값을 Table 9에 나타내었다. 그리고 두 장치의 배출물 평균 값을 Fig. 9에 나타내었으며, 베이스엔진의 PM/NO_X 측정 값을 기준으로, DOC+SDPF+SCR/AOC의 PM/NO_X 저감율을 Table 10에 나타내었다.

Table 8

Base engine evaluation, 3 test result, ND-13 mode

Table 9

SDPF engine evaluation, 3 test result, ND-13 mode

Fig. 9

Mean emission value of base engine and SDPF+SCR

Table 10

PM/NOX reduction rate of SDPF compared to base engine

베이스엔진에서 NO_X 평균 배출 값은 3.660 g/kW·h이며, PM 평균 배출 값은 0.038 g/kW·h으로 측정되었다. DOC+SDPF+SCR/AOC가 장착된 엔진에서 NO_X 평균 배출 값은 0.980 g/kW·h이며, PM 평균 배출 값은 0.006 g/kW·h으로 측정되었다. 이에 대한 엔진들의 평균 배출 값 비교 그래프를 Fig. 10에 나타내었다. 베이스엔진에서 측정된 평균 배출 값을 기준으로 SDPF가 장착된 엔진의 PM/NO_X 저감율은 NO_X가 평균 73 %이며 PM은 평균 84 %저감됨을 파악하였다. SDPF 장치의 실내테스트는 EURO5의 규제(NO_X: 2.0 g/kW·h, PM: 0.02 g/kW·h)를 만족하였으나 실 차량 주행테스트에서 배출가스 측정 값은 더 높게 나올 것으로 예상된다.

Fig. 10

PM/NOX mean value of base engine and SDPF+SCR

3.3 실험에 대한 고찰

본 연구에서 SDPF 제작과 배압 및 PM/NO_X 측정을 통해 후처리장치 장착 공간 확보가 어려운 노후 건설기계에 SDPF를 적용함으로써 후처리장치 장착 문제점을 개선할 수 있음을 확인했다. 하지만 현재의 연구 결과로는 SDPF의 배압만 해결하였으며, 촉매활성에 있어 성능이 부족한 한계를 지니고 있다. 따라서 촉매활성을 높이기 위한 추가적인 연구가 진행되어야 할 것이다. 추가적으로 본 연구에서 다루지 못한 SDPF 촉매의 열적 내구성 검증, 먼지 및 오염물질 피독으로부터 보호에 대한 검증, 실 차량 주행테스트를 통한 배출가스 분석이 이루어 져야 할 것이다. 또한 도로용 건설기계 이외에 차량 특성을 가지지 않은 오프로드 특성을 가진 종류들의 경우, 보급대수에 있어 가장 많은 비중을 차지하는 것은 포크레인과 지게차이다. 본 연구는 건설기계 SDPF 장치를 개발하는 것이 목적이기 때문에, 도로용 및 비도로용 건설기계에 대한 SDPF 장치 적용 검증이 필요하다.

4. 결 론

1) 건설기계의 노후화로 발생하는 대기오염과 냉간 시동 시 낮은 배기가스 온도로 인한 PM/NO_X 정화효율 감소, 후처리장치 장착 및 리트로핏의 어려움을 개선하고자, 시뮬레이션 해석과 촉매 개발, 촉매 코팅, DOC 소형화 등을 적용하여 DPF와 SCR 복합 제작한 SDPF를 제작 및 검증하였다. 베이스엔진 출력 값을 기준으로 SDPF와 DPF+SCR의 배압을 비교하였으며, ND-13모드 조건의 엔진시험으로 베이스엔진과 SDPF 장착 엔진의 PM/NO_X 배출결과를 비교 분석하였다.
2) SDPF 배압 측정 결과 DPF+SCR 장착한 엔진 기준으로 배압이 약 60 % 정도 낮았다. SDPF에 SCR 촉매 담체를 추가 장착하여 PM/NO_X를 측정한 결과 베이스엔진 기준으로 NO_X는 약 73 % 감소, PM은 약 84 % 감소한 결과를 확인하였으며, EURO5 규제를 만족하였다.
3) 현재의 연구 결과로는 후처리장치 장착 어려움 개선 가능성을 확인하였으나, SDPF의 촉매 활성을 높이기 위한 추가적인 연구가 진행되어야 한다. 또한 SDPF촉매의 열적 내구성 및 피독, 실 차량 장착 및 적용, 주행 검증 작업이 필요하다.

