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Nikkei Construction_2022.12 NEWS 기술 (p42)

‘나노 버블’로 중장비의 연비 향상
덤프트럭과 암반절삭기의 현장 실증

나노 버블(초미세기포)을 경유에 혼입해 중장비 연비를 향상시키는 기법에 관심이 쏠리고 있다. 건설 발생토 등의 운반 업무를 다루는 다이코공업(사이타마현)이 덤프트럭으로, 오쿠무라구미 토목흥업(오사카시)이 암반 절삭기로 각각 ‘나노버블 경유’의 현장 실증을 진행한다. 나노버블 촉매 기능으로 디젤엔진의 연소반응을 촉진시키려는 의도다.

양사에 나노 버블 경유의 활용을 제안한 것은, 두 곳의 현장 실증에서도 어드바이저를 맡고 있는 스페이스K(도쿄)다. 스페이스K의 가나이(金井) 공동대표는 “나노 버블의 활용이 아직은 미미한 토목 분야에서도 그 특성을 살릴 수 있을 것으로 생각했다”라고 나노 버블에 주목한 이유를 설명한다.

나노 버블이 가진 특성은 중장비의 연비 향상으로 이어지는 촉매 기능뿐만이 아니다. 계면활성 기능을 통해 오염 성분을 활성화되면서 물에 쉽게 녹는다. 중장비에 사용하는 경유에 섞으면 배출가스의 정화도 기대할 수 있다.

다이코공업은 18년 12월, 나노 버블 경유를 덤프 연료로 사용하는 현장 실증에 착수했다. 주유소에서 사용하는 급유 설비를 개조해 경유에 나노 버블을 혼입하는 장치를 22년 10월에 개발했다. 이 장치로 제조한 나노 버블 경유를 덤프에서 사용한 결과, 통상의 경유와 비교해 1일 평균 연비가 최대 약 20% 향상되었다.

덤프의 배기가스를 정화하는 효과도 확인할 수 있었다. 배기가스 오염도를 나타내는 일반적인 지표인 광흡수계수가 일반 경유에서는 0.04m^-1이었던 반면 나노 버블 경유에서는 0.01m^-1이었다. 배기가스 중에 검은 연기 등 미세먼지가 적어지는 것을 보여주는 결과다.

앞으로 다이코공업은 보유한 덤프 135대와 협력업체의 덤프 360대에 나노 버블 경유 도입을 추진할 예정이다. 다이코공업의 야마시타(山下) 대표이사는 “소방법 등 관련 법령의 규제는 클리어할 수 있을 것 같다. 연료 업체 등과도 제휴해 전국의 주유소에도 도입을 촉진해 나갈 생각이다”라고 말한다.

-- 다양한 중장비에 적용 목표 --
한편, 오쿠무라구미토목흥업은 20년 8월, 암반 절삭기로 나노 버블 경유의 활용에 대응하기 시작했다. 암반 절삭기의 연료 탱크 측면에 나노 버블 발생 장치를 설치해 실제 현장에서 검증을 진행한다. 22년 3월까지의 평균에서 통상의 경유와 비교해 약 7.8%의 연비 향상 효과를 확인했다.

연료 탱크 내의 나노 버블 경유는 시간의 경과와 함께 나노 버블의 함유율이 감소한다. 발생 장치를 통해 계속적으로 나노 버블을 섞어 넣는다.

오쿠무라구미토목흥업 환경개발본부의 다케다(竹田) 부장은 “일정한 연비 향상 효과를 확인할 수 있었지만 앞으로 더욱 효과를 높이고 싶다”라고 말했다. 나노 버블을 주입하는 노즐의 개량 등을 검토 중이다. 회사 공장 내에서 사용하는 백호(Backhoe)나 휠로더 등 암반 절삭기 이외의 중장비에도 도입할 예정이다.

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