한국입자에어로졸학회

(1)

1. 서 론

최근 디젤엔진에서 배출되는 극미세입자 즉, 수 억 분의 1미터 수준의 입자(nano-particle)가 새로운 대 기오염 물질로써 부각되고 있다. 왜냐하면 극미세입 자로 인한 인체 위해성(폐암 발생율)은 이미 심각한 것으로 알려져 있으며, 특히 극미세입자를 포함한 디 젤입자상물질(particulate matters)은 발암물질로 분류

되고 있기 때문이다(Donaldson et al., 1998). 이는 작 은 입자일수록 인체 내 깊숙이 침투하여 인체 호흡 기에 미치는 영향이 지대함을 의미한다. 그래서 최근 에는 입자상물질에 대한 기존 중량 규제와 아울러 입자 개수 농도 규제에 대한 논의가 활발히 진행되 고 있기에, 본 고에서는 이에 대한 국제적 동향 및 국내 동향을 분석하고자 하며, 또한 디젤엔진에 적용 가능한 극미세입자 계측법에 대하여 기술하고자 한 다. 특히 유럽에서는 2010년도 이후 배출가스규제 (EURO VI)에는 극미세입자 규제가 실시되어질 것으 로 예상되고 있다. 따라서 이를 위해 국제연합(UN)

자동차 엔진 배출 극미세입자 특징 및 계측 동향

이진욱*∙정용일¹⁾∙한방우∙김용진

한국기계연구원 환경∙에너지기계연구본부, ¹⁾무∙저공해자동차사업단

Trend of measurement and characteristics of nano-particles in automotive’s engine

Jin-Wook Lee*, Young-Il Jeong¹⁾, Bang-Woo Han and Young-Jin Kim

Environment & Energy Division, Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM)

1)Center for Environmentally Friendly Vehicle (CEFV)

Abstract

The nano-PM emitted from diesel vehicles is an emerging issue because it is known to have adverse human health effect. Specially, European Union has actively studied the measurement of nano-PM under the PMP (Particle Measurement Programme) to establish regulation of nano-PM. Korea co-worked as the member country of PMP inter-Lab. test by conducting the measurement and evaluation of particle emissions at Golden diesel passenger car in 2005 for better understanding of the characteristics on the engine nano-particles. In this paper, the characteristics of nanp-particles emitted from automotive’s engine and the related measurement system will be introduced and examined on the basis of PMP’s activity done in Europe.

Key words : Diesel particulate matter, Nano-particles, Particle size, KPMP PAAR Vol. 3, No. 1 (2007) pp. 1~7

(사)한국입자에어로졸학회

*Corresponding author.

Tel : +82-(0)42-868-7386, E-mail : [email protected]

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산하 에너지 & 공해보고그룹(GRPE)에서 수행 중인 입자측정프로그램 (PMP, particle measurement program) 내에서 활발히 논의되고 있는 계측법과 실제 디젤 엔진 및 차량에서 측정된 극미세입자 농도 분 포 특성을 바탕으로 해서 고찰하고자 한다.

2. 극미세입자 배출허용기준 설정 동향

현행 입자상물질 중량 측정법의 고도화와 병행하 여 극미세입자에 의한 인체 건강영향을 포함한 세계 연구네트워크를 설립하자는 움직임이 1998년 1월에 미국, 영국, EU에서 제안되어, 국제연합의 GRPE (Group de Rapporteurs sur la Pollution et l’Enegie) 내 에서 활동이 개시되었다. 당초에는 장래의 입자상물 질에 관한 연구정보교환의 장이었으나, 2001년 1월 GRPE 하에 소형 디젤자동차(LDV) 및 대형 디젤자 동차(HDV)에서 배출되는 극미세입자를 평가∙계측 하기 위한 형식인증프로토콜을 개발하고자, PMP (Particle Measurement Program)라는 실무그룹(의장 국 : 영국)을 설치하여 본격적인 활동을 벌이고 있다.

현재에는 극미세입자 개수 및 중량법에 대한 계측시 스템과 시험절차가 제안되어, 시험기관간의 시험법

Validation 평가를 실시하는 단계에 있다. 이 평가는

EU의 JRC (Joint Research Center)가 중심이 되어 Inter-laboratory Exercise를 실시하고 있으며, 우리나 라도 현재 가입되어 있어 2005년 7월에 국내에서 관 련시험을 실시할 예정이다.

