한국기계연구원(이하 기계연)이 세계 최고 수준의 대용량 무필터 초미세먼지 저감기술을 개발, 대전도시철도에서 효과 검증을 완료했다.
기계연 친환경에너지연구본부 도시환경연구실 김학준 박사팀은 필터 없이 정전기력으로 초미세먼지를 저감하는 친환경 공기청정 기술을 개발했다.
이 기술은 극세사 방전극과 비금속 탄소판을 활용해 낮은 전류로 작동, 필터 없이 초미세먼지를 90% 이상 제거할 수 있다.
특히 오존 발생이 일반 대기의 1/10 수준인 5ppb 이하로, 기존 정전기 방식이 배출하는 오존문제를 해결했다.
아울러 기존 공기청정기는 가동 시 필터 차압으로 공기 흐름이 저하되고 필터 교체비용이 소요되던 것에 반해 이 기술은 대량의 공기를 흐름에 방해 없이 효율적으로 정화할 수 있고 필터 교체도 필요 없다.
실제 기계연은 이 기술을 대전도시철도 지하철 서대전네거리역, 오룡역, 중구청역 터널 구간에 적용해 효과 검증을 완료했다. 이를 통해 지하철 터널용 장치에 덕트가 필요 없음에 따라 제작비용을 30% 이상 낮췄다.
기계연은 학교용으로 개발된 무필터 공기청정기를 CA인증과 거쳐 부산 초등학교에서 실증할 예정이다.
기계연은 이번 기술이 도입 후 약 3년 내 손익분기점에 도달할 수 있는 경제성을 갖춘 것으로 분석하고, 혁신제품 지정과 전기용품안전 KC인증, CA인증 등을 확보해 체계적 보급 확대를 준비 중이다.
김 박사는 “이 기술은 극세사 전극을 만들어 오존 없이도 이온을 만들어 정전기로 먼지를 포집하는 것이 핵심”이라며 “기존 정전기 방식이 실내에 적용하기 어려웠던 오존 발생을 근본적으로 해결한 유일한 기술”이라고 설명했다.
류석현 기계연 원장은 “이번 성과는 지하철, 학교 등 다중이용시설 미세먼지 저감에 큰 역할을 할 것”이라며 “20년 이상 정전기술을 연구를 바탕으로 세계 최고 수준의 미세먼지 저감기술을 더 많은 공공시설에 확대 적용해 국민건강 증진에 기여하겠다”고 밝혔다.
한편, 이번 연구성과는 지난해 국제전기집진기학회에서 ‘프레더릭 G. 코트렐 상’을 수상하며 혁신성을 인정받았다.