Subscripts


AOC :	ammonia oxidation catalyst
DPF :	diesel particulate filter
DOC :	diesel oxidation catalyst
EGR :	exhaust gas recirculation
ESC :	european steady cycle
LNT :	lean nox trap
NO_X :	nitrogen oxides
NH₃ :	ammonia
PM :	particulate matter
SDPF :	scr on dpf
SCR :	selective catalyst reduction
TiO₂ :	titanium dioxide
VGT :	variable geometry turbocharger
V :	vanadium
W :	tungsten

Acknowledgments

본 논문은 글로벌탑 환경기술개발사업 친환경자동차기술개발사업단의 지원을 받아 수행하였습니다.

References

National Assembly of the Republic of Korea, A Data Book on the Discussion of Car Minerals Reduction for the Spread of Eco-friendly Transportation Culture, http://ampos.nanet.go.kr:7000/newDataDetail.do?controlNo=PAMP1000056519&menuId=seminar, , 2020.
Ministry of Environment, Comprehensive Measures for Particulate Matter Management, http://www.me.go.kr/home/web/policy_data/read.do?pagerOffset=0&maxPageItems=10&maxIndexPages=10&searchKey=title&searchValue=%EB%AF%B8%EC%84%B8%EB%A8%BC%EC%A7%80&menuId=10259&orgCd=&condition.deleteYn=N&seq=7399, , 2020.
T. T. Wang, S. W. Back and J. H. Lee, “A Numerical Investigation on the Performance of DOC After-Treatment System,” Proceedings of the KSME Spring Annual Meeting, pp.1034-1039, 2006.
K. B. Lee, K. C. Oh, G. D. Kim, N. L. Lee and Y. M. Woo, “Experimental Study on NO_X Emission Characteristics of PM/NO_X Removal System Using Urea-SCR with DOC and DPF,” KSAE Spring Conference Proceedings, pp.246-248, 2018.
J. H. Shin, G. R. Choi and S. C. Hong, “The Study on Enhancement of Reaction Activity by Controlling Vanadium Surface Density on VO_x/WO₃-TiO₂ SCR Catalyst,” Journal of Korean Society for Atmospheric Environment, Vol.35, No.6, pp.757-766, 2019. [https://doi.org/10.5572/KOSAE.2019.35.6.757]
G. Y. Park, M. J. Kwon, J. Y. Jung, H. Y. Song, K. H. Kim and S. W. Lee, “A Study on the Performance Change of SCR System for Heavy-Duty Diesel Vehicles,” Transactions of KSAE, Vol.27, No.5, pp.405-409, 2019. [https://doi.org/10.7467/KSAE.2019.27.5.405]
National Institute of Environmental, The Study on th e Measurement Method of Particle Number from Ve hicle and Performance Evaluation of Aftertreatment Equipment on the Chassis Vehicle Condition, http://www.ndsl.kr/ndsl/search/detail/report/reportSearchResultDetail.do?cn=TRKO201300007427, , 2020.
H. Yahiro and M. Iwamoto, “Copper Ion- exchanged Zeolite Catalysts in De NO_X Reaction,” Applied Catalysis A: General, Vol.222, Issues 1-2, pp.163-181, 2001. [https://doi.org/10.1016/S0926-860X(01)00823-7]

Item	Standard
Substrate size (Inch)	11.25" × 12"
Substrate material	Cordierite
Catalyst matter	V-W/TiO₂
Cell density	200 cpsi
Catalyst capacity	40 g/L

Item	Condition
Urea injector	Cone angle : 8.14°
	Diameter : 0.10 mm
	Diffuser angle : 42.7°
Mixer	Number of mixer blades : 6, 8
Mixer	Blade angle : 20°, 30°, 40°

Make and model	HMC
Type	D6CB
Output according to DIN (kW)	323
Rated speed (rpm)	1800
Bore/Stroke (cm)	13/15.5
Maximum torque (kN·m)	2.097
Speed at maximum torque (rpm)	1200
Idling speed (rpm)	500
Injection sequence	1-5-3-6-2-4
Emission regulation (g/kW·h)	EURO 3 (CO: 2.1, NO_X: 5.0, HC: 0.66, PM: 0.1)

Item	Specifications
Model	HORIBA Co., Mexa-7100DEGR
Component of interest	CO₂	CO	THC	NO_X
Measuring principle	NDIR		HFID	CLD
Measuring concentration range	0~5 % 0~10 %	0~300 ppm 0~5000 ppm	0~200 ppmC 0~5000 ppmC	0~1000 ppm 0~5000 ppm

Item	Specifications
Model	MDT 474, AVL
Dilution air filter	Particles > 5 μm
Tunnel diameter	96 mm
Flow	2 ~ 8 kg/h
Pump	Dry-carbon vane pump