일본의 경우에는, 2001년 4월부터 국토교통성과 환경성이 후원하에 JSAE (일본자동차기술회) 내에 PM 계측∙평가부문위원회가 구성되어 PM의 계측법 이나 건강영향에 대한 본격적 논의를 수행하고 있으 며, 특히, 2002년 4월부터는 당 부문위원회가 WP29/

GRPE/PMP의 활동으로서 일본측의 의견을 취합하 는 조직으로서의 역할을 새로이 부여받아 수행 중이 다. 이 외, 경제산업성의 지원하에 석유산업활성화센 터와 일본 자동차공업협회는 자동차로부터 배출되는 극미세입자 계측법에 대하여 일본자동차연구소에 위 탁하여 실시하고 있다. 참고로 미국은 2007부터 대 형 디젤엔진에 대해 기존 중량법을 개선한 필터 중 량법을 사용할 예정이다.

국내에서는 이러한 주변 상황에 대한 능동적이고

공식적인 대응 및 향후 관련 평가 기준 설정을 위한 첫 단계로써, 2004년 12월 환경부 주관 하에 KPMP (Korea Particle Measurement Program)를 그림 1과 같이 구성하여 KPMP의 목적, 조직, PMP Inter-lab.

test, PMP Forum의 개최에 대해 논의하였다. 이 후, 제1회 KPMP Forum의 창립회의를 2005년 3월에 개 최하였으며, 디젤 극미세입자에 대한 기술적 문제에 대응하기 위한 기술위원회를 구성하여 제반 업무를 수행 중에 있다.

또한 이와 관련하여, 디젤 극미세입자에 대한 국내 자체적 계측 및 특성분석 그리고 실질적 대기질 영 향과 인체 위해성에 대해 체계적이고 종합적인 분석 을 위하여, 환경부 무∙저공해자동차사업단 내 Eco- Star 프로젝터의 일환으로 “디젤 극미세입자 평가 관 리 기반구축”사업(2004. 12~2011. 5. 31, 공동주관연 구기관 : 한국과학기술연구원 (총괄), 한국기계연구원, 연세대 의대)을 수행 중에 있다.

3. 디젤 극미세입자 특징

일반적으로 디젤 엔진에서 발생하는 입자상 물질 의 대부분은 연료의 탄화수소계의 불완전 연소에 기 인하며, 일부는 엔진 윤활유에서 발생된다. 대체적으 로 직경 1µm 이하의 작은 크기로, 유기물에 가까운 것들로서 유해한 성분 또한 많이 포함하고 있다 (Abdul-Khalek and Kittelson, 1998).

주요 구성성분은 크게 고체 탄소 입자(carbon clus- GRPE/PMPGRPE/PMP

MVERL

KPMP forum committee

MVERL PM Measurement

& Standard

KATECH/KIMM/

KIER/KATRI PM Measurement

KIST Airborne PM Health effect Research group

KAMA MOE

Figure 1.Structure of KPMP.

(3)

ter)와 유기성 용제(organic solvent)로 제거할 수 있 는 성분인 용해성 유기물(SOF, soluble organic fraction) 그리고 황산염(sulfuric acid: sulfates)과 이산화 황 등의 무기성분(inorganic species)으로 나눌 수 있 다. 특히 일정 배기가스 온도 이하에서 입자상 물질 에 흡착되어 있는 용해성 유기물(H/C비~약 1.5정 도)은 미연탄화수소, 산화탄화수소, PAH (polycyclic aromatic hydrocarbons, 2개 이상의 벤젠이나 시클로 펜탄 고리를 가진 방향족 탄화수소계) 등으로 구성되 어 있다.

이러한 입자상 물질의 분포상태는 중량 기준(accu- mulate mode)으로 할 경우, 입자 직경이 약 0.1~0.25 µm에 집중되어 있다. 그러나 입자 개수기준(nuclei mode)으로 보면 입자직경 50 nm 이하 영역에 주로 분포하고 있다. 참고로 1995년부터 국내에서는 PM10

(직경 10µm 이하인 대기 중 부유 입자상 물질)을 규

제하고 있다.

