What is DPF(Diesel Particulate Filter)?

 

DPF (Diesel Particulate Filter)는
디젤 엔진에서 발생하는 매연(미세 입자, PM: Particulate Matter)을 걸러주는 배기 후처리 장치입니다.

 

DPF (Diesel Particulate Filter) Euro 규정이 생긴 이유는 대기 오염을 줄이기 위해서입니다. 디젤 엔진에서 발생하는 미세먼지(입자상 물질)는 건강에 해로울 수 있고, 특히 호흡기 질환이나 심혈관 질환과 관련이 있습니다. DPF는 디젤 엔진에서 발생하는 유해한 입자를 포집하여 배출가스로 방출되는 미세먼지 양을 줄이는 장치입니다.

유럽연합(EU)은 대기 오염 문제와 관련하여 디젤 차량에서 발생하는 미세먼지를 줄이고, 환경을 보호하며, 시민들의 건강을 증진시키기 위해 "Euro" 배출가스 규제를 도입했습니다. 이 규제는 차량의 배출가스를 엄격하게 제한하며, DPF를 포함한 다양한 배출가스 처리 장치를 장착하도록 요구합니다. DPF는 특히 Euro 5 및 Euro 6 기준에서 중요한 역할을 하며, 이는 배출가스가 일정 수준 이하로 유지되도록 하고, 차량 제조사들이 환경 친화적인 기술을 적용하도록 유도합니다.

 

기본 작동원리는 다음과 같습니다.

1. 필터링
   배기 가스가 DPF 내부를 통과할 때
   세라믹 소재 필터에서 매연 입자(PM)가 물리적으로 걸러집니다.
2. 재생 (Regeneration)
   걸러진 매연은 일정 시간마다 고온으로 태워서 제거합니다.

• 수동 재생: 고속 주행 중 자동 발생
• 능동 재생: ECU가 연료를 분사해 배기 온도 상승 유도
• 강제 재생: 진단기 등으로 정비사가 직접 재생 수행

DPF 의 주요 구성 성분이 백금이나 SiC 같은 비싼 성분이 들어가는 만큼 고장시 수리 비용이 비싸게 드는데요.

 

수많은 고장 원인중에 주요 원인으로는

 

1. 재생 실패 (Regeneration Failure)

• DPF는 일정 조건에서 고온으로 매연을 태워 제거하는 재생 과정을 거치는데,
  운행 조건이 맞지 않으면 재생이 제대로 되지 않아 필터가 막히게 됩니다.
• 예: 시내 주행만 반복(짧은 거리, 저속 운전 위주), 엔진 온도가 충분히 오르지 않음

2. 센서 고장 (Differential Pressure Sensor Failure 등)

• DPF 압력 센서나 온도 센서가 고장나면, ECU가 재생 시점을 잘못 판단하거나 재생을 아예 못함
• 결과적으로 필터가 막히고 성능 저하 → 고장 코드(DTC) 발생

3. 저급 연료 또는 오일 사용

• 황(Sulfur)이나 금속 성분이 많은 저품질 디젤, 또는
  DPF 비적합 엔진오일 사용 시 → 재생 온도에서도 타지 않는 재가 필터에 축적
• 결국 영구적인 막힘이나 손상으로 이어짐

 

따라서 고장시에는

1. 강제 재생 (Forced Regeneration)

재생 실패로 인한 필터 막힘을 해결할 때 가장 일반적으로 사용하는 방법입니다.

• 진단기(스캐너)를 이용해 ECU에 명령 → 연료를 추가 분사 → 배기온도를 600~700°C 이상으로 상승시켜 매연을 태움
• 차량은 정지 상태 또는 고정 RPM으로 유지
• 장점: 빠르고 간단, 정비소에서 즉시 가능
• 단점: 일정 수준 이상 막히면 효과 없음

2. 탈착 후 세척 (Off-Vehicle Cleaning)

심하게 막힌 경우나 재생이 되지 않는 경우 필터를 차량에서 분리하여 세척합니다.

• 고압 물세척, 초음파 세척, 열처리 세척 등 사용
• 필터 내의 재와 고형물 제거
• 세척 후 필터 성능 회복률 80~95% 가능
• 장점: 심한 막힘도 복원 가능
• 단점: 시간과 비용이 더 들고 탈착 필요

참고로, 필터가 파손되었거나 재가 완전히 경화된 경우에는 교체가 유일한 해결책입니다.