기계연구원, 필터 없이 초미세먼지 저감 친환경 공기청정 기술 개발
오존 없는 정전기 방식 초미세먼지 90% 제거
지하철·백화점·학교 등 대형 실내공간 설치 확대
필터 교체비 0원, 유지보수 비용 절감… 차세대 공기청정 기술로 상용화 속도낸다
이 기술의 강점은 대형 공간에서도 효율적인 공기정화가 가능하다는 점이다. 기존 필터 방식 공기청정기는 필터 막힘으로 인해 공기 흐름이 저하되고 교체 비용이 높아지는 한계가 있었다. 기계연의 기술은 공기의 흐름을 방해하지 않아 대량의 공기를 효율적으로 정화할 수 있으며 필터 교체가 필요 없어 유지비 절감 효과도 크다. 특히 지하철 터널용 장치는 덕트가 필요 없어 제작 비용도 30% 이상 절감됐다.
대전광역시 지하철 서대전네거리역, 오룡역, 중구청역 터널 구간에서 효과 검증을 완료했다. 특히 학교용으로 개발된 무필터 공기청정기는 CA인증과 실증을 거쳐 보급을 확대할 계획으로 부산광역시 초등학교에도 설치해 실증 시험을 진행한다. 경기도 A백화점 공조기에서도 실증 시험을 완료해 공공시설에서의 미세먼지 저감효과를 확인했다.
기계연 김학준 책임연구원은 “그동안 기존 정전기 방식의 한계로 실내에 적용하기 어려웠던 오존 발생 문제를 근본적으로 해결한 유일한 기술”이라며, “초기 도입 후 약 3년 내 손익분기점에 도달할 수 있는 경제성까지 갖춘 이 기술로 혁신제품지정(Designation of Innovative Products), 전기용품안전 KC인증(Korea Certification) 및 공기청정기 단체품질 CA인증(Cleaning Association)을 통해 더욱 체계적인 보급 확대를 준비하고 있다"고 설명했다.
기계연 류석현 원장은 “20년 이상 정전기술을 연구해 온 기계연에서 세계 최고 수준의 미세먼지 저감기술을 개발했고, 2년간의 실증을 통해 그 안정성과 효과를 입증했다”며, “앞으로도 더 많은 공공시설에 확대 적용하여 국민 건강 증진에 기여하겠다”고 밝혔다.
한편, 이번 연구는 기계연 기본사업 “포스트 펜데믹 대응 감염·오염 제어 스마트 공조 시스템 핵심 기계기술 개발” 과제 및 과학기술정보통신부 “저비용 환경친화적 Passive 방식 지하철 초미세먼지 저감 기술 개발” 과제의 지원을 받아 수행됐다. 해당 기술은 그 혁신성과 우수성을 인정받아 2024년 국제전기집진기학회에서 ‘프레더릭 G. 코트렐 상*’을 수상했으며 초미세먼지 저감 전문 기업에 기술이전돼 본격적인 상용화가 진행 중이다.
* 프레더릭 G. 코트렐 상(Frederick G. Cottrell Award): 전기 집진(Electrostatic Precipitation) 기술의 주목할 만한 발전에 기여한 인물에게 수여되는 권위 있는 상으로 1906년 실용적인 전기 집진 장치를 개발한 것으로 알려진 프레더릭 가드너 코트렐(Frederick Gardner Cottrell)의 이름을 따서 명명됐다.
한국기계연구원
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