디젤엔진의 입자상 물질은 고온(1,000~2,800 K) 상태에서 국부적 연료 과다로 인해 긴 사슬모양의 연료분자가 열분해(thermal decomposition)를 일으켜 발생한다. 생성된 초기 미립자는 아세틸렌, 분자량이 큰 화합물과 PAH로 구성되어 있으며, 직경은 약 2 nm 이하의 초미립자이다. 이 입자는 엔진 연소실 내 국부적 산소 부족(혼합기 유동형태가 주요 변수)과 연료성분, 연소온도, 확산속도, 반응 시간 등에 의한 탈수(dehydration) 및 분해 반응을 거치게 된다. 이를 통해 입자 표면성장, 응집, 엉김 그리고 집합 등의 과 정을 거쳐 입자상 물질을 형성하게 된다.

그림 2는 각각 주사전자현미경으로 획득된 직경 50 nm 이하의 디젤 극미세입자의 응집으로 이루어진 디젤 극미세입자의 영상과 고속 촬영된 미시적 입자 상 물질의 영상이다. 직경 50 nm 이하의 디젤 극미세

Nuclei mode particles 0.007~0.04µm diameter

Accumulation mode particle 0.04~1µm diameter

Primary carbon particle Adsorbed HC (SOF)

HC (SOF) particle

H2SO4-H2O particle

(a) SEM image (b) Microscopic image

Figure 2. PM image emitted from diesel engine.

Figure 3. Schematic of diesel particulate matters.

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입자는 구형 입자 (spherical particle)라고 가정하는 것이 타당하며, 이러한 입자가 수백 개 뭉쳐져 길고 복잡한 사슬형태로 구성된 큰 입자에서는 위의 가정 이 유효하지 않음을 알 수 있다.

그림 3은 이를 보다 더 도식적으로 나타낸 것으로 써, 디젤 입자상 물질은 이미 언급한 2가지 크기분포 를 가지게 됨을 알 수 있다.

현재까지 디젤 극미세입자의 크기에 대한 정확한 규정은 없으나, 대개 직경 50 nm 이하의 입자를 총칭 하는게 일반적이다. 이러한 크기와 형태의 디젤 극미 세입자는 매우 불안정한 휘발성이고 미연탄화수소와 함수 황산 응축물로 구성되어 있다. 또한 극미세입자 최대 농도는 10~20 nm에서 발생하며, 전체 입자 개 수의 90% 이상을 차지하는 특징이 있다. 이는 전체 입자상 물질의 중량(total PM mass)으로 볼 때 오직 0.1~10%만을 차지하는 양이다.

그리고 이들의 농도는 디젤엔진 기술과 샘플링 기 술, 특히 희석조건(예, 희석비와 체류시간)에 의해 대 부분 결정된다(Suresh and Johnson, 2001). 따라서 디 젤 극미세입자의 구성 성분별 질량 및 입경을 직접 적으로 정확히 샘플링하고 분석하는 것은 매우 어렵 다. 따라서 디젤 극미세입자에 대한 정확한 체계적 분석은 입자 샘플링 시스템을 통해 구현되어져야 한 다. 최근에는 실제 엔진에서 배출되는 극미세입자를 계측할 수 있는 측정 장비가 개발되어, 디젤 자동차 및 엔진을 대상으로 한 측정연구에 사용되고 있으며, 특히 측정 장비 상호간의 비교 연구를 통해 데이터 의 정확성 및 재현성에 대한 검증연구가 많이 수행 되고 있다(Pagan, 1999). 특히, 기존의 중량 규제 대 상이 되고 있는 입자상 물질에 비해, 입자의 직경이 100분의 1정도 범위인 디젤 극미세입자는 입자 측정 방법 및 조건에 따라, 디젤 엔진의 배출가스 성분 중 에 존재하는 수분(H2O), 용해성 유기물(SOF, soluble organic fraction), 황(sulfate)성분 등이 응축 및 증발 되어 이의 입자크기는 변하게 되는 특징이 있다 (Andrew et al., 2001; 김홍석 등, 2003).

참고로, 기존 CVS법의 경우, 측정된 입자상 물질 은 모든 배기 성분을 포함하게 되며, 발생량은 사용 연료량의 약 0.2~0.5% (중량) 범위이다. 그리고 희석 비는 10~30 정도로, 실제 디젤엔진의 배기관에서 배 출된 가스가 대기 중에서 희석되는 경우(500~1,000) 와 비교해 볼 때, 매우 작은 값으로 실제 상황을 반

영하지 못하며, 특히 대기의 습도조건이나 사용되는 공기필터의 성능 그리고 첨단엔진기술로 인한 저배 기화로 개선이 필요한 상태이다. 또한 2007년부터 미국 EPA에서는 이를 개선한 보다 새롭고 엄격한 샘플링 규정(예, 세분화된 온도범위 및 사용 필터 조 건 등)을 적용할 예정이다.

