한국기계연구원, 세계 최초 필터 없는 신개념 공기청정기 개발

정전기와 물만으로 실내 초미세 먼지 제거

상용화된 공기청정기 제품[사진=한국기계연구원 제공]

아주경제 모석봉 기자 = 중국발 황사 영향으로 더 이상 실내도 초미세먼지로부터 안전하지 않다는 우려가 확산되고 있는 가운데, 필터 없이 정전기와 물만으로 초미세먼지를 제거하는 공기정화기술이 세계 최초로 개발돼, 공기청정기 시장에 새 바람을 일으킬 전망이다.

한국기계연구원(원장 임용택) 환경기계시스템연구실 한방우 박사팀은 극미세 마이크로 탄소섬유 방전극을 이용해 실내 초미세먼지를 제거할 수 있는 실내용 습식 공기정화기술을 개발해 공기청정기 전문업체인 ㈜지홈에 이전, 제품으로 상용화했다고 밝혔다.

이 기술은 5~10㎛급의 미세한 마이크로 탄소섬유 방전극을 사용해, 낮은 전압에서도 방전을 효율적으로 일으키는 것이 특징이다.

물이 흘러내리도록 설계된 수막형 집진극을 통해 먼지에 전기를 띄게 해 필터 없이도 포집된 먼지를 수막과 함께 하단부 수조로 이동시키는 구조로, 공기정화와 가습이 동시에 가능한 세계 최초 기술이다.

기계연 한방우 박사팀이 개발한 공기청정기는 무엇보다도 경제성이 뛰어나다. 기존 공기청정기가 하루 12시간 가동할 경우 적어도 6개월마다 필터를 교체해야 하는 데에 반해 이 공기청정기는 필터가 필요 없는 구조로 반영구적이기 때문이다. 또한, 하단부 물만 교체하면 되므로 유지관리가 편리하다.

기존 공기청정기는 대부분 필터를 사용하는 방식으로 관리가 소홀할 경우 필터 오염에 따른 미생물, 악취 등 2차 오염 문제가 발생한다. 그러나 기계연 한 박사팀의 공기청정기는 필터가 없어 2차 오염이 원천적으로 불가능하다.

교체 시 버리는 필터는 환경오염을 유발하는 폐기물이라는 점을 고려했을 때, 친환경적이라는 장점도 있다.

그 동안 먼지에 전기를 띄게 하는 전기집진 방식의 실내용 공기청정기는 고전압을 사용해야 해 오존(O3)이 권고치 이상 발생할 가능성이 있었다.
 

[기계연 환경기계시스템연구실 한방우 박사]

이에 반해 기계연 한방우 박사팀이 개발한 기술은 낮은 전압에서도 작동 가능하도록 설계돼 오존 발생 위험이 없고, 압력 손실이 작아 에너지 절감 효과가 우수하다.

한방우 박사는 “이번에 개발한 기술은 필터를 사용해 온 기존 공기청정기와는 전혀 다른 신개념 공기청정기”라며 “이번 가정용 소형 공기청정기를 시작으로 향후 건물에 탑재된 빌트인 공기청정기나 대형건물의 주차장, 지하상가, 공항, 산업용 시스템 등의 대형 공기청정기 시장에도 적용하기 위해 연구를 지속해 나갈 것”이라고 밝혔다.

한편, 이 기술과 관련해 논문 4편이 발표됐으며 주요 특허 3건을 포함한 십여 건의 특허가 등록됐다.