1. 자동차 미세먼지
불완전연소는 연료가 덜 타는 것… 완전연소는 연료가 연소할 때 완전히 타는 것을 말합니다. 여기에 연소에 필요한 충분한 공기, 즉 산소가 공급되면 이산화탄소와 수소만 나오게 됩니다.

불완전연소는 물질이 연소할 때 산소의 공급이 불충분하거나 온도가 낮으면 그을음이나 일산화탄소가 생성되면서 연료가 완전히 연소되지 못하는 현상으로 자동차 배기가스의 그을음이나 일산화탄소, 탄화수소 배출 등 미세먼지 배출의 원인이 됩니다. 



 

2. 세계최초 ‘바이오 세라믹 바’ – 에어로 88
에어로 88은 7~14um 원적외선 파장이 발생되고, 음이온을 발생시켜 연료 입자(Cluster)를 쪼개어 연료 효율과 연소를 원활하게 합니다. 즉 화석연료에 함유된 수소와 탄소를 분리하여 완전 연소를 시킵니다. 이로써 자동차 배기가스의 발암물질인 Nox를 60~80% 이상 감축하고 약 25%의 연비절감 효과도 가지게 됩니다.

특히, DFP(Diesel Particulate Filter, 공해저감장치)와 요소수(Urea solution)를 사용하는 디젤엔진의 경우, 불필요한 연료소모와 촉매제 사용으로 출력을 저하 시키고 질소산화물 농도가 줄지 않고 요소수 비용 등 비용 지출이 만만치 않습니다. 한국의 경우 1대당 400~1,000만원, 연간 5,000억원 이상의 국가 세금이 투입되고, 개인의 경우 50만원과 지속적인 요소수 비용이 지출되는데 이에 반해 ‘바이오 세라믹 바’는 약 35만원 비용으로 이를 대체 할 수 있다.

2018 ESM 대한민국 소비자평가 우수환경대상
2020 KAPA 차량 미세먼지 저감체 최초인정
2022 국민안전재난총연합회 환경안전제품

불완전연소로 만들어지는 이산화탄소는 환경오염의 최대 주범

승용차 1대가 1km를 주행 했을 때 배출되는 이산화탄소는 237.9g, 하루 평균 약 35km 주행하면 한대당 8.53kg. 한국의 서울시 전체 승용차 16,714톤, 연간 6,100,645톤 배출. 약 3000평 소나무 숲이 1년간 흡수하는 이산화 탄소는 연간 12.4톤, 6,100,645톤 이산화탄소를 소나무숲이 흡수하려면 14,759,625,000평...서울의 약 8배 정도입니다

 

‘바이오 세라믹 바’ 기술이 필요한 이유입니다.

 

3. 특허기술 소개
본 발명은 ‘미세먼지 절감을 위한 음이온발생구 및 그 제조방법(Anion generator for reducing fine dust and its manufacturing method)’에 관한 것으로 이산화규소와 알루미늄으로 이루어진 제1분말과 티타늄과 지르코늄으로 이루어진 제2분말로 음이온발생구(Anion generator)를 제조하고, 제2분말에서 발생되는 음이온과 제1분말에서 발생되는 원소가 융화되어 생성되는 원적외선이 다중고리구조를 끊어 연료를 태울 때 발생하는 미세먼지를 대폭 감소할 수 있고, 음이온발생구가 연료통 내부에 삽입됨으로써 제2분말에서 발생되는 음이온과, 연료의 연소 시 흡입하는 산소의 산화작용을 통해 연료를 완전연소 시켜 매연이 감소되고 연비가 상승하는 효과가 있다.