4. 디젤 극미세입자 측정기술

현재 디젤엔진에서 배출되는 입자상 물질의 계측 은 필터질량법(gravimetric PM mass analysis)이 국제 표준인데, 전체 배기가스 유량을 대상으로 하는 CVS (constant volume sampling)법과 일부 배기가스 유량 을 대상으로 하는 부분 샘플링(partial ﬂow sampling) 법이 있다. 그러나 두 방법에 적용되는 희석터널(dilution tunnel)에서 배기가스를 공기와 희석하여 51.7�C 이하로 냉각시킨 후, 일정 상대습도(50%)와 온도(25

�C)를 유지한 상태에서 테프론 코팅 유리섬유 여과

지에 포집하여 약 8시간 경과 후, 이의 중량을 계측 하는 과정은 동일하다.

측정된 입자상 물질은 모든 배기 성분을 포함하게 되며, 발생량은 사용 연료량의 약 0.2~0.5% (중량)범 위이다. CVS법의 경우, 희석비는 10~30 정도로 실 제 엔진배기관에서 배출된 가스가 대기 중에서 희석 되는 경우(500~1,000)와 비교해 볼 때, 매우 작은 값으로 실제 상황을 반영하지 못하며, 특히 대기의 습도조건이나 사용되는 공기필터의 성능 그리고 첨 단엔진기술로 인한 저배기화로 개선이 필요한 상태 이다. 향 후 2007년부터 미국 EPA에서는 이를 반영 한 보다 새롭고 엄격한 샘플링 규정(예, 세분화된 온 도범위 및 사용 필터 조건 등)을 적용할 예정이다.

이처럼 기존 계측법(질량농도)이 고도화됨과 동시에 유럽을 중심으로 인체의 위해성 측면에서 중요한 입 자상 물질 개수 농도를 측정하여 규제하려고 준비 중이다. 현재는 이의 주 대상인 디젤 극미세입자를 계측할 수 있는 측정장비가 개발되어 디젤 자동차 및 엔진을 대상으로 한 측정연구에 사용되고 있으며, 특히 측정장비들의 비교 연구가 많이 수행되고 있다.

그림 4는 디젤 극미세입자를 측정할 수 있는 장비 를 측정 가능한 입자크기별로 분류한 것이다. 1개의 측정 장비가 디젤 입자상 물질 전체를 계측할 수 없

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기 때문에, 디젤 자동차 및 엔진별로 적합한 측정장 비를 서로 적용하여 극미세입자의 크기를 계측하는 것이 바람직하다. 현재 유럽을 중심으로 해서 종래의 디젤 입자상 물질 계측법을 보완 또는 대체하는 새 로운 나노입자측정법의 형식인증시험 프로토콜의 개 발을 추진하고 있으며, 이를 계기로 세계 각국에서는 자동차 배출 극미세입자에 대한 관심이 모아져 활발 한 논의가 이루어지고 있다.

이러한 배경을 바탕으로 현재까지 PMP에서 검토 된 PM 측정장비는 다음과 같이 요약할 수 있다.

-Gravimetric (Filter Based Mass Measurement) -Enhanced Gravimetric (Enhanced Filter Based

Mass-Gravimetric)

-SMPS (Scanning Mobility Particle Sizer) -ELPI (Electric Low Pressure Impactor) -LII (Laser Induced Incandesencer) -DC (Diffusion Charger Sensor) -PAS (Photoelectric Aerosol Sensor) -DMS (Differential Mobility Spectrometer) -CPC (Condensation Particle Counter)

-TEOM (Tapered Element Oscillating Micro-bal- ance)

-QCM (Quartz Crystal Microbalance)

PMP에서는 후보 계측시스템의 선택(Phase I), 후 보 계측시스템의 Test programme과 Validation (Phase II), 선진적 계측기술의 Characterization (Phase III)의 단계로 추진할 예정이다.

이러한 측정 시, 입경이나 입자농도를 비접촉으로

직접 측정하는 방법 이외에는 모든 대상 입자를 포 함한 가스를 계측장치까지 운반하는 샘플링계가 필 요하다. 입자계측의 경우에는 샘플링계에 의한 오차 요인이 아주 크기 때문에 입자샘플링조건, 계측기종 류를 명확히 제시하여 측정할 필요가 있다.

