Abstract
Fine dust has become a significant social problem. Diesel engines are used as the main propulsion power source in ships. This study introduces a diesel particulate filter (DPF) that is used as an exhaust after-treatment system for diesel engines to reduce particulate matter known as diesel fine dust. Two materials are used for the DPF: Cordierite and silicon carbide (SiC). In this study, to improve the physical properties of the binder used in the SiC DPF, cordialite was used instead of the SiC-based materials used as the conventional binder to evaluate the thermal durability against high-temperature deformation through the change of the coefficient of thermal expansion. In addition, the physical properties of the silica sol, as a main component of the base coating solution for determining the bond between the binder and the segment, were confirmed. Based on this, the change effect of the binder physical properties was confirmed through experiments by either adding a silane coupling agent or SiC to increase the reactivity of the silica sol.
미세먼지발생 문제는 커다란 사회적 문제로 대두되고 있다. 선박에서는 주 추진 동력원으로 디젤엔진을 주로 사용하고 있다. 본 연구에서는 디젤엔진에서 발생하는 미세먼지로 알려진 입자상 물질을 줄이기 위해서 디젤엔진의 후처리시스템으로 사용 중인 DPF(디젤미립자 필터, Diesel particulate filter)를 소개하고자 한다. DPF의 소재로는 Cordierite와 SiC (Silicon carbide)의 두 가지가 사용되고 있다. 본 논문에서는 SiC DPF에 사용되는 접합제의 물성 향상을 위해서 기존 접합제로 사용된 SiC 계열의 물질 대신 코디얼라이트를 사용하여 열팽창계수 변화를 통한 고온 변형에 대한 열 내구성을 평가하였으며, 접합제와 Segment 사이의 결합을 결정짓는 바탕제에 주성분인 실리카졸의 pH 변화에 따른 물성 변화를 확인하였다. 이를 기반으로 실리카 졸의 반응성을 높이기 위해 Siline계 커플링제를 첨가하거나 SiC를 일부 첨가함으로써 접합제의 물성 변화의 영향에 대해서 실험을 통하여 확인하였다.