특허에서 [해결하려는 과제]는 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 미세먼지 절감을 위한 음이온발생구는 내연기관의 연료통에 수용되어 배기가스의 미세먼지 절감을 위한 음이온발생구로서, 상기 음이온발생구는 이산화규소와 산화알루미늄으로 이루어진 제1분말 60%와, 티타늄과 지르코늄으로 이루어진 제2분말 40%를 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 음이온발생구의 일면에는 상기 연료통에 삽입된 음이온발생구가 연료통에서 추출되도록 와이어가 연결되는 걸림공이 형성된 것을 특징으로 한다. 상기 음이온발생구의 일면에는 연료와 음이온발생구의 접촉면이 증가되도록 정해진 형상으로 돌출된 널링부가

형성된 것을 특징으로 한다. 상기 음이온발생구의 제조방법에 있어서, 상기 음이온발생구는 이산화규소와 산화알루미늄이 포함된 규석,장석, 사금석을 2000 매쉬의 제1분말로 분쇄하는 분쇄단계와; 상기 제1분말 60%와, 상기 제2분말 40%를 혼합하여 혼합물을 생성하는 혼합단계와; 상기 혼합물에 물을 첨가하여 반죽물을 생성하는 반죽단계와; 상기 반죽물을 정해진 틀에 넣어 1100°의 온도로 소성시키는 소성단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 

 

[발명의 효과]로는 
첫째, 티타늄과 지르코늄으로 이루어진 제2분말을 사용한 음이온발생구가 연료통 내부에 삽입됨으로써, 티타늄에서 발생되는 음이온과 연료의 연소 시 흡입하는 산소의 산화작용을 통해 연료를 완전 연소시켜 매연이 감소되고 연비가 상승할 수 있고, 
둘째, 이산화규소와 산화알루미늄으로 이루어진 제1분말과 티타늄과 지르코늄으로 이루어진 제2분말을 사용하여 음이온발생구를 제조함으로써, 제2분말에서 발생되는 음이온과 제1분말에서 발생되는 원소가 융화되어 형성된 원적외선이 벤젠고리구조의 다중고리구조를 끊어주어 연료를 태울 때 발생하는 미세먼지를 대폭 감소할 수 있게 되며, 
셋째, 음이온발생구의 일면에 와이어를 걸 수 있는 걸림공이 형성됨으로써, 연료통에 삽입된 음이온발생구를 안전하게 제거하여 음이온발생구의 제품손상을 미연에 방지할 수 있게 되고,
넷째, 음이온발생구의 일면에 다수의 널링부가 형성됨으로써, 연료와 음이온발생구의 접촉면이 증가되어 연료와 음이온발생구가 접촉하여 발생하는 원적외선 및 산화작용을 대폭 증가할 수 있게 된다.


4. 사업성
본 특허 공개기술은 상용화 전 2018 ESM 대한민국소비자평가 우수환경대상, 2020 KAPA(한국자동차부품협회) 차량 미세먼지 저감체 최초 인정, 2022 국민안전재난총연합회 환경안전제품으로 효과를 인정을 받았습니다.

하지만 자동차 ‘미세먼지 저감장치’로 상용화 과정에서 주행 1500RPM에서는 매연이 크게 발생하지 않기 때문에 제품 상용화에 문제가 발생하였습니다. 매년 5000억원의 대체 시장이 멈춘 것과 같습니다.

이에 대한 대안으로 2025년부터는 ‘불스원샷(Bullsone Shot)’처럼 연료의 불완전연소 공급장치로 하여 상품화합니다. 즉, 불스원샷(2024 매출 1,482억, 순이익 100억)은 자동차 연료를 넣을 때 연료 주입구에 함께 넣으면 엔진의 연료분사기관과 공기유입기관 등에 쌓여 굳어진 카본 때를 화학적으로 분해하여 공기유입을 원활히 하고 연소 효율을 높여주는 역할을 하는 것처럼 이산화규소와 알루미늄으로 이루어진 제1분말과 티타늄과 지르코늄으로 이루어진 제2분말에서 발생되는 음이온과, 연료의 연소시 흡입하는 산소의 산화작용을 통해 연료를 잘 연소할 수 있게 도와주는 장치로 구성합니다. (불소 원샷 : 일반차량 60~80%, GDI 차량 75~80%의 세정력 효과, 연비 평균 2.8% 개선, 출력 2.81% 개선, 배기가스 CO(-19.8%), THC(-10.4%), NOx(-8.8%) 등 감소효과 보다 뛰어남)

‘바이오 세라믹 바’의 상업적 가치가 높은 이유입니다.

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