또한, 이들 장치를 이용할 때의 교정방법이 충분히 확립되어 있지 않다. 그 이유의 하나는 가스분석기의 표준가스에 상당하는 표준입자가 현재 없어서 입경 과 입자농도의 표준이 정해져 있지 않기 때문이다.

즉, 엔진에서 배출되는 입자의 정확한 측정을 위해 서는 ① 어느 계측기를 사용할지 ② 샘플링법은 어 떻게 할지 ③ 측정시스템의 교정은 어떻게 할지의 3 가지가 중요하다.

따라서 PMP에서는 기존의 측정 장비 중에서 Phase I에서 선정한 측정 장비에 대하여 시험을 실시하여 robustness, repeatability, time response, limit of detec- tion, correlation with other system 등을 기준으로 평 가를 실시해서 다음 7개의 장비를 후보로 선정하였 다.

① Modiﬁed 2007 PM

② Raw exhaust⁺⁺thermodiluter⁺⁺EDB

③ CVS⁺⁺LII

④ Raw exhaust⁺⁺LII

⑤ CVS⁺⁺thermodiluter⁺⁺CPC

⑥ CVS⁺⁺PASS

⑦ CVS⁺⁺secondary dilution⁺⁺MEXA

이들에 대해 미국 EPA, OICA 및 JAMA는 중량법 을 선호했었지만, 2004년 PMP 중간보고회에서 LII, PAS, MEXA 및 CPC 측정결과에 대한 자세한 분석 을 통해, thermodiluter가 휘발성 핵입자를 제거할 수 있고, 고체입자만 측정 가능하며, CPC는 측정데이터 의 상관관계가 우수하여 thermodiluter와 CPC를 사 용하는 계측기, 샘플링법에 대하여 일단 결론을 내렸 으며, 의장국인 영국에서는 Modiﬁed 2007 PM (중량 기준의 필터중량법)과 CVS⁺⁺thermodiluter⁺⁺CPC (입 자개수기준측정법)의 2가지를 장래 규제를 위해 고 려해야 할 시스템으로 추천하였다. 이는 반드시 기술 적인 관점에서만 결정된 것은 아니고, 종래의 규제와 의 연관성, 경제적 또는 정치적인 관점도 고려하여 결정된 것이다.

현재 의장국인 영국에서 입자개수 및 중량법의 양 자를 기준으로 한 상기 계측시스템과 시험절차가 제

1 10 100 1000 10000 100000

Aerodynamic sizing

Miscellaneous

Electrical mobility sizing

Diffusion batteries MOUDI

ELPI nano-MOUDI

ATOFMS SMPS

EEPS FPS nano-DMA

EDB

Sizing range, nm

Figure 4. Classiﬁcation of particle measurement system.

(6)

안되어 시험기관간의 시험법 Validation 평가를 실시 하였다. EU의 JRC (Joint Research Center)가 중심이 되어 Inter-laboratory Exercise를 실시하고, 우리나라, 일본, 유럽의 연구기관, 계측기 제작회사 등 8개 기관 이상이 참가한 바 있다.

5. 국내 시험결과

국내에서는 이러한 국제적 움직임에 능동적으로 대처하고자 국가 출연연구소 (한국기계연구원, 한국 에너지기술연구원, 한국과학기술연구원)를 중심으로 하여 경유 자동차 및 디젤엔진을 대상으로 한 극미 세입자 측정 및 분석에 대한 연구를 수행하고 있다.

그림 5는 실제 디젤엔진의 임의 운전조건(엔진회전 수 : 2,400 rpm, 엔진부하 : 전부하)에서 측정한 입자농

도 분포를 나타낸 것이다. 디젤 입경 분포는 측정 장 비의 원리에 따라 정량적으로는 차이가 있으나, 정성 적으로는 상호 유사함을 알 수 있다. 공통으로 측정 되는 입자 직경 범위인 70~500 nm의 영역에서는 이 범위대에서 입자를 크기별로 분류하는 동일한 측 정원리를 사용하는 장비(EEPS/SMPS)에서는 일치하 나, 이를 벗어난 작은 입자 영역에서는 차이가 존재 하는 특징이 있다. 그림 6은 디젤엔진에 적용 중인 DPF시스템의 영향을 살펴본 결과인데, 적절한 희석 조건 및 장착 위치 그리고 필터 종류에 따라서 디젤 극미세입자의 배출에 영향을 줄 수 있음을 알 수 있 다. 물론 다양한 엔진조건 및 특성 그리고 시험 조건 에 의해서도 변화되어 질 수 있다.

