농업용 트랙터의 경운작업별 배기가스 배출량 측정 및 분석

본 연구는 트랙터 경운작업시 실제 발생하는 배기가스 배출량을 분석하기 위해 수행되었다. 배기가스 배출량을 측정하기 위해서 Tier 4 엔진이 탑재된 67 kW 트랙터를 이용하여 측정하였다. 농작업은 플라우 및 로터리 경운 작업에 대해 수행하였으며, 작업 단수는 각각 B2(5.95 km/h), B3(7.60 km/h) 및 A3(2.67km/h), A4(3.66 km/h), PTO 1단(540 rpm)에 대해 수행하였다. 실제 경운작업시 발생하는 배기가스를 측정하기 위하여 PEMS(Portable Emissions Measurement system) 장비를 이용하였으며, 측정 항목은 CO, CO2, NOx, NO, NO2, THC이다. 플라우 및 로터리 작업시 배출량은 각 단수별 3회 반복 실험을 통하여 수집되었다. 배기가스 측정결과, 질소산화물에 속하는 NOx, NO, NO2는 측정 시작후 일정 시간이 지나면 배기가스 저감장치인 DPF(Diesel Particulate Filter)로 인하여 배출량이 0에 가까워지며, THC의 경우 경운 작업을 진행할수록 탄소의 완전연소로 인하여 그 값이 점점 감소하는 것으로 측정되었다. CO, CO2의 배출량은 같은 작업 및 작업단수에서 반복 작업시 평균 각각 0.006 ~ 0.01 및 10.49 ~ 13.36 g/s의 값을 나타냈으며, 작업단수 및 작업기에 따라 차이를 보였다. 배출량 분석결과, 작업 단수가 높거나 부하가 상대적으로 많은 농작업에서 높은 배출량을 나타냈으며, 이는 작업속도 증가 및 엔진 부하 증가는 높은 엔진 출력을 요구하기 때문인 것으로 판단된다. 향후 배기가스 규제에 따른 엔진 연구 및 환경분야 정책의 기초자료로 활용될 것으로 생각되며, 트랙터 외에 콤바인, 이앙기 등 주요 사용되는 농업기계에 대한 배출량도 측정하고 연구할 계획이다.