그림 7은 Inter-laboratory Exercise test의 일환으로 실시된 국내 시험데이타의 일부이며, 시험에 적용된 차량 시험모드인 NEDC모드 주행시간별로 배출되는 극미세입자 농도 분포를 나타낸 것이다. 국내 시판 중인 1,500 cc급 경유 승용차량(후처리장치 미부착) 에서 배출되는 되는 입자개수는 NEDC모드 전체 주 행기간 동안에 약 10¹³/km 정도 배출됨을 알 수 있었 다.

6. 결 론

요약하면, 자동차에서 배출되는 입자상물질은 대기 중으로 확산, 이동하여 물리화학적 반응을 통해 대기 환경에 영향을 미치고, 대기 중 체류하는 극미세입자 는 인체의 호흡기를 통해 폐로 침투하여 질병을 유 1.E 00

1.E 01 1.E 02 1.E 03 1.E 04 1.E 05 1.E 06 1.E 07 1.E 08 1.E 09

1 10 100 1000 10000

Diameter, nm ELPI (Dekati)

EEPS (TSI) SMPS (GRIMM) dN/dlogDp, 1/cm3

1.0E 00 1.0E 01 1.0E 02 1.0E 03 1.0E 04

0 236 472 708 944 1180

Time (second)

0 20 40 60 80 100 120 140

Vehicle speed(km/h)

Particle number concentration Vehicle speed

Particle number concentration(N/m3)

1 10 100 1000 10000

1.E 00 1.E 01 1.E 02 1.E 03 1.E 04 1.E 05 1.E 06 1.E 07 1.E 08 1.E 09

SMPS-engine base SMPS-with DPF ELPI-engine base

Diameter, nm dN/dlogDp, 1/cm3

Figure 5.Comparison of measuring systems.

Figure 6.Effects of DPF on the nano-particle.

Figure 7.Result of particle emission distributions.

(7)

발할 수 있다. 그러므로 자동차에서 배출되는 입자상 물질을 효과적으로 규제하고 관리하기 위해서는 입 자상물질 현상을 정확히 규명하고, 이러한 기초 연구 를 바탕으로 대기오염의 기여도 평가, 인체 위해성 평가, PM 측정방법의 표준화 기술을 개발하여야 할 것이다.

특히, 2005년부터 본격적으로 국내시장에 시판되 는 경유승용차는 입자상물질을 저감하는 후처리장 치(DPF)를 장착하여 친환경 자동차로써의 이미지로 새롭게 변모하고 있다.

그러나 간과할 수 없는 디젤 극미세입자에 대한 보다 명확한 측정법 확립을 통해, 궁극적으로 이의 대기질 및 인체 영향도 규명하여 대도시 대기환경 개선 및 국민건강 증진을 위한 국가정책 수립에 필 요한 과학적 근거를 제공하는 것이 시급함을 밝히면 서 본 글을 맺고자 한다.

참 고 문 헌

김홍석, 이상수, 조규백, 성낙원, 정용일(2003). ELPI와 SMPS

를 이용한 디젤엔진 입자상물질 측정 특성 비교, 한국자동차공학회 2003년도 추계학술대회논문집, pp. 285-291.

Abdul-Khalek, l.S., and Kittelson, D.B. (1998). Diesel trap performance: particle size measurements and trends, University of Minnesota, SAE paper, 982599.

Andrew, G.E., Clarke, A.G., Rojas, N.Y., Sale, T., and Gre- gory, D. (2001). Diesel paticle size distribution: the conversion of paticle number size distribution to mass distribution, SAE paper, 2001-01-1946.

Donaldson, k., Liu, X.Y., and MacNee, W. (1998). Ultraﬁne (Nanometre) particle mediated lung injury, Journal of Aerosol Science, 29, 553-560.

Pagan, J. (1999). Study of particle size distributions emitted by a diesel engine, SAE paper, 1999-01-1141.

Suresh, A., and Johnson, J.H. (2001). A study of the dilution effects on particle size measurement from a heavy- duty diesel engine with EGR, SAE paper, 2001-01- 0220.